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Journal of Korean Navigation and Port Reserch KCI 등재 한국항해항만학회지

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권호

Vol.39 No.3 (2015년 6월) 17

1.
2015.06 서비스 종료(열람 제한)
전자해도 시스템은 2012년 7월 1일 부로 국제항해에 종사하는 선박에 단계별로 설치가 강제화 되었다. 전자해도시스템은 백업장치 를 비치할 경우 종이해도를 대체하여 사용할 수 있는 설비로 선교에서 사용의존도가 높은 핵심항해설비라고 할 수 있다. 현재 전 세계적으로 전자해도 시스템 이용 시 다양한 오류가 발생하고 있으며, 국제해사기구 및 국제수로기구에서도 문제를 인식하고 오류해결을 위한 방안을 모색 하고 있는 중이다. 본 논문에서는 선장 항해사를 포함하는 사용자들을 대상으로 전자해도시스템의 이용 시 오류 발생현황과 정보표시 및 주요 기능 이용 시 개선 요구사항에 관한 설문을 시행하였다. 그 결과를 기반으로 항해안전과 효율측면에서의 ECDIS 기능 개선사항을 제시하였다. 조사에서 사용자들은 ECDIS 기능사용에 있어 대부분 효율성 측면에서는 긍정적으로 평가하였으나 항해안전성에 대한 불안감을 많이 느끼는 것으로 나타났다.
2.
2015.06 서비스 종료(열람 제한)
Dynamic Positioning System(DPS)은 동력, DP control 장치, DP 컴퓨터, 위치참조시스템(PRS), 센서, thruster 시스템 및 DP 운용 자(DPO) 7가지로 구성되어 있다. DP 선박은 이들 구성요소들에 문제가 발생하면 그 기능을 상실할 수 있는데 이러한 DP 선박의 위치손실사 고(Loss of Position, LOP)는 선주가 자발적으로 매년 IMCA에 보고하고 있다. 본 연구에서는 2001∼2010년까지 10년 동안 IMCA 보고된 DP 선박 관련사고 612건에 대한 분석을 바탕으로 DPS의 7가지 구성요소와 관련된 사고 원인을 파악하고 이들 중 높은 비율을 차지하는 요인의 정성적, 정량적 분석을 통한 DP 선박의 안전운항 방안을 모색하고자 한다. 10년 평균 가장 높은 비율을 차지한 DPS 사고원인 요소는 PRS였 다. 이를 전문가들의 브레인스토밍을 통해 작성된 flowchart를 바탕으로 베이지안 네트워크 분석을 시행한 결과 PRS 각 요소별 조건부 확률 을 확인할 수 있었다. DP 선박의 drive off를 발생시키는데 주요한 영향을 미치는 것은 DGPS, microwave radar 및 HPR 이었고 DGPS에 주 요한 영향을 미치는 에러 요인은 signal blocked, electric components failure, relative mode error 및 signal weak or fail이라는 것도 확인할 수 있었다.
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최근 해양안전에 대한 높은 관심과 ICT 기술의 비약적인 발전에 힘입어 선박에 다양한 디지털 장비들을 도입하는 전자항법체계인 e-Navigation이 크게 주목받고 있다. e-Navigation은 해양안전뿐만 아니라, 해양정보 서비스에서 새로운 ICT 패러다임을 제시하고 있다. 이 에 본 연구에서는 e-Navigation과 관련하여 IHO에서 제시하는 새로운 범용 수로데이터모델 S-100을 기반으로 표준화된 전자해도 및 해상정 보의 융합 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 Shore 기반의 해상정보 서비스 플랫폼을 제안하고자 한다. 제안된 Shore 기반 해상정보 서비 스 플랫폼은 기본적으로 전자해도와 날씨, 조류, AIS 정보 등의 센서정보, 그리고 육상지도 정보와의 융합 처리 및 웹 기반 서비스가 가능하 다. 또한, 이러한 플랫폼의 웹 서비스는 스마트 폰 또는 웹 패드의 모바일 단말기에서 간단한 WebApp 또는 App을 이용하여 전자해도 및 다 양한 해상정보 서비스의 활용을 가능하게 할 수 있다. 끝으로, 제안된 플랫폼은 기존의 S-57 전자해도와 더불어 S-101 표준을 지원할 수 있 으며, 웹 서비스 과정에서의 표준과 관련해서는 ISO 19100 시리즈 및 OGC의 공간정보 웹 서비스 표준을 지원한다.
