항만은 화물들의 정보를 토대로 거의 모든 계획과 운영이 이루어진다. 따라서, 항만에 있어 이러한 정보의 관리와 보호 문제는 매우 중요하고 근본적인 문제에 해당된다. 그러나, 이러한 중요성에도 불구하고 항만에 있어 정보보호와 관련한 연구는 매우 부족한 실정이다. 본 연구는 이러한 점에 주목하여 우리나라 주요 컨테이너 터미널의 정보보호 수준을 분석하는 것을 연구의 목적으로 하였다. 주요 컨테이너 터미널 4개사를 분석한 결과, 우리나라 컨테이너 터미널의 전반적인 정보보호 수준은 71.7%로 나타났으며, 대상 터미널 중, 3개사는 비슷한 수준과 양상을 보인 반면, 나머지 1개사는 수준 차를 보이고 있는 것으로 분석되었다. 한편, 정보보호에 있어 우리나라 컨테이너 터미널의 가장 취약한 부분은 관리적 보안인 것으로 분석되었다. 따라서, 관리적 보안의 수준을 높이기 위한 전략수립이 필요할 것으로 판단되며, 특히 정보보호를 지원하는 조직의 전문성 확보가 가장 중요한 관건인 것으로 사료된다.

최근 컨테이너 선박은 조선 기술의 발달과 세계 경제교역 규모의 급속한 증가에 따라 대형화, 고속화가 빠르게 진행되고 있다. 이에 머지않아 15,000TEU급 컨테이너 선박의 등장이 예상되고 있다. 동북아시아에서는 경제의 글로벌화에 따른 급격한 물류환경 변화에 대응하여 물류 주도권 확보를 위한 물류거점화 경쟁이 치열하게 전개되고 있다. 이에 따라 주요항만에서는 대형 선사를 유치하기 위한 치열한 경쟁을 하고 있다. 이를 위해 본선작업을 신속하고 정확하게 처리하기 위한 노력이 절실히 필요하며 지금까지의 본선계획 시스템은 획기적으로 개선되어야 할 것이다. 그리하여 본 논문에서는 이러한 기존 본선작업의 개선을 위하여 다수의 플래너를 이용한 양?적하 작업계획을 수행하여 보다 신속하고 정확하게 하며, 플래너(Planner)간의 정보공유로 작업계획의 품질을 보다 향상시킬 수 있는 다중분산 본선작업 계획 시스템을 제안한다. 그리고 이의 효율성을 검증하기 위해 아레나(ARENA)를 통한 시뮬레이션을 수행하고자 한다.

자동화 컨테이너 터미널의 장치장 재정돈이란 장치장의 컨테이너를 장치장 크레인의 유휴시간을 이용해 적하 작업 효율을 높일 수 있는 위치로 재배치하는 작업을 의미한다. 이때 재정돈에 사용할 수 있는 크레인의 유휴시간이 제한적이므로, 본 논문에서는 전체 컨테이너 중 일부를 재정돈 대상 컨테이너로 선택하여 재정돈 계획을 수립하는 방안을 제안한다. 재정돈 컨테이너 선택 시 사용된 선택 기준과 한 번에 선택하는 컨테이너의 범위에 따라 네 가지 재정돈 대상 컨테이너 선택 방안을 제시하였으며, 선택된 재정돈 컨테이너를 대상으로 휴리스틱 알고리즘을 이용해 크레인의 작업 계획을 수립하였다. 시뮬레이션 시스템을 이용한 실험 결과 유휴시간이 제한되어 있는 경우 재정돈 대상 컨테이너를 선택 후 재정돈 계획을 수립하는 방안이 전체 컨테이너를 대상으로 재정돈 계획을 수립 후 주어진 유휴시간 동안 해당 계획에 따라 재정 돈을 수행하는 방안보다 더 좋은 적하 작업 효율을 보임을 확인하였다.

