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Journal of Korean Navigation and Port Reserch KCI 등재 한국항해항만학회지

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권호

Vol.40 No.6 (2016년 12월) 16

1.
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IMO는 선박의 조종성능과 복원성능에 관한 국제적 기준 마련에 노력해 왔다. 이러한 움직임은 해상에서의 선박 안전 향상에 기 여하였으며, 선박 연구자가 수행하는 학술적 연구의 방향에도 영향을 미쳤다. 기존의 수행된 선박 조종성능과 조종성능 연구는 각각 그 분야 에서 독립적으로 수행되어 왔다. 두 분야의 상호 관계에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 논문에서는 선박의 조종성능과 복원성능의 상 호 관계를 정량적으로 규명하고자 기초적인 실험 연구를 수행하였다. 각 두 항목을 나타내는 지표로 복원성능은 GM 변화를 사용 하였고, 선 박의 조종성능은 선회성능을 선택하여 이 두 지표의 상호관계에 관해 정량적인 분석을 시도하였다. 이를 위하여 자유 항주 모형선을 이용한 선회 실험을 실시하고, GM변화에 따른 선회 반경 및 선회 중 발생하는 최대 횡경사 각도의 변화를 분석 하였다. 실험 결과 GM에 따른 선회 반경 감소 및 초기 횡경사 증가의 경향이 서로 다르게 나타났다. 이를 이용하여, GM 감소에 따른 선회반경 및 초기 횡경사 변화 예측을 위한 개략적인 경향 추정식을 제안 하였다. 선박은 운항 중 예상하지 못한 원인으로 갑작스럽게 GM이 감소 할 수 있다. 본 논문에서 얻은 실험 결 과는 GM감소량에 따른 선박의 선회반경 및 조타에 의한 횡경사 각도 변화 크기를 개략적으로 추정하기 위한 기초 자료로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.
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부유체의 횡동요는 승조원의 피로를 누적시키고, 심지어 구조물 전체를 전복시키기 까지 하고, 또 선체에 반복적인 외력을 가하는 등 부유체의 안정성과 구조물의 안전에 심대한 영향을 끼친다. 그래서 거의 모든 선박의 경우에는 빌지킬을 설치하여 횡동요를 감소시키고 있 고, 특수한 경우에는 안티롤링 탱크나 핀 스태빌라이저나 자이로스코프 등을 설치하여 횡동요를 줄이고 있다. 그러나 안티롤링 탱크는 설치하 는데 용적을 많이 차지하고, 핀 스태빌라이저나 자이로스코프는 설치비와 유지 관리비가 많이 든다. 본 연구에서는 안티롤링 진자를 이용하여 부유체의 횡동요를 줄이고자 한다. 보통 단진자라고 하면 질량체를 끈으로 어디엔가 고정시켜 놓고 자유롭게 흔들리는 구조를 말한다. 여기에 서는 통상의 진자 대신에 진자를 원궤도에 올려놓아서 단진동 운동을 하도록 하는 원리를 이용한다. 제안한 장치를 실험선에 적용하여 그 효능 을 입증하였다. 안티롤링 탱크의 약 1/8의 중량과 약 1/6의 용적을 가진 안티롤링 진자를 이용하여 이것보다 더 좋은 효과를 낼 수 있음을 확인 하였다. 여기에 더하여 선체에 안티롤링 진자를 부가한 모델의 선형운동방정식과 비선형 운동방정식을 제시하였다.
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최근 스마트 컴퓨팅 기술(IEEE, 2016)의 급격한 발달에 따라 3차원 항해시스템에 대한 연구가 활발해지고 있으며, 이를 적용한 상 용 3차원 항해 시스템 및 3D VTS 시스템이 등장하고 있다. 비록 3차원 기술이 널리 알려지고 사용되고 있다 하더라도, 베일에 쌓인 숨겨진 코드에 대한 내용은 밝혀진 바가 없다. 본 연구의 목적은 S-52 전자해도 표현 표준을 만족할 수 있도록, 3차원 디스플레이 환경 하에서 전자 해도 객체를 표현하는 기초적인 접근 방법을 보이는 것이다. 향후에 스마트폰 및 패드와 같은 모바일 기기에서도 사용하고, 웹기반의 선박관 제시스템에도 사용할 수 있도록 OpenGL ES를 이용하여 3D ENC Viewer를 개발하였다. 특히 면객체 삼각화(area object triangulation), 텍스 처 매핑에 의한 복합선 표현, 폴리곤 패턴 채우기, 심볼 작도 등에 대해 자세히 설명한다. 삼각화된 공간정보를 포함하는 시스템전자해도 (System ENC)의 파일크기와 디스플레이 속도의 상관관계를 검토하여 성능을 검증하였다.