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2015.06 서비스 종료(열람 제한)
Dynamic Positioning System(DPS)은 그 신뢰성 및 redundancy(대체) 시스템에 따라 IMO 및 각 선급에서 3개의 class(등급)로 나 누고 있다. IMO MSC/Circ 645에 의하면 DPS는 Class 1, 2, 및 3로 나누고 있으며 등급이 높을수록 좀 더 신뢰성 있고 안전하게 DP 선박을 운용할 수 있다. 국내에서 많은 DP Class 선박들이 건조되고 있는 상황에서 DP Class 1선박의 개조를 통해서 DP Class 2로 변경하거나 DP Class 2선박을 신조 또는 중고선으로 구입하는 경우 무엇을 검토하고 확인해야 하는지에 대한 구체적인 실무 자료가 부족하고, DP Class 1 선박을 Class 2로 변경하여 다시 매도하는 새로운 산업분야의 개척에 있어 국내 사례를 바탕으로 한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 DP Class 1선박을 DP Class 2 선박으로 변경하기 위해서는 어떠한 IMO 및 선급의 DP class 요건의 충족이 필요하며 이를 위해 서 어떠한 설비의 변경 및 추가가 필요한지를 국내에서 있었던 실제 사례를 통해서 연구해 보았다. DP 선박 Class 변경을 위해서는 FMEA를 통해서 파악되는 DP 선박의 동력 시스템, thruster 시스템 및 제어 시스템 3가지의 주요 시스템에 대체(redundancy)기능을 갖추어야 한다. 동 력 시스템은 단일의 발전기, 배전반등에 문제가 발생해도 DP 기능을 유지할 수 있어야 하며, 더불어 PMS기능을 갖추고 있어야 한다. thruster 시스템은 단일의 고장이 발생하더라도 선박의 Surge, Sway 및 Yaw를 남은 thruster 시스템으로 자동 제어 할 수 있어야 한다. 각종 제어 시스템, PRS 및 센서는 여러개를 설치하여 단일의 장비고장에도 DP 기능을 유지 할 수 있어야 한다.
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최근 국내외적으로 수중 유도무기체계 개발로 다양한 형태의 수중운동체 기술이 발전되고 있다. 특히 수중운동체 중 하나인 잠수함 은 한국의 특수한 상황에서 최적의 선형설계를 위한 신뢰도 높은 조종성 평가 기술이 요구되며, 이를 위한 정확한 동유체력 계수의 추정 또한 중요한 연구 분야라 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 잠수함 모형을 대상으로 구속모형시험인 VPMM (Vertical Planar Motion Mechanism) 시험을 실시하여 정밀도 높은 동유체력 계수를 추정하였다. 그리고 추정된 연직면 운동에 대한 선형 (Linear) 동유체력 계수 (Hydrodynamic derivatives)들을 이용하여 동안정성 (Dynamic Stability)을 판별하였다. 그 결과, 이론추정치와의 비교를 통해 동유체력 계수의 타당성이 검증 되었으며, 잠수함의 연직면 동안정성도 양호한 것으로 평가되었다. 즉, 무한수심으로 정의되는 심도 6.0의 깊은 수심으로 갈수록 주기에 따른 변화가 작아지며, 이론추정치에 근사함을 확인할 수 있었다. 한편 연직면 동안정성 판별에 있어서는, 0보다 큰 양(+)의 값을 가짐으로서 연직면 운동에 대한 동안정성을 만족하는 것으로 나타났다.