오늘날의 전반적인 산업분야에서는 정보기술을 바탕으로 운영되고, 이에 대한 투자가 증가되고 있다. 물류산업에서도 물류정보망의 중요성이 커지고, 효율적으로 운영하기 위한 정보화 투자가 증가되고 있다. 효율성에 관한 기존연구에서는 설비와 같은 고정자산만을 고려한 효율성 분석으로 이루어져, 정보화 수준이 효율성에 미치는 영향에 관한 연구는 미흡하다. 본 연구는 컨테이너 터미널 효율적 운영을 위하여 정보화 수준을 고려한 효율성 분석의 중요성을 제시하고, DEA과 Bootstrap를 이용하여 정보화 수준과 관련된 상대적 효율성을 측정하였다.

컨테이너 터미널의 주요 생산성 지표는 안벽에서의 작업 효율성이라 할 수 있다. 안벽에서는 Q/C(Quay Crane)이라는 장비가 접안 선박의 컨테이너를 하역한다. Q/C의 작업 생산성을 높이기 위해서는 좀 더 효율적인 Y/T(Yard Tractor)운영 방식이 필요하다. 기존 작업 방식(싱글 사이클)에서는 양하작업 이후 적하 작업이 이루어진다. 듀얼 사이클이란 양하작업과 적하 작업을 동시에 함으로써 안벽 생산성과 야드 트랙터의 이용률을 높이는 방법이다. 터미널에서 듀얼 사이클의 도입은 추가적인 장비의 도입 없이 운영에서의 변화만을 요구한다. 즉, 기존의 dedicate 시스템에서 pooling 시스템으로의 변화가 필요하다. 본 논문에서는 듀얼 사이클을 이용하는 항만에서의 작업 효율성을 증대시키기 위한 선적 계획 방법을 제시하고자 한다. 이 문제를 풀기위해 유전 알고리즘과 타부서치를 제시하였다.

컨테이너 터미널의 경쟁력을 높이기 위해서는 터미널 생산성 향상이 중요한 요소라고 할 수 있다. 이러한 생산성에 영향을 줄 수 있는 요인은 다양하다. 그 중 야드이송장비의 경우, 특정 선석크레인(QC, Quay Crane)에 야드트랙터(YT, Yard Tractor)가 고정 할당되는 방식에서 타수 QC들의 작업을 처리하는 풀링 방식으로 전환하여 YT의 생산성을 올리고 있다. 현재 국내 터미널에서도 YT 풀링을 도입하고 있는 실정이다. 하지만 아직 적절한 풀링 범위 및 효과적인 YT 할당 계획에 대한 노력은 부족한 실정이다. 본 논문에서는 YT 풀링 운영을 더 효율적으로 할 수 있도록 YT 풀링이 담당할 작업범위 결정에 미치는 요인의 도출과 상황에 따른 YT의 작업할당 모형에 대해서 제시하였다.

본 논문은 재정돈 계획의 최적화를 위해 협력적 공진화 알고리즘을 이용하는 방법을 제안한다. 재정돈이란 컨테이너 터미널에서 적하 작업시 발생하는 지연을 줄이기 위해 선박에 적하될 컨테이너의 위치를 변경하는 작업이다. 재정돈 계획 수립을 위해서는 적하 시 작업 효율이 최대가 되고 재정돈 시간이 최소가 되도록 컨테이너가 재정돈 후 배치될 장치형태와 재정돈 시 컨테이너를 옮길 순서를 결정해야한다. 협력적 공진화 알고리즘은 주어진 문제가 세부 문제들로 분할 가능할 때 분할된 세부 문제들을 동시에 탐색하여 문제를 효율적으로 해결하는 방법이다. 이에 본 논문에서는 재정돈 계획 문제를 장치형태 결정 문제와 이동 우선순위 결정 문제로 분할하고 협력적 공진화 알고리즘을 적용하여 재정돈 계획을 최적화하였다. 실험결과 문제를 분할한 협력적 공진화 알고리즘이 문제를 분할하지 않는 접근 방법에 비해 더욱 효과적으로 재정돈하는 계획을 수립함을 확인할 수 있었다.

