3.1.1 컨테이너 터미널 자동화 시스템 선행연구
Ana María Martín-Soberón et al.(2014)은 네덜란드 로테르담항 ECT Delta 터미널에 자동화가 도입되면서부터 자동화 터미널에 대한 개념이 도입되었고 1993년을 시작으로 런던 템스항, 홍콩국제터미널 6-7 등 자동 및 반자동화 터 미널이 글로벌 곳곳에 존재함을 보여주며 컨테이너 터미널은 글로벌 시대의 추세가 자동화라는 것을 제시하였다. 우리나라 부산신항 PNIT 역시 2010년부 터 반자동화를 추진하여 운영 중이다. 컨테이너 터미널 자동화는 현대 시대가 요구하는 전략이며 자동화를 통해 안전 및 보안 증대, 환경보호와 더불어 운 영성과라는 인센티브를 얻을 수 있을 것을 기대했다. 또한, 컨테이너 터미널 자동화 시스템운영에 대한 통제가 쉬워지므로 의사결정 프로세스의 효율성 또 한 높아지는 성과를 기대할 수 있다는 시사점을 나타내었다.
홍종욱(2018)은 우리나라 스마트 항만의 도입배경, 구축 형태 및 성과의 인 과관계를 규명하기 위하여 문헌연구와 델파이 분석을 하였다. 항만운영의 효 용은 비용 절감과 서비스향상이라는 변수가 인과관계에 큰 영향을 미치는 것 으로 결과가 도출되었다. 컨테이너 터미널 자동화의 발전이 우선적으로 되어 야하며 자동화, 지능화가 항만운영성과 개선에 직접적 영향을 미침과 더불어 정책성과에도 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이와 같은 연구결과에 따라 우리나라도 미래물류 환경 변화에 대응하는 ‘한국형 스마트항만’ 추진 을 위한 검토가 필요하며 세계적 추세에 대응하고 성장할 수 있도록 준비해야 하는 것을 강조하였다.
전영환 등(2008) 항만물류환경 변화에 대응하기 위해 우리나라 컨테이너 터 미널 자동화 발전을 위한 핵심요인 고려요소를 선정하는데 목적을 두었다. 국 내 자동화 컨테이너 터미널 관련 전문가들을 대상으로 설문조사를 통한 분석
결과 자동화 컨테이너 터미널 발전을 위한 관련 주체는 공공기관, 연구기관/학 교, 신업체 순으로 중요하다는 결과가 나왔으며, 각 기관에서 수행해야 할 역 할 중 무엇에 우선순위를 두어 추진해야 할지에 대해 AHP 분석기법을 활용하 였다. 그 결과, 각 기관의 핵심 역할로 공공기관 같은 경우 정책지원 및 재정 지원 등이 2차 요인으로 꼽혔다. 본 연구는 우리나라 컨테이너 터미널 자동화 의 중장기 계획수립 시 지침이 될 것으로 보인다.
왕기준 등(2018)은 스마트항만 산업이 다른 산업과의 프로세스 상 전후연계 효과가 뛰어나며 특히 생산성, 부가가치, 고용 측면에서 영향을 미친다고 제시 하였다. 이를 검증하기 위해 델파이 분석 및 투입산출 분석을 했다. 스마트 항 만산업과 일반항만과 경제적 영향을 비교한 결과 스마트 항만산업에서 생산유 발계수, 부가가치 유도 계수, 고용유발계수가 더 높게 나왔음을 밝혔다.
조성우·원승환(2014)은 우리나라의 경우 미래형 친환경 항만의 개발이 다른 어떤 국가에 비해서도 중요하지만 적절한 대비와 대응이 이루어지지 못하고 있다고 보았다. 이에 유럽에서 진행되고 있는 기술 및 R&D 동향을 정리하고 주요 컨테이너 터미널 개발 사례를 정리하고 분석하였다. 유럽의 기술 동향과 항만개발사례를 참고한다면 우리나라의 항만물류시설, 항만 운송 분야는 2만 TEU~3만TEU급 선박의 출현에 대비하여 항만 시설을 정비 및 확장해야 하고 선사들이 요구하는 24시간 혹은 늦어도 36시간 이내 하역을 완료하기 위해 높 은 생산성을 갖춘 항만으로 변모해야 한다고 역설하였다. 또한, 이를 위해서 첫째, 새로운 개념의 친환경 자동화 컨테이너 개발을 위해 정부 주도의 R&D 추진이 이루어져야 하고 둘째, 유럽을 뛰어넘는 높은 생산성의 신개념 터미널 을 개발하기 위한 목표를 세워야 하며 셋째, 기존의 기술, 인프라, 운영 및 관 리 체계 등을 적극적으로 활용해야 한다고 보았다. 우리나라는 자체적으로 인 프라, 기술력, 항만운영능력을 확보하고 있고 생산성이 높은 친환경 자동화 컨 테이너 터미널 연구 및 개발능력은 이미 충분히 확보된 것으로 판단했다.