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이 연구의 목적은 건전성 평가 기법을 통해 해양 구조물 중 생산 라이저의 건전성 및 안전성을 확보할 수 있도록 하는 것이다. 생 산 라이저의 건전성 평가 기법을 선정하기 위해서 레벨 I, II의 비파괴 손상평가(NDE) 기법을 분류 및 검토하였다. 그리고 수치해석을 통해 검토한 기법의 손상 탐지 성능 및 적용성을 확인하였다. 그 결과 모달 변형 에너지를 이용한 손상탐지 기법이 다른 기법들에 비해 가장 손상 에 대해 민감한 결과를 나타냈다. 실제 구조물에서 모니터링 시스템을 적용하는 경우 환경적, 경제적 요인들에 의해 센서 개수는 제한적이다. 센서 수의 감소함에 따른 손상탐지 성능에 대한 영향을 일련의 수치해석 과정을 통해 분석하고 그 결과를 논의하였으며, 생산 라이저의 건전 성 평가에 대한 최적 센서 개수를 추천하였다.
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본 연구에서는 표면개질 활성탄을 이용하여 수용액상에서 혼합 중금속(Cr6+, As3+)의 흡착능을 평가하였고 또한 표면개질 활성탄을 안정화제로 활용하여 해양오염퇴적물 내 As 및 Cr에 대하여 중금속 안정화 실험을 수행하였다. 실험결과, 흡착평형은 약 120분 후에 도달하였다. 또한, 중금속 등온 흡착 특성은 Freundlich 및 Langmuir 방정식을 이용하여 해석하였으며, 평형흡착 실험결과는 Langmuir 모델에 잘 부합되었고 As3+ (28.47 mg/g)가 Cr6+ (13.28 mg/g)보다 평형 흡착량이 많았다. Cr6+인 경우, 용액의 pH가 6에서 10으로 증가함에 따라서 흡 착량은 감소하는 것으로 나타났다. 하지만 pH 증가 변화에서 As3+의 흡착량은 미미한 증가를 보였다. 안정화 방법은 오염퇴적물에 표면 개질한 활성탄 첨가 후 120일간 습윤 양생하였다. 연속추출 실험결과로부터, 미처리 오염퇴적물과 비교해서 Cr 및 As의 이온교환, 탄산염, 산화물 및 유기물 존재 형태 합의 비는 각각 5.8% 및 7.6% 감소하였다.
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이 연구는 선내의료 및 선원 건강관리 여건 개선 방안을 마련하기 위하여 선원 건강관리 정책에 영향을 미치는 정부를 비롯한 선 원 유관단체 종사자 139명을 대상으로 선원들의 건강과 질병관리에 대한 보건의료실태에 대한 인식도 조사를 실시하였다. 조사결과 선원들의 건강관리여건(p<0.01)과 건강관리 능력(p<0.01), 현행의 무선응급의료 정책(p<0.01), 선내 의료함 및 의료장비의 도움(p<0.05) 및 선박 의료관 리자 제도에 대해 유관기관 간에 인식도 차이는 있었으나 대체적으로 부정적인 응답률이 높았으며, 선원 건강관리를 위한 선내의료 지원제도 개선을 위해서는 간이 건강측정장비 비치, 정기적 건강검진 강화, 원격의료 및 건강관리를 위한 선원건강증진센터의 설치(p<0.01)가 시급히 필요하다고 조사되었다.
9.
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우리나라 항구 주변에는 입․출항하는 선박으로 인하여 해상교통흐름이 복잡하다. 이러한 선박통항의 안전과 효율성을 증진하기 위 해 우리나라에서는 해상교통관제 서비스를 시행하고 있다. 24시간 쉴 틈이 없는 해상교통 관제사들의 노력에도 불구하고 관제구역 내에서의 충돌사고는 지속적으로 발생하고 있으며, 위험 상황이 약 20분에 1회씩 발생하고 있는 것으로 분석되어 그 위험성은 크다고 할 수 있다. 이러한 사고는 선박운항 및 해상교통관제 정보 제공 시 충돌 위험에 대한 안전 기준을 적시에 제공함으로써 사고를 감소시킬 수 있을 것으로 조사되었 다. 이에 본 연구는 선박의 충돌위험도를 선박운항자의 관점에서 평가할 수 있는 모델을 이용하여 그 위험을 선박의 속도, 침로 등을 조정하여 각 교통 상황별 충돌 위험도를 사전에 예측 할 수 있는 위험도 예측 모듈을 개발하였다. 이 모듈을 이용하여 선박운항자 및 관제사는 복잡한 교통 상황에서 위험요소를 쉽게 식별 할 수 있어, 가까운 장래의 위험 정도의 변화를 선박침로 및 속력변경 등을 제시할 수 있는 등의 적절한 피항조치를 취할 수 있다. 이 모듈의 효용성을 검증하기 위해 부산항 해역을 대상으로 조우 상황별 위험도를 예측 후 구체적인 침로 및 속력 변경에 따른 위험도 변화를 식별할 수 있는 것으로 확인되었다.