국내 컨테이너 터미널의 대부분 컨테이너 처리량에 비해 장치장 규모가 협소한 편이다. 장치장이 협소한 이유는 터미널 개발 시 적용된 이론적인 안벽 처리능력이 실제 처리능력과 차이가 나기 때문이다. 또한 최근 선박이 대형화 되면서 터미널들이 안벽장비를 추가 투입함으로써 안벽 생산성을 당초보다 크게 향상시킨 현실에 기인하기도 한다. 본 연구에서는 터미널 운영 현실을 반영하여 하역 능력을 재산정하고 10,000TEU에 이르는 초대형 선박을 대상으로 하여 소요 장치장 규모를 산정 한 후 기존 터미널의 장치장 규모와 경제성을 비교하는 것을 주목적으로 한다.

컨테이너 터미널의 핵심 기능은 컨테이너 화물을 선반에 싣고 내기는 것이다. 이러한 기능에 대한 생산성을 향상시키기 위해서는 보유한 자원을 효과적으로 사용해야 하는데, 본 연구는 RMGC (rail mounted gantry crane) 유형 야드 크레인의 배치 방안에 대해서 논한다. 먼저, 컨테이너 터미널의 장치계획을 고려한 야드 크레인 배치 문제에 대한 수리모형을 개발한다. 수리 모형은 한 기간 내에서 블록간 야드 크레인의 이동 허용여부에 따라서 2가지로 나누어진다. 제시한 모형을 검증하기 위하여 수치 예제를 풀어서 결과를 분석한다. 또한 장치계획만을 다루는 기존 모형과의 성능 차이를 분석하기 위한 비교 실험을 수행한다.

본 연구의 목적은 컨테이너터미널에서 사용되는 다기능 이송차량을 위한 2단계 배차전략을 제시하는 것이다. 2단계 배차는 실시간 위치 제어를 사용하여 이송차량과 크레인간의 대기시간을 절감시키기 위한 방법이다. 배차 1단계는 실시간 위치정보를 바탕으로 목적지 위치를 할당하는 것이며, 기존의 실시간 배차에서 이용되는 방식에 모니터링을 보안한 것이다. 배차 2단계는 이송차량의 싣기, 놓기, 집기 등의 기능을 작업장소의 작업상황에 따라 선택하여 작업지시를 내리는 것이다. 다기능 이송차량의 2단계 배차전략은 하역시스템의 대기시간을 감소시켜 생산성 향상에 기여할 것이다.

본 연구는 컨테이너 터미널의 종합적인 성과 향상 요인을 분석하기 위한 균형성과표(BSC)를 설계한 후 분석계층프로세스 모형(AHP)과 분석네트워크프로세스 모형(ANP)을 활용하여 품질기능전개도(QFD)와 결합 모형을 사용하였다. 이는 재무적 성과, 고객 만족 및 컨테이너 터미널의 비즈니스 프로세스의 질적 향상을 가져 올 수 있는 컨테이너 터미널의 종합적이고 다차원적인 성과 요인 제시 및 중요도 분석에 목적을 두고 있다. 본 연구에서 제안한 수정된 품질기능전개도는 상관종속성과 관계행렬을 표현하므로 인해, 기존의 품질기능전개도와 비해 더욱 현실적이며 정확성과 정교성이 부가된 품질기능전개도를 구축했다.

최근 컨테이너터미널 간의 경쟁이 심화되면서 생산성 측면뿐 만 아니라 비용경제성 측면에도 관심이 부각되고 있다. 특히, 에너지 소모량 및 장비투입 규모가 큰 트랜스퍼 크레인 부문에 대한 비효율적인 작업요소가 컨테이너터미널 경쟁력 제고에 있어서 걸림돌이 되고 있으며 이에 대한 개선은 인적, 물적 운영비용의 절감과 함께 생산성의 향상에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 현재 국토해양부 주관으로 진행 중인 'RFID를 활용한 RTLS 기반 항만물류효율화 사업'을 통하여 제공 가능한 컨테이너터미널 반 출입 대상 컨테이너의 시간적 가시성을 토대의 트랜스퍼 크레인의 배정 및 이동경로에 대한 클러스터링 기반 최적화모델을 제안하고 시뮬레이션 기법을 통하여 기대효과수준을 확인하였다.