Chin-I. Liu 등(2002)은 글로벌 교역량이 증가하면서 항만국은 기존의 장비들 을 더 효율적으로 만들 수 있는 방안을 모색하였다. 효율성 및 업무능력을 증 가시키고, 미래의 수요를 충족하려는 방법으로 터미널의 업무 속도를 높이기
위한 자동화 기술이 필요하다고 보았다. 본 선행연구는 AGV(Automated Guidance Vehicle), LMCS(Linear Motor Conveyance System), GR(Grid Rail System), AS/RS(Automated Storage and Retrieval Structure)에 대한 장비 시스 템 설계, 분석 및 평가를 하였다. 평가방법으로는 각 시뮬레이션 모델을 설정 하고 비용모델을 이용하였다. 평가에 따르면 컨테이너 터미널의 자동화는 낮 은 비용으로 터미널의 수행능력을 상당히 향상 시킬 수 있다는 결론을 도출하 였다. 또한, 앞서 언급한 네 가지 개념 중에서도 특히 AGV 장비가 비용과 생 산성 측면에서 가장 효율성이 높다는 결과를 밝혔다.
3.1.2 컨테이너 터미널 자동화 도입 필요성 선행연구
김상진(2011)은 컨테이너 선박의 대형화 및 고속화로 인하여 선사들은 높은 수준의 서비스를 요구하고 있지만, 컨테이너 터미널 운영사의 입장에서는 노 후화된 장비 또는 시스템의 문제로 인하여 선사들의 요구에 대응하기에는 한 계가 있다. 터미널 운영의 경쟁력을 높이기 위해 최신의 자동화 장비 및 시스 템을 도입할 필요가 있으며 컨테이너 터미널 자동화를 통한 서비스 및 생산성 향상을 기대할 수 있다. 본 선행연구에서는 기존 터미널이 자동화 터미널로 전환 시 생산성, 비용, 운영 측면에서 효율적인 것으로 나타났으며 신규 컨테 이너 터미널 자동화를 건설하는 것보다는 기존의 컨테이너 터미널에 자동화 장비 및 시스템을 도입하여 변환하는 것이 비교적 효율적이라는 결과를 도출 하였다.
박춘화(2008)는 컨테이너 터미널 운영비 증가 및 기술 환경의 변화로 인해 자동화 컨테이너 터미널에 대한 관심이 급증하며 경쟁력을 갖추기 위하여 인 력 위주 운영방식보다는 저비용 고효율의 첨단 기술을 갖춘 항만이 필요하다 고 제시하였다. 이를 통해 인건비 절감, 토지이용률 극대화, 안정적인 하역작 업 등이 필요하게 되면서 컨테이너 터미널 자동화에 대한 도입을 고려해야 한 다고 했다. 국내 자동화 컨테이너 터미널 도입 분석 결과 투자자 및 터미널 운영사의 관점에서 인건비 절감 실현을 기대할 수 있으며 장기적인 관점으로 보았을 때 투자비용 및 운영비용 대비 생산성 향상에는 큰 매력이 없다고 나
타났다. 따라서 컨테이너 터미널 자동화 도입 시 터미널 운영자의 입장을 고 려하는 것도 중요하지만 터미널을 이용하는 이용자(해운선사)의 관점에서도 접근해야 하며 컨테이너 터미널 자동화에 대한 분석과 철저한 준비가 필요함 을 강조하였다.
Joan Piñol(2014)은 지난 10년 동안 항만 산업에 큰 변화가 있었으며 특히 컨테이너 터미널 자동화 산업에 발전이 있었다. 컨테이너 터미널 자동화 도입 을 통해 비용절감, 정확성 및 신속성, 안전성, 안정성을 기대할 수 있다. 컨테 이너 이동 시 이송 장비에 대한 비용이 발생하지만, 자동화는 이러한 비용을 줄임으로 인해 컨테이너 터미널 운영사가 선사들에게 경쟁력 있는 가격을 제 공할 수 있다. 컨테이너 터미널 자동화는 노동 의존을 감소시키고 비용 절감 의 중요성을 극대화한다. 또한, 자동화 장비를 통해 작업시간을 단축해 생산성 을 향상 시킬 수 있으며 자동화된 구역에서는 보안 관리가 강화될 수 있다.
