4차 산업혁명에 따른 변화는 COVID-19 Pandemic으로 더욱 가속화되고 있다. 이에 사회와 산업의 다양한 분야에서 급격한 변화가 예상된다. 해운물류 산업 역시 환경 및 기술 변화에 따라 스마트화가 시급한 상황이다. 하지만 우리나라의 경우 선진국과 비교하여 해운물류기술의 스마트화가 미진한 상황이다. 많은 관련 주체들과 복잡한 업무처리를 스마트화하기 위해서는 최신 기술들을 활용하여 원활한 의사소통과 가시적인 확인이 중요하다. 스마트 해운물류에서 이러한 가시화와 커뮤니케이션이 더 중요하게 부각된다. 본 연구에서는 자율운항선박과 스마트 항만 간의 통합 커뮤니케이션을 위한 도구를 제시하고자 한다. 특히, 다양한 주체가 참여하여 복잡한 업무처리를 하게 되는 자율운항선박의 접안 및 상·하역 작업의 요구 사항들을 충족시키는 디지털 트윈 기반의 커뮤니케이션 도구 개발에 대해 연구를 하였다.
4차 산업혁명 기술의 발전으로 인하여 다양한 분야에서의 스마트화가 가속화되고 있다. 해운물류 산업 역시 선진국들을 중심으로 디지털트윈, 사물인터넷, 인공지능 등 첨단 신기술을 접목한 스마트화를 추진 중이다. 국내에서도 변화하는 글로벌 해운물류 흐름에 맞추어 해양수산부를 중심으로 스마트 해운물류 체계 확산전략을 추진하고 있으며 이를 통해 해운물류 스마트화 기반을 조성하고 있다. 본 연구는 이러한 해운물류 스마트화 기반 조성에 따라 입출항, 접안, 상하역 등 변화하는 해운물류 프로세스에 대응하기 위하여 각 운영주체 간 커뮤니케이션의 중요성을 인지하고, 가상의 디지털트윈 환경에서 운영주체 간 의견을 교환할 수 있는 커뮤니케이션 도구의 개념을 제시하고자 한다. 또한, 이러한 커뮤니케이션 도구의 점진적인 개발을 위하여 아키텍처를 비롯한 소프트웨어 설계 모델을 도출하였다.
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 분류의 기준이 되는 한국표준산업분류의 9차 개정을 활용하고, 2010년 최초 시행된 경제총조사 자료를 활용하여 울산지역을 대상으로 항만물류산업이 지역경제에 미치는 영향을 분석하고, 우리나라 5대 항만도시간 항만물류산업을 비교하였다. 연구 결과, 첫째 2010년 기준 직접 항만물류산업은 종사자(11.7%)와 매출액(13.1%)에서 높은 비중을 보였으며, 지역 내 높은 고용과 경제적 영향이 있음을 나타냈다. 둘째, 5대 항만도시의 2007~2011년 기준 항만물류산업간 비교에서 광양(5.72%)과 울산(4.23%)은 전국평균(1.74%)보다 높은 사업체수의 연평균 증가와, 직접 항만물류산업의 종사자에서 울산(23.82%), 평택(25.74%)은 높은 연평균 증가를 나타냈다.
1576년 8월 11일 대조일과 8월 20일 소조일에 울산만 및 인근해역의 수은, 카드뮴, 구리, 납, 아연의 농도분포를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 대조시의 수은농도는 0.00-0.20ppb에 평균 0.06ppb, 카드뮴은 0.00-1.80ppb에 평균0.22ppb, 구리는 0.83-10.60ppb에 평균 1.67ppb,남은 0.00-4.53 ppb에 평균 1.35ppb, 아연은 0.0-21.8ppb에 평균 4.4ppb였으며, 소조시에는 수은이 0.00-0.10ppb에 평균 0.03ppb, 카드뮴은 0.00-0.54ppb에 평균 0.19ppb, 구리는 0.51-2.60ppb에 평균 0.92ppb, 납은 0.00-2.21ppb에 평균 1.00ppb, 아연은 0.0-13.5ppb에 평균 3.3ppb였다. 2) 대조시가 소조시보다 각 금속의 농도범위 및 평균값이 높았고 해역별 차이도 컸다. 3) 울산항내에는 아연을 제외한 수은, 카드뮴, 만내 해역도 외양해수에 비하여 높은 편이었으나 만외해역은 일반연안 해역과 비슷한 농도를 보였다. 4) 울산항내는 대조시에 염분온도가 낮고 pH가 낮은 수질상태를 보였다. 5) 만외 해역중 온산면의 당월과 송정부근 해역이 수은, 카드뮴, 납, 아연의 농도가 인근 해역에 비해 높은 분포를 보였다.