최근 컨테이너선의 대형화 추세와 항만간의 경쟁 가속화로 인해 컨테이너터미널의 효율적 운영과 생산성 향상에 대한 관심과 노력이 증대되고 있다. 특히 YT를 이용한 이송방식을 채택하고 있는 터미널의 경우 AGV(Automated Guided Vehicle)를 이용하고 있는 자동화터미널에 비해 상대적으로 경제성 및 운용효율성 측면에서 불리한 것이 사실이다. 최근 10여 년간 이와 같은 YT운용의 비효율성을 보완하기 위해 YT Pooling Operation 도입과 같은 노력이 계속되어 왔으나 개별 YT의 위치인식기능부재로 인한 제약으로 실질적인 효과는 미미한 수준이었다. 본 연구에서는 최근 주목받고 있는 RTLS(Real Time Location System) 기술을 활용하여 기존 YT Pooling Operation의 제약사항을 해결하는 새로운 개념의 YT Dynamic Operation 모델을 세안한다.

오늘날 정보기술은 항만 운영을 위한 필수적인 기술에 해당되며, 항만의 경쟁력을 가늠하는 척도로도 항만의 정보화 수준은 매우 중요한 가치를 지닌다. 그러나, 항만의 정보화 수준에 대한 연구는 아직까지 매우 부족하고, 최근의 수행된 선행연구의 경우에도 정보화 수준을 평가하는 지수를 개발하는데 주안점을 두고 있어, 컨테이너 터미널들의 실질적인 정보화 수준의 측정과 분석에 관한 연구가 결여되었다. 본 연구에서는 이러한 점에 주목하여, 우리나라 주요 터미널의 정보화 수준을 분석하고, 몇 가지 시사점을 제시하는 것을 연구의 목적으로 한다. 특히, 본 연구에서는 선행연구의 지수모델에서 고려되지 못했던 계층간 상호중복성 등을 고려하여 보다 명확한 지수모델을 수립하여 주요 컨테이너 터미널의 정보화 수준을 분석하였다.

본 논문은 교행이 불가능한 두 대의 자동화 크레인을 운영하는 자동화 컨테이너 터미널의 장치장을 대상으로 국지적 탐색 알고리즘을 이용해 실시간 작업계획을 수립하는 방안을 제안한다. 제안방안은 실시간 제약조건을 만족시키기 위해 현재 이후 일정 시간의 작업만을 작업 계획의 대상으로 삼으며, 장치장의 동적인 작업 특성을 고려하여 새로운 작업이 요청될 때마다 작업 계획을 다시 수립한다. 또한, 교행이 불가능한 두 대의 크레인을 운영할 때 발생할 수 있는 크레인 간의 작업 부하 불균형을 해소하기 위해 작업 계획 과정에서 상대 크레인에 의한 사전 재취급과 사전 이적을 통한 두 크레인 간의 협업을 가능하게 하였다. 시뮬레이션을 이용한 실험 결과 제안 방안이 휴리스틱 방안에 비해 우수하며, 크레인 간의 협업이 작업 효율 향상에 도움이 됨을 확인하였다.

본 연구에서는 해운회사와 컨테이너터미널 간 전자적 정보공유를 촉진하고 활성화하는 요인들을 관련 이론 및 선행연구를 통해 추출하고 실증적으로 검증해 보는 것과 해운회사와 컨테이너터미널 간 전자적 정보공유의 정도가 성과에 어떠한 영향을 미치는 지를 해운회사의 입장에서 실증연구를 통해 규명해 보고자 하는 것을 목적으로 하였다. 연구 결과 첫째, 전자적 정보공유의 결정요인으로 최고경영자의 지원정도, 정보기술 인프라수준, 몰입, 의존성이 통계적으로 유의한 결과를 나타냄으로써 이러한 요인들이 해운회사와 컨테이너터미널 간의 전자적 정보공유에 영향을 미치는 것으로 검증된 반면, 신뢰는 전자적 정보공유에 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다. 둘째, 해운회사와 컨테이너터미널 간의 전자적 정보공유가 성과에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다.