터미널의 장비는 대부분 이송 장비이며 수작업으로 이루어지지만, 자동화된 터미널은 위험한 작업을 대신에 하며 재해 사고를 줄여나갈 수 있다. 컨테이 너 터미널 자동화 시스템으로 안정적인 환경을 구축해 나갈 수 있으며 항만운 영 프로세스가 지속적으로 추진될 수 있다고 분석하였다.
김진우(2010)는 선박의 대형화에 따라 컨테이너 터미널 내 장치장의 효율성 을 극대화하는 노력이 필요하며 화물이 증가함에 따라 터미널 운영사는 차별 화된 경쟁력을 보유하기 위하여 체계적인 장치 위치선정, 장비 간 정보교환 등을 구축하고자 하는 요구가 많이 발생한다. 또한, 컨테이너 터미널 자동화 구축을 통하여 인건비와 운영비를 절감할 수 있으며 자동화 장비를 도입할 경 우 24시간 작동할 수 있으므로 생산성을 향상 시킬 수 있으며, 산업재해 대폭 경감 및 항만 신뢰성 향상 등의 효과도 기대할 수 있다고 보았다. 부산신항에 서도 유럽의 선진화된 터미널에 견줄 수 있는 자동화 컨테이너 터미널을 구축 하여 정상 운영 중에 있고 일부 터미널은 개발 중이다. 이러한 효율성과 생산 성이 높은 컨테이너 터미널을 구축하기 위한 노력이 미래의 경쟁력을 갖출 수 있게 한다고 밝혔다.
조성우 등(2014)은 미래 항만환경변화에 능동적으로 대처할 수 있는 편익항
목을 검토・선정하고 기존의 분석 방법론을 수정한 모형을 제시하였다. 그리 고 친환경 자동화 컨테이너 터미널의 세 가지 대안(AS/RS, OSS, Sky Rail)에 적용하여 활용 가능성에 대해 검토하였다. 우선 기존에 적용되고 있는 항만투 자사업의 경제적 편익항목을 검토하였으며 계량화가 가능하고 미래형 항만특 성이 충분히 반영될 수 있는 편익항목을 선정하여 경제성 분석 모형을 미래형 컨테이너 터미널의 개념을 적용하여 분석한 결과 타당성이 있는 것으로 확인 되었다. 우리나라도 자동화 컨테이너 터미널 개발을 통해 환경뿐만 아니라 경 제 활성화를 위한 비즈니스 모델로 활용할 수 있을 것으로 보았다.
Yvo Saanen(2014)은 다음 세대의 터미널이 가장 최신의 기술과 해결책으로 이점을 누릴 것으로 예측했다. 시뮬레이션을 통하여 오늘날 단시간에 초대형 선박이 신속하게 작업하기 위하여 완전 자동화 터미널이 필요하다고 보았다.
단계적 시뮬레이션 결과 빠른 속도로 운행 가능한 화물트럭을 운용하고 자동 화된 터미널을 구축함으로써 생산성이 약 50% 증가함을 보여주었고, 기존의 터미널에서 최신의 기술을 갖춘 새로운 자동화 터미널을 건설하는 것은 높은 비용과 많은 시간을 요구하지만, 자동화 터미널이 갖춘 성능에는 의심할 여지 가 없다고 보았다. 따라서 연구자는 기존의 완전자동화 터미널의 기술과 같은 유형으로 시뮬레이션 모델을 이용하여 연구의 당위성을 부여했으며 완전 자동 화 터미널의 전망을 낙관적으로 분석하였다.
Mansour Kiani Moghadam(2004)은 자동화 및 반자동 장비 (uayside Crane(QS Cs), Straddle Carriers(SCs), Rubber Tyred Gantry Cranes(RTGs), Rail Mounted Gantry Cranes(RMGCs) 등)가 터미널에 어떤 영향을 미치는지 평가하는 연구 를 진행하였다. 본 연구에서는 자동화 장비들의 비용 측면과 생산성 평가에 대하여 강조하였다. Post Pannamax 크레인을 통하여 사이클 타임을 직·간접 적으로 감소시킨다는 것을 증명하였다. 일반 컨테이너 터미널과 비교하였을 때, 자동화 장비를 이용하는 터미널과 화물의 총 처리 시간에 상당히 차이가 있는 것을 암시했으며 이는 선박의 대기시간 비용과 연결되는 문제임을 시사 한다. 앞서 언급한 터미널 내 자동화 장비가 각각 사이클 타임과 비용에 어떻 게 영향을 미치는지 연구하였고 전반적으로 자동화 장비는 컨테이너 터미널