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본 연구는 해상교통관제사(이하 ‘VTS 관제사’)의 해상교통관제(Vessel Traffic Service: 이하 ‘VTS’) 수행 속성을 상황인식 (situation awareness: 이하 ‘SA’)과 관련된 세부 과제들의 수행 빈도와 SA 역량에 대한 주관적 평가의 측면에서 살펴보기 위해 실시되었다. SA 세부 과제들에 대한 수행 빈도 자료는 3개 VTS 센터의 VTS 관제사가 보인 VTS 수행을 직접 관찰하여 수집하였고, SA 역량에 대한 주관적 평가 자료는 18개 VTS 센터에서 근무하는 VTS 관제사를 대상으로 설문조사법을 통해 수집하였다. 수행 빈도 자료는 SA의 세 수준 과 각 세부 과제에 따라 비교하였고, 주관적 평가 점수에 대해서는 VTS 관제사의 성별과 근무경력을 추가적으로 고려하여 분석하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, VTS 관제사는 SA 수준 중 정보지각에 해당하는 과제를 가장 높은 비율로 수행하였고, 이어서 정보통합과 예측에 해당하는 과제들을 각각 유사한 수준으로 수행하는 것이 관찰되었다. 둘째, VTS 관제사는 정보를 획득하거나 통합하는 역량에 비해 미래 상황을 예측하는 역량을 상대적으로 더 낮게 평가하였다. 셋째, 성별 차이를 비교한 결과, 남성 VTS 관제사는 여성에 비해 더 높은 수준으로 자신의 SA 역량을 평가하였다. 넷째, 성별로 근무경력에 따른 주관적 평가 차이를 비교한 결과, 남성의 경우 근무경력이 15 년 이상인 VTS 관제사는 5년 미만의 VTS 관제사에 비해 SA의 모든 수준에 걸쳐 상대적으로 더 높은 주관적 평가를 보였으나, 여성의 경우 는 근무경력에 따른 주관적 평가에서의 차이가 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 VTS 관제사의 SA 과제 수행 빈도와 SA에 대한 주관적 평 가가 SA 수준과 개인차 변인에 따라 달라질 수 있음을 시사한다.
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eLoran은 측위, 항법, 시각 분야에서 요구 정확도에 따라 GPS의 대체 또는 백업시스템으로 사용될 수 있다. eLoran 송신국들은 UTC 에 동기 되어 있으므로 TOA를 근거로 한 all-in-view 수신이 가능하여 높은 정확도의 시각 동기와 항법이 가능하다. 또한 LDC를 통해 송신국 및 dLoran 보정 정보 등을 방송함으로써 향상된 PNT를 제공한다. 본 논문에서는 eLoran을 이용한 정밀 시각비교 측정에 필수적인 eLoran 타 이밍 수신기의 지연 시간에 관련된 것들을 측정하여 보정값으로 반영하는 기술을 제시하였다. 송신기 종단의 전류 결합기로부터 로란 신호를 추출하여 3 번째 사이클과 교차하는 지점에서 펄스를 생성하는 장치를 구성하고 그 펄스를 기준으로 지연 시간을 측정하는 장치를 구현하였다. 수신기 지연은 상용 eLoran 수신기와 능동형 자기장, 전기장 안테나와 수동형 루프 안테나를 사용하여 각각의 안테나를 연결하였을 때의 지연 시간을 측정하였다. 이와 같은 방법으로 교정된 eLoran 타이밍 수신기를 공통시계 비교법에 이용하면 GNSS 이용 시각비교의 백업 시스템으로 서 정밀한 시각비교가 필요한 분야에 활용할 수 있다.