최근의 컨테이너 수송환경은 컨테이너 선사간 인수합병, 동맹화, 컨테이너선의 대형화와 하주의 요구에 대응하기 위한 복합수송체계 등 급속하게 변화하고 있다. 이에 컨테이너터미널에 요구되어지는 서비스로서 항만의 대수심화, 하역의 신속화, 이용료의 저가격화 등을 예로들 수 있고, 이러한 서비스가 제공되지 않을 경우 컨테이너 선사는 컨테이너터미널의 기항을 기피하게 된다. 따라서, 본 연구에서는 컨테이너터미널에 있어서 하역의 효율화와 기능성 평가를 위해 실제 컨테이너터미널의 하역 데이터 분석을 통하여 하역기기, 야드샤시 및 외부트럭의 관리에 대한 프로세스 정보를 추출하여 하역 효율화에 저해가 되는 하역기기 운전원의 스킬과 트러블 등의 요인을 분석하였다. 또한, 추출한 프로세스 정보를 활용하여 페트리 넷을 이용해 컨테이너 하역시뮬레이션 모델을 구축하고 하역기기의 컨테이너 하역작업을 시뮬레이션하여 그 유효성을 확인하였다.

자동화 컨테이너 터미널의 생산성은 자동화된 트랜스퍼 크레인(Automated Transfer Crane, ATC)의 속도에 관계된 성능뿐 만 아니라 컨테이너 블록의 크기에 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 ATC의 컨테이너 취급시간과 장치공간을 고려하여 수입 컨테이너 장치 블록의 크기를 어떻게 결정할 것인가에 대해서 다룬다. 먼저, 전형적인 수입 컨테이너 블록에서 ATC의 컨테이너 취급시간을 평가하는 모형을 제시한다. 둘째, 수입 컨테이너 블록의 크기를 결정하는 세 가지의 수리모형을 제시한다. 컨테이너 장치 블록의 크기를 결정하기 위해 제시한 모형들에 대한 수치예제를 제시한다.

장치공간 소요량은 컨테이너터미널의 장치능력을 결정짓는 매우 중요한 의사결정 변수이다. 일반적으로 장치공간 소요량은 모선의 배선간격, 장치허용기간, 본선작업시간 등 여러 요인들에 좌우된다. 그러나 지금까지는 이들 요인이 확정적이라는 가정 하에 다양한 방법들을 장치공간 소요량 산정에 적용해왔다. 본 연구는 본선작업 물량이 확률적인 것으로 가정하고 요구된 서비스수준을 만족시키는 장치공간 소요량의 산정 방법을 제시했다. 시뮬레이션을 이용한 수치실험은 제시된 방법이 다른 방법들에 비해 확률적 상황에서 더욱 정확한 장치공간 소요량을 산정할 수 있음을 보여주었다.

본 연구는 컨테이너 터미널의 하역시스템을 새롭게 구성하고 그 성능을 평가하는데 목적을 두고 있다. 기존 터미널에서 사용되고 있는 하역장비는 기능이나 설계구조 측면에서 유연성이 부족하며, 이를 기반으로한 하역시스템 구성은 상당부분 이전에 설계된 형태이기 때문에 성능과 기능면에서 터미널의 생산성을 향상시키는데 한계가 있다고 할 수 있다. 일반적으로, 컨테이너 터미널의 하역시스템은 크게 안벽시스템, 이송시스템, 야드시스템, 게이트시스템의 4가지 하위시스템으로 구분될 수 있으며, 이들 각 하위시스템은 적합한 시설과 장비를 사용하여 터미널의 하역서비스를 수행하고 있다. 이에, 본 연구에서는 기존보다 우수한 성능 및 기능을 갖춘 여러 장비를 토대로 다양한 시설배치에 적용한 차세대 하역시스템 설계안을 제시하고, 그 성능을 평가해 보았다.