2014년 시작한 항만 하역장비 친환경 전환 사업이 2024년 종료됨에 따라서, 기존 미세먼지 대응을 위한 '저공해' 패러다임에 더하여 항만 차원의 2050 탄소중립 이행을 위한 본격 '배출제로' 전환이 요구되는 시점이다. 이에 본 연구는 국내 주요 4대 항만(부산, 인천, 여수광양, 울산)의 컨테이너 부두 하역장비의 미래 교체수요를 산정하고, 후속 전환사업의 시작년도로 예정된 2025년부터 매년 하역장비별 교체수요를 모두 전기화한다는 시나리오를 가정하고, 이에 따른 미래 배출저감 효과를 산정, 분석하였다. 특히, 대부분의 산업 분야에서 새로운 배출 산정 기준으로 채택되고 있는 전주기적 개념(LCA)을 적용한 배출전망과 항만 내 직접 배출만을 고려하는 기존의 배출 산정 개념을 함께 적용 제시하여 비교함으로써, 후속 사업의 추진에 보다 유효한 시사점을 제공하고자 하였다. 제시된 일정에 따라서 하역장비에 대한 교체를 진행하게 되면, 2025년에는 BAU 대비 79%, 2030년에는 97.4%까지 기존의 배출 규모를 감축할 수 있을 것으로 전망되었다. 하지만 전주기적 관점을 적용하면, 2030년까지 27.6% 저감할 수 있을 것으로 나타났다. 이 과정에서 특기할만 한 점은, 크레인 장비의 경우 이미 대부분 전기전환이 완료되었음에도 상대적으로 높은 활동도와 장비 자체의 출력값으로 인해 절대적 배출값은 여전히 높은 수준을 유지하였다. 이는 항만 하역장비의 배출제로 전환과 동시에 재생 에너지 기반의 항만 내 에너지 자립체계를 구축해야함을 시사한다. 또한 야드트랙터 및 크레인 외 이송·하역장비에 대한 전기화 또는 대안 에너지를 활용하는 배출제로 전환 역시 본격적으로 추진할 필요가 있다.
항만 및 어항 구조물을 구성하는 다양한 해안구조물은 파랑의 천수효과, 굴절, 회절, 부분반사, 해저마찰, 쇄파의 영향 등을 고려해야하며 파고 및 파향 등의 해양특성의 검토가 반드시 이루어져야 한다. 실제의 해양파가 방향스펙트럼을 갖는 다방향 불규칙파라는 것은 잘 알려져 있으며, 기존의 해안구조물의 내파설계 또는 천해역의 파랑변형 검토에 있어서도 실제 해양파에 보다 가까운 다방향 불규칙파를 이용한 수리모형실험에 의해 파랑현상을 정도 높게 재현하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 실제 해양파를 정도 높게 재현할 수 있는 다방향 불규칙파 조파장치를 사용하여 구조물 전면해역에서의 파랑스펙트럼을 재현하고, 심해에서 발달된 파랑이 천해로 진행될 때 지형에 의해 발생되는 천수변형과 구조물 주위에서 나타나는 파랑변형의 현상을 고려하여 항내로 유입되는 파랑의 분포 특성을 검토하였다. 특히, 다방향 불규칙파로 인한 항내 파고분포 특성을 검토하기 위하여 동일 파랑에 대한 규칙파 및 불규칙파랑을 조파하여 그 결과를 상호 비교하였다. 아울러, 정온수역유지를 위한 월파현상을 수리적으로 재현할 수 있는 3차원 수리모형실험 수행하여 월파현상이 항내정온도에 미치는 영향을 고찰, 해석하여 항만 시설물 계획시 안정한 정박 및 이용에 대한 가능한 정온유지여부를 검토하였다.