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명량대첩(鳴梁大捷)은 1597년 음력 9월 16일(양력 10월 25일) 정유재란 당시 충무공 이순신의 지휘를 받는 조선 수군 전함 13척이 일본 수군 전함 133척을 물리친 세계 해전사에 빛나는 전투이며, 정유재란의 판도를 바꾼 대첩이다. 이충무공은 13척의 조선 수군 전선으로 수백 척의 적선을 대적하는 데에 있어서, 명량수도의 좁은 지형과 독특한 조류를 이용하고자 하여 9월 15일에 해남 우수영으로 진영을 옮긴 다 음 날에 명량해협에서 적선을 맞이하였다. 본 연구에서는 명량대첩 당시에 조ㆍ일 양국 수군의 전함 기동에 큰 영향을 준 명량해협의 조류 상 태를 추산하기 위한 분석을 수행하였다. 연구에 있어서는 평형조석론(equilibrium theory of tide)과 동력학적 조석론(dynamical theory of tide) 을 기반으로 하여, 지구에 대한 천체(달, 태양)의 위상이 명량대첩 당시에 있어서의 위상과 동일하게 되는 회귀시점을 천체 운동의 주기를 분석 함으로써 계산하였다. 그리고 그 회귀시점에 대하여 조화분석법으로 계산한 조석 자료를 적용하는 방법으로 명량대첩 당시의 조류 상태를 추산 하였다. 그 결과, 명량수도의 조류는 새벽 06시 36분에 전류해서 북서쪽으로 흐르기 시작하여 09시30분에 최대 유속인 8.3노트에 이르렀고, 12 시 48분에 다시 남동쪽으로 전류하여 16시 12분에 최대 유속인 9.9노트에 도달한 다음, 19시 06분에 북서쪽으로 다시 전류하였다고 판단할 수 가 있었다.
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본 연구에서는 2005년부터 2013년까지 운용되었던 국내 연안여객선의 항로를 사회네트워크 분석 방법을 통해 파악하였다. 우선 국 내 연안여객 항로의 네트워크 특성을 살펴본 결과 네트워크 복잡계 특성인 멱함수의 법칙을 따르는 Scale-Free 형태를 보이고 있음을 확인하 였다. 본 연구에서는 사회 네트워크 분석의 중요 척도라고 할 수 있는 중심성을 바탕으로 살펴보았으며, 연도별 연결정도 중심성의 변화추세, 기존의 정량적인 방법과의 비교를 통한 양의 상관관계 확인, 마지막으로 연결정도 중심성과 매개 중심성간의 관계를 분석하여 두 가지의 척도를 기준으로 우선시되는 항구를 순위별로 확인할 수 있었다. 본 연구는 연안여객 항로를 하나의 네트워크로 간주하고 분석하여 유용한 결과를 제시하였다. 앞선 결과들을 바탕으로 국내 연안여객 항로의 개발 등 발전방향을 설정할 시 보다 효과적으로 진행이 가능할 것으로 보인다. 또 한 공항의 중심성 분석, 주변국의 외교 관계 분석 등 다양한 분야에서 사회네트워크 분석 방법을 활용한다면 유용한 결과를 산출하는데 효과적 일 것으로 판단된다.