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최근 우리나라 연근해에서 발생한 몇 건의 대형 해양사고에서, 신속하고 체계적인 초기대응이 사고 전개양상과 사고결과에 얼마나 큰 영향을 미치는지를 확인하였다. 또한, 이를 통해 다양한 해양사고 상황에 대한 정확한 정보와 전개될 수 있는 시나리오, 적용 가능한 사고 대응 방법들에 대한 정보를 신속하게 확보하는 것이 해양사고 초기대응을 위하여 무엇보다 중요함을 알 수 있었다. 이러한 현실적인 문제를 해결하기 위한 일환으로, 본 연구에서는, ‘위험도기반 초기대응 지원 시스템’의 개념을 제시하고, 해양사고 이후 전개 가능한 모든 시나리오와 적용 가능한 사고대응 방법들을 식별하기 위하여 사건전개 시나리오 식별 브레인스토밍 기법을 제안하였으며, 식별된 사고대응 방법들의 적 용으로 인한 피해저감 효과 등을 정량화하기 위하여 사건수목분석 (Event Tree Analysis: ETA) 기법을 활용한 사건전개수목을 제안하였다. 그리고 각각의 사고대응 방법에 대한 상세분석을 위해서는 PERT/CPM의 사용을 제안하였다. 또한, 상기 제시한 위험도기반 초기대응 지원 시스템의 구성 체계를 설명하기 위하여, 유조선 좌초사고에 대한 사고대응 작업을 예로 간략한 위험도분석 작업을 수행하였다.
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국가물류경제의 중축산업인 항만의 지속가능한 운영과 개발을 위해서는 인프라 확충을 통한 경쟁력확보와 더불어 대기오염, 수질 오염, 소음 및 생태계 파괴 등의 항만환경문제로 인한 지역커뮤니티와의 갈등해소가 더 중요한 요소로 부각되고 있다. 우리나라 부산 신항만 개발사업의 경우도 신항만 공사용 바다모래 채취로 인한 어민들과의 갈등 때문에 항만공사가 중단된 경험이 있으며, 그 주요 원인으로 현행 어업피해조사제도를 포함한 항만환경피해에 대한 정량적인 영향성 평가법의 부재와 한계라 할 수 있다. 따라서 본 연구의 주목적은 우리나라 항만의 지속가능한 항만운영 및 개발을 위한 효율적인 항만환경관리에 필수적인 정량적 환경영향성평가 방안의 제시에 있다. 이를 위해 국내 외 항만의 환경정책과 사례분석을 통해 전반적인 항만환경문제와 그 영향(피해)에 대해서 살펴보고, 피해를 입은 환경재와 서비스의 전체적 경제적 가치를 평가할 수 있는 경제적 가치평가법을 제시하였다. 제시된 방법론 중에서 부산 신항만 개발로 따른 정박지 지정으로 인한 해양 생태계 서비스 피해 사례에 대해 보다 과학적으로 추정할 수 있는 Habitat Equivalency Analysis(HEA)를 적용하여, 예시적인 피해액을 추정 하였다. 본 연구의 결과를 토대로, 제시된 항만환경피해에 대한 경제적 영향성평가방법론의 제도적 도입을 통하여 보다 효율적인 항만환경관 리방안을 제시하였다.
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우리나라에서 항만은 국가전체 교역 물동량의 90% 이상을 처리하고 있어 경제적 중요성이 높으며, 항만건설에 대한 막대한 투자 와 국가경쟁력에 미치는 영향을 고려한다면 항만의 지속가능한 운영은 중요한 이슈이다. 하지만 항만의 경쟁력과 지속가능성을 다룬 기존의 연구들은 항만의 시설규모, 항만효율성 등의 항만 내 물류활동을 중심으로 연구가 이루어져 외부환경변화에 대처하고 중장기적인 지속가능한 경쟁력을 확보하기 위해서는 항만이용자들의 기대와 요구뿐만 아니라 지역사회 및 환경적 요인 등의 외부적인 환경변화를 고려한 항만경쟁 력 확보 방안에 관한 연구가 필요한 시점이다. 이에 본 연구에서는 주변지역과 경제적, 사회적, 환경적 연결성을 가지고 있는 항만의 지속가 능한 경쟁력 확보를 위한 유럽연합(EU)의 SuPorts와 PPRISM 사례를 분석하여 외부환경변화, 공급사슬 내 성과를 고려한 중장기적인 관점 에서의 성과측정지표 개발의 필요성과 항만별 특성에 맞는 평가기준의 필요성, 국내실정에 맞는 항만의 지속가능한 성과측정 방안에 대한 시 사점을 도출하였다.