국내 항만공사는 항만공사법이 2003년 제정되고 부산항만공사가 2004년 설립된 이후 인천항만공사, 울산항만공사, 여수광양항만공사가 설립되어 운영되고 있다. 그러나 항만공사의 운영이 비효율적인 방향으로 흘러감에 따라 정부를 중심으로 공기업 통 폐합 등의 조직 개편 움직임의 목소리가 나오고 있다. 정부에서 구상하는 개편 방안 중 항만관리에 대해 통합적 운영이 적절한지, 분권적 운영이 바람직한지에 대해 보다 심층적인 논의가 필요하다. 본 연구는 항만공사 운영방식 개혁에 대한 논의에 대비하여 이러한 통합적인 접근방식과 분권적인 접근방식에 대한 비교분석을 하는 것을 그 목적으로 한다. 이를 위해 항만공사제도의 도입배경과 현황, 조직의 통합운영과 분산운영에 대한 이론적 배경, 국내 공기업 통합 사례 및 해외항만 운영 사례, 항만공사 운영 방식의 대안별 비교를 실시하였다. 이를 통해 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 항만공사제도는 기존의 항만관리제도 개선을 위한 노력이라는 역사적 맥락을 기반으로 하여 기존 관리제도의 문제점을 개선하기 위한 대안으로 도입된 제도이며, 이러한 제도적 목적을 기반으로 항만공사 운영개선방안 논의가 되어야 한다는 것이다. 둘째, 공공기관 운영에 있어 내재되어 있는 문제점을 개선하기 위해 기관통합, 기능 조정, 부분통합 등 다양한 방식으로 개선이 가능하며 반드시 하나의 방법으로 이루어 질 수는 없다는 것이다. 셋째, 해외 주요 항만의 경우 개별 항만에 항만공사를 운영하는 개별적 운영방식을 택하고 있으며 대만이 유일하게 통합 운영하는 방식으로 개편하였으나 그 통합으로 인해 기대하는 효과가 실현되고 있지 않아 통합운영 방식의 근거가 되기는 어렵다. 넷째, 항만의 운영 자료를 분석한 결과 항만별로 처리하는 화물과 선대의 특성이 차이가 나고 운영방식과 대상이 되는 시장이 다름을 알 수 있었다. 이러한 항만별 운영과 고객의 차이를 감안하면 개별적 운영방식이 바람직하다고 판단된다. 결과적으로 통합 운영방식의 운영 효율성 개선 효과가 있을 수 있음에도 불구하고 항만공사제도의 목적과 취지를 감안할 때 현행 개별운영 방식을 유지하는 것이 바람직하다는 결론을 제시한다.
의미역 결정에서 하나의 의미 논항이 둘 이상의 의미역을 가지는 경우는 복수의 레이블을 할당하기 때문에 어려운 문제이다. 본 논문은 복수의 의미역을 가지는 항의 의미역 결정을 위한 새로운 자질을 제안한다. 복수의 의미역을 결정하기 위해서 체언보다 선행되어 나타나는 용언에 대한 자질을 추가하였다. 또한 문장의 용언에 따라 의미역을 결정하기 위해서 문장 내의 용언 수만큼 각각에 용언에 대한 의미역을 결정할 수 있도록 반복적으로 레이블링하는 방법을 제시하였다. 본 논문의 실험 결과로 제안한 방법은 74.90%의 성능(F1)을 보였다.
의미역 결정에서 하나의 의미 논항이 둘 이상의 의미역을 가지는 경우는 복수의 레이블을 할당하기 때문에 어려운 문제이다. 본 논문은 복수의 의미역을 가지는 항의 의미역 결정을 위한 새로운 자질을 제안한다. 복수의 의미역을 결정하기 위해서 체언보다 선행되어 나타나는 용언에 대한 자질을 추가하였다. 또한 문장의 용언에 따라 의미역을 결정하기 위해서 문장 내의 용언 수만큼 각각에 용언에 대한 의미역을 결정할 수 있도록 반복적으로 레이블링하는 방법을 제시하였다. 본 논문의 실험 결과로 제안한 방법은 74.90%의 성능(F1)을 보였다.
Whether over taking or parallel sailing of two or more vessels is allowable on marine traffic route or not, the traffic congestion due to traffic volume has to be evaluated separately. In Gaduk-sudo, overtaking or parallel sailing is so allowable that the Bumper Model is introduced to evaluated the traffic congestion. But the channels within the habour limit such as the route of Ulsan New Port are so prohibited overtaking or parallel sailing that the traffic congestion has to be evaluated by using theoretical traffic capacity or by traffic simulation. In this paper, the congestion of Southern New Port and Mipo Port was evaluated the congestion by using theoretical traffic capacity and the other area of Ulsan Port by traffic simulation. The incresed traffic volumes on Ulsan Channels according to Ulsan New Port Development in 2011 were evaluated to have no effect with the traffic congestion.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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