신개념 철근콘크리트 포장(ARCP: Advanced Reinforced Concrete Pavement)은 균열유도장치를 이용하여 원하는 위치에 균열을 유도하고 연속철근 콘크리트 포장(CRCP)의 거동에 영향을 미치지 않는 균열 사이의 종방향 철근을 다수 제거하여 철근 사용량을 대폭 감소시키는 포장 공법이다. ARCP 공법의 주요 요소 기술의 하나인 균열유도는 균열유도장치의 형상, 설치깊이, 콘크리트와의 부착유무에 따라 균열의 진전 및 거동에 차이가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 최적의 균열 유도를 위한 방안을 마련하고자 균열유도장치의 형상, 설치깊이, 콘크리트와의 부착 유무에 따른 유도균열을 형성하여 각각의 거동을 계측 및 분석하였다. 그림 1과 같은 야드 실험체에 7종류의 서로 다른 균열유도장치를 설치하였으며 유도균열의 거동 측정을 위한 균열게이지를 설치하였다. 거동 계측은 균열발생 초기부터 균열폭 및 슬래브 온도를 측정하였으며, 계측 10일차부터 20일까지의 데이터를 분석하였다. 균열폭 거동을 그림 2에 나타내었다. 균열폭 거동이 크게 발생하는 균열유도장치는 균열유도장치와 콘크리트가 부착되지 않은 경우(C4)와 콘크리트 다짐을 위하여 균열유도장치의 면적이 작은 경우(C5)인 것으로 나타났으며, 가장 작은 균열폭 거동이 나타나는 것은 비닐을 삽입하였던 경우(C6)인 것으로 나타났다. 균열유도장치의 형상 및 설치깊이, 콘크리트와의 부착 유무에 따라 균열폭 거동에 다소 차이는 발생하지만 모든 경우에서 균열폭이 0.1mm 이하의 작은 거동이 발생하는 것으로 보아 계획한 균열유도장치는 모두 사용이 가능한 것으로 분석되었다.

세계 주요 컨테이너터미널들은 중심항만으로 성장하기 위해 치열한 경쟁 속에서 우위를 선점하기 위해 자동화 시설을 확충하는데 노력하고 있다. 최근 컨테이너터미널에서 자동화 시스템의 완전 통합을 위해 시스템 설계 및 개발이 진행되고 있다. 이는 컨테이너터미널의 야드 작업 효율성을 높이는 데 집중 할 수 있고 다른 컨테이너터미널 운영 프로세스와 통합이 쉬워지기 때문이다. 컨테이너터미널에서 자동 화 시스템은 고객에게 더 나은 서비스를 제공하고 수익성을 향상시키는 데 필수적이다. 컨테이너터미널 가동을 보다 효율적으로 운영하고 결 과적으로 생산성을 높이려면 Container Handling Equipment(CHE)의 실시간 위치와 상태확인이 요구되고 있다. 본 연구는 컨테이너터미널에 DGPS를 이용하여 컨테이너터미널 자동화 장비의 실시간 위치와 상태를 확인하고 자동화 시스템을 실제 개발, 적용, 운영하는 컨테이너터미널 야드 이송장비 자동화 시스템의 구성요소와 기능을 살펴본 후 실제로 적용하여 기존 야드 이송장비 시스템과 야드 이송장비 자동화 시스템을 비교 분석 및 적용방안에 대해 제시하였다. 또한, 컨테이너터미널의 핵심 장비인 이송장비의 효율적인 운영을 위해서 최적의 야드 이송 장비 자동화 시스템을 이용하게 되면 컨테이너터미널의 생산성 및 이송장비의 효율성을 좀 더 높일 수 있다는 걸을 알 수 있었다.