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컨테이너 터미널에서 육상 운송을 담당하는 트럭 운송사 입장에서의 트럭 대기 시간을 줄이기 위한 게이트 시뮬레이션 모델을 개 발하였다. 개발 모델의 검증을 위하여 부산신항 P항만을 대상으로 2014년 12월의 4주간 트럭 진출입 자료를 적용한 결과, 99% 이상의 정확성 을 보였다. 또한, 개발한 시뮬레이션 모델을 통해 기존 게이트 시스템과 최근 게이트 시스템을 비교해 보았다. 결과적으로 동쪽 진입 게이트 기준으로 기존 게이트 시스템에서는 최대 50대의 트럭 대기와 120분의 대기 시간이 발생하였으나, 신규 게이트 시스템에서는 최대 10대의 트 럭 대기와 5.3분의 대기 시간이 소요되었다. 서쪽 진입 게이트 기준으로 기존 게이트 시스템에서는 최대 17대의 트럭 대기와 34분의 대기 시 간이 발생하였으나, 신규 게이트 시스템에서는 최대 10대의 트럭 대기와 5.3분의 대기 시간이 소요되었다. 서쪽 진출 게이트 기준으로 기존 게이트 시스템에서는 최대 11대의 트럭 대기와 5.5분의 대기 시간이 발생하였으나, 신규 게이트 시스템에서는 최대 9대의 트럭 대기와 4.4분 의 대기 시간이 소요되었다. 본 개발 모델을 통하여 각 게이트의 트럭당 진출입 처리 시간에 따라 어느 정도의 트럭 대기가 발생하는지를 파 악할 수 있게 되었다. 또한, 각 게이트에서 트럭 진출입에 따른 트럭당 처리 시간을 여러 시나리오별로 시뮬레이션하여 트럭의 대기가 발생되 지 않는 최적 게이트 시스템의 운영 기준을 찾는데 활용될 수 있다.
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기존 바다낚시공원이나 바다낚시시설은 기타 레저시설 미비, 체험프로그램 및 시설 부족, 편의시설이나 숙박시설 등 부대시설 부족 등으로 인해 증가하는 가족낚시인의 바다낚시 및 해양레저의 복합적 수요에 대응하지 못하고 있다. 이에 바다낚시 및 해양레저의 복합적 수 요에 대응하여 가족이 즐기고 휴식할 수 있는 바다낚시복합타운의 조성이 필요하다. 따라서 본 연구는 바다낚시복합타운의 개념을 정립하고 시설유형을 분류한 다음 각 유형별 시설구성안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 어촌복합생활공간, 해양레저생활공간, 낚시공 원사업 등 유사 사례, 관련사업 및 법률을 바탕으로 바다낚시복합타운의 개념을 정립한다. 또한 바다낚시복합타운의 유형을 입지조건 및 활동 형태에 따라 도시근교 레저·스포츠형(Ⅰ형), 도시근교 힐링·휴식형(Ⅱ형), 도시외곽 체험·활동형(Ⅲ형) 그리고 도시외곽 문화·휴양형(Ⅳ형) 네 가지 유형으로 분류하고 각 유형별 특성을 분석하여 유형별 특성에 따른 시설구성안을 제시하며 바다낚시복합타운의 구성시설을 기반시설과 레저시설(기본시설, 특화시설)로 구분하여 구체적인 시설계획안을 제시한다.