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우리나라의 항만세관 감시행정은 무역의 특성상 24시간 쉬지 않고 운용되고 있으며 이러한 특수한 환경 속에서 관세국경 보호라는 막중한 임무를 해양수산직렬 공무원이 담당하고 있다. 본 연구에서는 Herzberg의 2요소(동기․위생요인)과 Adams의 공정성 이론을 토대로 항만에 종사하는 관세청 공무원의 직무만족도에 영향을 미칠 수 있는 다양한 요인들을 검토하고, 설문조사를 통하여 직무만족 구성요인들이 인구통계학적 특성에 따라 어떤 직무만족도의 차이가 나타나는지 분석하였다. 더불어 전체 직무만족도에 가장 큰 영향력을 미치는 직무만족 구성요인을 파악하고, 이러한 분석결과를 바탕으로 항만세관에 종사하는 해양수산직렬 공무원의 직무만족도를 높일 수 있는 구체적인 방안들 을 제시하였다. 본 논문의 연구결과는 항만감시행정에 종사하는 세관공무원의 직무만족 저하요인을 찾아내어 이를 적절히 통제하고 조직구성 원들의 직무만족도를 향상시켜 튼튼한 경제, 안전한 사회라는 관세행정의 고유 목표 달성에 기여할 것으로 기대된다.
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최근 각종 해양사고 발생으로 인하여 해양 관련한 안전사고에 대한 문제들이 대두되고 있다. 이러한 사고 중 우리나라 연안에 위치 한 31개소 무역항의 지정된 정박지 중 특히 외해개방형 정박지 경우 기상악화로 인하여 유효한 선박 파주력을 확보하지 못함으로서 주묘가 발 생하여 사고 위험이 많아지고 있으나 정박선박의 안전성 확보나 정박지의 효율적인 운영을 위한 체계적인 정박지 안전관리 기준안은 미흡한 실정이다. 또한, 항만의 지리적인 위치 및 지형적인 특성으로 인하여 특정 조건의 외력에 취약한 외해 개방형 정박지 경우에는 태풍은 물론 강 한 돌풍 등에 의해 선박은 주묘 가능성이 높아지고 이로 인한 2차 사고 발생이 우려된다. 본 논문에서는 외해개방형 정박지의 사례로 포항항의 경우 최근 주묘로 인한 해양사고 사례를 검토하여 입출항 선박의 크기별 한계외력을 계산하고 정박지 안전성을 확보할 수 있는 한계 외력을 선박 크기별 한계외력의 기준을 정하는 연구로 기존 개별 선박의 정박안전성 평가에 관한 연구들과 달리 정박선박의 안전성 확보 및 효율적인 정박지 운영을 위해 필요한 정박지 관리에 관한 기초적인 기준으로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
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최근 북극의 해빙이 가속화되면서 북극의 자원개발과 함께 북극항로를 통한 에너지 자원과 화물수송이 가능해 졌다. 이로 인해 북 극 연안국들을 중심으로 북극해를 선점하기 위한 갈등이 심화되고 있다. 국내에서도 북극항로 개설에 따른 화물수요와 관련 인프라를 선점하 기 위해 각 지자체들이 각축전을 벌이고 있다. 하지만 국내 지자체 간 과도한 경쟁은 국가 항만산업에 부정적인 영향을 미쳐 불필요한 사회적 비용과 경제적 손실을 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 항만 간 경쟁력분석을 바탕으로 북극항로에 특성화된 전진기지를 구축하 기 위한 전략을 제시하는데 그 목적이 있다. 대상항만은 각 권역을 대표하는 무역항으로 선정하였으며, 문헌 및 통계 자료 검토, 설문조사를 통해 AHP분석을 실시하였다. 그 결과, 북극항로 상에서 부산항, 여수·광양항, 울산항, 인천항 순으로 높은 경쟁력을 가지는 것으로 분석되었 다. 이와 함께 추가적으로 고려해야 할 요인들을 검토하여 다양한 해양산업과 연계하는 부산 전진기지 특화형, 북극자원과 석유화학클러스터 를 활용한 울산 전진기지 특화형, 그리고 항만 기능을 분담하여 협력하는 혼합형을 가능한 시나리오로 설정하고, 그 추진방향을 개략 제시하 였다.