최근 컨테이너 터미널에서는 야드 장비의 자동화 및 환적화물의 증가로 인하여 터미널내의 이적작업이 증가하고 있으며 이에 따라 터미널 운영자들은 효율적인 이적작업 계획을 수립하고자 노력하고 있다. 보통 자동화 컨테이너 터미널에서는 장치장에 다수의 자동화된 야드 크레인을 사용하여 컨테이너를 취급하고 있으며 선적작업의 효율을 높이기 위하여 여유시간대를 이용하여 이적작업을 수행하고 있다. 본 연구 는 블록 내에서 다수의 자동화 야드 크레인이 운영되고 있는 경우의 이적작업 계획을 다루고 있으며 혼합정수계획법을 이용하여 주어진 여유 시간을 고려하여 작업효율을 최대화하는 각 크레인 별 최적 이적작업 계획을 수립하는 수리모형을 제시하였다. 또한 컨테이너 터미널 현장에 서 쉽게 적용할 수 있도록 빠른 시간 안에 이적작업계획을 수립할 수 있는 작업 할당규칙을 찾기 위하여 다섯 가지 대표적인 할당규칙에 대하 여 수치 실험을 통하여 유용성을 분석하였다. 수치 실험 결과 작업할당 규칙 중에서 MR규칙과 MW규칙이 다수 자동화 야드 크레인의 이적작 업 할당규칙으로 좋은 성능을 발휘하는 것으로 나타났다.

오늘날 글로벌 수 출입 공급망 내에서 항만 하역작업의 효율성은 아주 중요하다. 해상운송에서는 컨테이너화와 더불어 늘어나는 화물량을 극복하기 위해서 초대형선의 운항이 일반화 되고 있다. 따라서 컨테이너 터미널의 관리자들은 안벽작업의 효율성을 극대화하기 위하여 더블 사이클과 듀얼 사이클 방법을 시도하고 있다. 또한, 야드 트랙터의 할당의 효율성을 높이기 위해서 야드 트랙터 풀링 방법이 제시되었다. 본 논문에서는 기존의 풀링 방법들과 듀얼 사이클을 고려한 풀링 방법의 비교를 통해서 듀얼 사이클의 효율성을 분석하였다. YT 할당 모형은 시뮬레이션 분석 소프트웨어인 Arena를 이용하여 수립되었다. 실험결과 듀얼 사이클이 많은 것이 항상 크레인 생산성을 높이는 것은 아닌 것으로 분석되었다.

최근 컨테이너 터미널의 관리자들은 안벽의 생산성을 높이기 위해서 양 적하를 동시에 할 수 있는 더블 사이클이나 듀얼 사이클을 시도하고 있다. 하지만 실제 터미널의 데이터를 이용하여 듀얼 사이클을 발생시켰을 경우 YT(Yard Tractor) 배정 방법이나, QC(Quay Crane)의 작업의 속도, 야드의 수출컨테이너 위치 등에 따라 효율성이 저하될 수 있다. 특히 기존의 야드 운영방식으로는 듀얼 사이클이나 더블 사이클을 효율적으로 지원하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 실제 터미널에서 듀얼 사이클을 사용할 때 효율성을 더 높일 수 있는 터미널야드 운영방법을 제시한다. 모형은 시뮬레이션 분석 소프트웨어인 Arena를 이용하여 수립되었다.

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.

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 야드 트랙터의 요구수량을 추정하는 것이다. 야드 트랙터의 수는 컨테이너터미널의 효율을 결정짓는 애로요인이며, 운행 속도와 운행 거리에서의 변화로 인해서 그 효율성을 추정하기가 어렵다. 야드 트랙터의 효율은 컨테이너 크레인과 트랜스퍼 크레인간의 대기네트워크를 고려하여 개발된 시뮬레이션 모델에 의해 추정된다. 컨테이너 크레인당 야드 트랙터의 수는 대안 분석에 의해서 추정되며 컨테이너 크레인당 야드 트랙터의 수를 결정하기 위해서 선석과 야드간의 거리와 야드 트랙터의 속도와 같은 평가척도를 시뮬레이션 하였다.