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연안오염퇴적물에 함유된 유기물질과 PAHs의 현장정화를 위한 생물활성촉진제의 효능을 파일럿 규모의 현장실험을 통하여 1년간 평가하였다. 실험 해역의 수온은 계절적인 요인으로 인해 16.5°C에서 21°C까지 변화가 있었으나, 파일럿 반응조의 오염퇴적물의 pH는 8.4-8.5로 서 비교적 일정하였다. 파일럿 실험종료 후 바탕시험구와 초산, 황산이온, 질산이온을 함유한 생물활성촉진제를 주입한 오염퇴적물의 화학적 산소요구량은 각각 39% 및 79%까지 감소하였으며, 휘발성고형물은 초기 약 15 g/kg에서 7 g/kg 및 2.5 g/kg까지 각각 감소하였다. PAHs는 2- ,3- ,4- ,5-ring 과 6-ring 16PAHs를 평가하였으며, 생물활성촉진제를 주입한 오염퇴적물에서 2-ring 화합물인 나프탈렌은 실험시작 2개월 후 100%(바탕시험구의 감소율 55.6%)까지 감소되어 가장 빨랐고, 12개월 후 3-ring 및 4-ring PAHs의 감소율은 모두 100%(바탕시험구의 감 소율 46%-100%)에 달하였다. 5-ring과 6-ring PAHs의 12개월 후의 감소율은 바탕시험구와 생물활성촉진제를 투여한 오염퇴적물에서 각각 26%-87% 및 77%-100%로 평가되었다. 연안오염퇴적물에 투입한 생물활성촉진제는 유기물질 및 난분해물질인 PAHs의 제거속도를 향상시킬 수 있는 것으로 평가되었다.
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글로벌금융위기 이후 우리나라 해운산업은 기업퇴출, 자본잠식, 법정관리 등 다양한 형태로 불황을 맞고 있다. 경기변화에 민감하 고, 선박확보에 거대자본이 요구된다는 점을 감안할 때 자본구조의 최적화는 기업가치를 극대화할 수 있는 기초가 되고, 기업부실화를 극복할 수 있는 수단이 될 것이다. 이에 본 연구는 선행연구들을 바탕으로 10년 이상 적격 감사보고서를 제출한 국내 46개 해운기업을 대상으로 자본 구조와 기업특성 간 관계를 해운경기변화를 고려하여 규명해보고자 하였다. 실증결과, 국내 해운기업의 자본구조는 기업규모, 자산유형화정 도, 수익성, 비부채성세금효과 등과는 부(-)의 관계가, 성장성은 정(+)의 관계가 있음 실증되었다. 해운경기반영 모형별 진단에서는 상대적으 로 불황기모형은 전체기간 분석결과와 큰 차이를 보이지 않은 반면, 상대적 호황기모형에서는 유동성이 추가적으로 유의하였으며, 비부채성 세금효과와 성장성은 유의하지 않음을 확인할 수 있었다. 또한, 글로벌 상장해운기업을 대상으로 한 기존연구들과 연구결과에서 큰 차이는 없 었으나, 비부채성세금효과, 선박유형화정도, 성장성이 국내 해운기업에 추가적으로 유의함을 확인할 수 있었다. 하지만, 국내 해운기업의 자본 구조관련 연구를 보다 강화하기 위해서는 목표부채비율, 조정속도 등의 연구가 추가적으로 진행될 필요성은 있을 것이다.
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국내 컨테이너 화물의 수출이 수입에 비해 감소하면서 특히, 경인지역 내 공 컨테이너의 순환 문제가 심각한 수준에 이르렀다. 이 에 경인지역 내 공 컨테이너 반납지(의왕 ICD 및 인천항)에는 공 컨테이너가 계속해서 쌓여 가고, 일부 선사들은 공 컨테이너의 부산 반납을 의무화하여 업계 내 마찰까지 발생하는 상황이다. 본 연구는 이와 같은 경인지역 내 공 컨테이너 반납처리 문제를 개선하기 위하여 경인지역 의 공 컨테이너의 반납처리 실태를 파악하고, 그에 대한 개선 방안을 제시하였다. 이때, 개선방안을 선사 입장이 아닌 컨테이너 이용 주체 입 장에서 제시하고자 화주 및 운송업체, 컨테이너 운송기사 등 실질적인 이용자를 대상으로 반납지에 대한 문제점 및 선호도를 파악하고, 종합 물류기업 A사의 운영 자료를 바탕으로 비효율적인 비용 구조를 분석하여 경인지역 내 공 컨테이너 반납처리 문제가 심화될 수밖에 없는 근 본적인 원인을 도출하였다. 경인지역 내 문제점을 해결하기 위해서는 인천항 기능의 재정립, 경인지역 내 제3의 신규 장치장 확보, 효율적인 공 컨테이너 순환체계 확립 등이 필요함을 제시하였고, 이를 위한 국가 차원의 법·제도 마련 등이 시급함을 시사하였다.