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열악한 작업환경 때문에 수중항만공사를 기계화하려는 많은 노력들이 시도되고 있다. 본 논문은 수중항만공사 중 사석 고르기 작업을 수행하는 수중건설로봇에 대해 기술한다. 로봇의 블레이드는 울퉁불퉁한 지형에서도 사석 마운드를 기준면에 대해 평편하게 고르고, 다목적 암은 사석을 파고, 채울 수 있게 설계되었다. 본 연구는 로봇에 설치된 위치 및 방위 센서와 동기를 이루면서 주행과 스윙운동이 포함된 다목 적암과 블레이드의 기구학을 해석한다. 기준수심센서에 부여된 월드좌표에 대해서 블레이드와 다목적암의 위치와 방위를 나타내고, 기준면과 나란한 고르기 작업을 위한 형상을 찾는다. 고르기 작업을 위한 유압제어시스템을 개발하며, 로봇에 의한 육상 및 수중 사석 고르기 작업을 실시해 실험결과를 보인다. 로봇의 작업속도는 잠수부보다 8배 정도 빠르며 작업품질도 우수한 것으로 평가된다. 잠수부가 작업할 수 없는 대 수심에서는 효율성이 더 좋을 것으로 기대된다.
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기업의 운전자본관리는 단기재무전략관리 차원에서 접근이 가능하며, 이는 기업의 유동성 및 수익성 등에 영향관계가 있음이 실증 되고 있다. 따라서 효율적인 운전자본관리는 기업의 수익성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유동성 또한 개선시킬 수 있게 된다. 해운기업 의 경우 글로벌금융위기와 맞물려 수익성과 유동성에 많은 어려움을 겪었음에도 불구, 운전자본관리와 수익성에 대한 연구는 전무한 상태이 다. 이에 본 연구에서는 2004년 이후 46개 해운기업을 대상으로 운전자본관리와 수익성과의 관계를 규명함으로써 단기재무전략 수립에 유용 한 정보를 제공하고자 하였다. 연구의 결과 기존연구들과 같이 매입채무기간, 재고기간, 현금주기, 영업주기가 해운기업의 수익성 즉, 매출액 총이익률과 매출액영업이익률을 개선할 수 있는 중요한 요인인 것으로 실증되었다. 특히 매입채무신용기간과 영업주기의 증가는 수익성의 증 가를 가져오는 것으로 분석된 반면, 재고기간과 현금주기는 부(-)의 관계를 보여 이들이 줄어들 경우 수익성이 증가하는 것으로 나타났다. 매 출채권기간은 일부 모형에서 유의하였으나, 기존 연구들과는 달리 해운기업의 경우 수익성과의 관계를 설명하기에는 한계가 있는 것으로 나 타났다.
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항만물류산업은 교역과 부가가치 창출, 높은 경제적 효과를 지닌 중요한 산업으로 그 영역이 점차 확대되고 있다. 항만물류산업의 효율화는 국가 경쟁력을 증대할 수 있는 방안 중 하나이며, 다수의 선행연구에서 그 영향에 대해 연구가 진행되었다. 본 연구에서 산업 분류 의 기준이 되는 한국표준산업분류의 9차 개정을 활용하고, 2010년 최초 시행된 경제총조사 자료를 활용하여 울산지역을 대상으로 항만물류산 업이 지역경제에 미치는 영향을 분석하고, 우리나라 5대 항만도시간 항만물류산업을 비교하였다. 연구 결과, 첫째 2010년 기준 직접 항만물류 산업은 종사자(11.7%)와 매출액(13.1%)에서 높은 비중을 보였으며, 지역 내 높은 고용과 경제적 영향이 있음을 나타냈다. 둘째, 5대 항만도시 의 2007~2011년 기준 항만물류산업간 비교에서 광양(5.72%)과 울산(4.23%)은 전국평균(1.74%)보다 높은 사업체수의 연평균 증가와, 직접 항 만물류산업의 종사자에서 울산(23.82%), 평택(25.74%)은 높은 연평균 증가를 나타냈다.