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본 연구는 조선기자재 수출입 기업체를 대상으로 설문조사를 실시하여 수출입 물류에 관한 일반사항과 물류실태, 화물정보 제공, 화물 식별 및 분류, 화물 오배송 및 손상 등의 화물관리 상의 애로요인과 개선방안을 조사, 분석하여 조선기자재 수출입 물류에 있어서 화물 관리의 문제점과 해결방안을 제시하였다. 조선기자재 수출입 물류가 원할히 이루어지기 위해서는 수출입 업체와 물류관련 업체 간의 화물상 태와 위치에 관한 정보가 실시간으로 제공되어야 할 것이다. 그리고 수출입 화물의 지연과 소실 및 오배송을 줄이고 물류효율성을 제고하기 위해서는 표준 화물 분류시스템과 인식시스템의 제정이 시급히 이루어져야 할 것이다. 또한 조선기자재 전문 포워더의 육성과 전문성 강화 가 필요하며, 이를 위해 포워더 담당자들에 대한 역량배양 교육을 수출입 업체와 물류업체가 공동으로 참여하여 조선기자재 제품 특성과 물 류 특성을 모두 반영하여 수행하여야 할 것이다.
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국제 교역에 있어서 항만은 중심 거점기능을 수행하지만 FTA가 해상물동량과 항만물동량에 미치는 영향을 실증적으로 분석한 연 구는 드물다. 해운항만 분야의 경우 물동량은 항만시설 확충, 항만처리능력 산정 및 선박확충, 항로추가로 인한 선대구성의 중요한 자료임에도 불구하고 선행연구에서 실증분석이 대부분 교역금액 기준으로 이루어져 왔다. 향후 체결될 FTA의 경제적 기대효과 분석도 중요하지만, 현재 체결된 FTA의 효과를 파악하는 것도 실증적으로 의미가 크다. 따라서 본 연구에서는 2010년 체결된 한-인도 FTA를 대상으로 하여 FTA가 한국 물동량에 미치는 영향을 FTA의 경제적 파급효과를 파악하는데 네트워크 모형을 적용하여 실증 분석하였다.
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본 연구는 한국과 싱가포르, 인도, 미국의 자유무역협정(FTA) 발효로 인한 양자간 교역증진효과를 통계적으로 비교 분석하고자 한다. 다수의 선행연구에서 양자간 교역 증대효과 추정시 활용된 중력모형(Gravity)을 기본 방법론으로 패널분석(Panel analysis)을 통해 한 국과 FTA 발효국(싱가포르, 인도, 미국)을 효과집단으로, 미발효국은 통제집단으로 구분하여 총 20년의 기간을 설정하여 FTA 발효의 순수효 과를 추정하였다. 자유무역협정의 교역증대효과 분석을 위해 우리나라와 FTA가 발효된 3개 국가(효과집단)와 2015년 기준 우리나라 벌크물 동량 교역 상위 90%의 비중을 차지하는 27개 국가(통제집단)의 횡단면 및 시계열로 구성된 패널자료를 사용하였다. 분석 결과 FTA 발효는 우리나라 벌크물동량 증대에 기여한 것으로 나타났다. 특히 본 연구의 대상국가인 싱가포르, 인도, 미국과는 자유무역협정 발효로 인한 무역 창출효과가 발생하였고 ASEAN 및 NAFTA+3의 경우 무역전환효과가 발생하였다. 한편 자유무역협정 이외의 GDP, 1인당 GDP 변수는 벌크 물동량과 정(正)의 효과를 보이는 것으로 나타났으며, 거리 변수는 물동량과 부(負)의 효과를 보이는 것으로 분석되었다. 마지막으로 국가별 패널자료 분석 결과 하우스만 검정 및 LR검정을 시행하였으며, 고정효과모형이 임의효과모형보다 적합한 것으로 나타났다.