컨테이너 전용 터미날이 지닌 가장 중요한 기능은 컨테이너 하역을 보다 합리화하여 그 효율을 향상시켜 보다 정확하고 신속하게 고객이 만족할 수 있는 서비스를 제공하는 일이다. 그러나 이러한 컨테이너 하역이란 일반적으로 잡화를 컨테이너라는 일정한 크기를 지닌 용기에 넣어 단위화한 컨테이너를 하역하는 것이므로 여러 가지 장비와 기기가 필요하다. 그러므로 고객이 만족할 수 있는 서비스를 제공할 수 있기 위해서는 터미날 운영이 합리화되어야 하고 효율화되어야 한다. (중략)
본 논문은 인천항의 항만노무공급체계 개편과정을 살펴보고, 이에 따른 상용화 이후 효과를 분석하기 위한 기초연구로서, 2005년부터 2010년 5월까지의 상용화 이전과 이후의 인천항의 항만하역노동자를 중심으로 하역처리 물동량에 따른 작업원수, 작업일수, 1인당 물동량 처리량, 노동생산성, 사고 및 재해건수 등의 데이터를 상호 비교분석하여 인천항 항만하역노동자의 상용화에 따른 변화에 대해 살펴보았다.
항만의 주요한 기능은 선박의 안전한 출입항 및 정박과, 계류된 선박으로부터의 원활한 하역작업이 이루워질 수 있는 장소를 제공하는 것이다. 이러한 목적에서 항만은 일반적으로 외해로부터 내습하는 파랑을 효과적으로 차단시킬 수 있도록 건설되고 있다. 따라서, 천연적으로 파랑에 대하여 차폐된 수역이 이상적이나, 이와같은 장소는 많지가 않다.(중략)
포항항은 우리나라 동해남부에 위치하고 있는 중요항만의 하나로서 영일만 만오 에는 포항구항 및 포항신항이 있으며 신항에는 우리나라 경제발전에 큰 비중을 차지 하는 포항종합제철과 그 계열공장이 가동하고 있을 뿐만 아니라 그 시설을 계속확장 하고 있어 날이 갈수록 항만의 수요도가 증대되고 있다. 영일만은 만구가 북동으로 넓게 개방되어 있어서 해외에서 유입하는 장주기파의 Energy가 크게 영향을 미치고 있음을 고려할 때 항만건설 및 유지를 위한 설계조위의 결정, 나유시설의 이요조건( 접안선박의 종류 취급화물의 종류와 그량, 하역형태등) 해난 및 재해방지상 중요시 되어야 할 요소이다. 근래에 와서 Container선과 같은 선박의 동요는 하역작업에 큰 영향을 미치는 것이다. 이와 같은 하역형태가 일반화되면서 부진동현상이 하역작업에 큰 장해로서 문제시되고 있으며 이에 대한 대책강구가 시급한 문제로 등장하기에 이르렀다. 특히 포항항은 우리나라 13개 검조소중에서 조차가 제일 적은데다 부조위 현상이 년평균 123일, 부진동현상은 121일이나 발생하고 있으므로 이 부진동현상은 조석현상보다 더 중요시되어야 할 것이다. 현재까지 포항항의 해면부진동현상은 자료가 없어 조사분석되지 않았으므로 최근 2년간년973∼74년)의 신항검조소 관측자료 를 근거로 하여 부진동현상을 조사 분석한 것이다.
본 연구에서는 수직배치형 장치장 블록형태의 자동화 컨테이너 터미널을 대상으로 안벽에서 컨테이너의 양${\cdot}$적하 작업을 수행하는 안벽크레인(Q/C)에 대한 하역생산성을 평가해 보았다. 분석 대상이 되는 안벽크레인의 유형으로 기존의 싱글트롤리 타입외에 차세대 안벽크레인으로 인식되고 있는 듀얼트롤리 더블트롤리, 수직순환식의 하역방식을 가지는 네 가지 장비이다. 이들은 각기 다른 방식으로 선박의 컨테이너를 하역하며, 이들 각각에 대해 기계적 생산성과 순작업 생산성을 산출해 보았다. 특히, 안벽크레인의 순작업 생산성을 산출하기 위해 각 장비에 대한 시뮬레이션 모델을 수립하고 이를 적용한 시뮬레이션 시스템을 개발하였으며, 개발된 시뮬레이션 시스템을 통해 내 가지 안벽크레인에 대한 다양한 시뮬레이션이 수행되었다.
본 연구에서는 조수간만의 차가 큰 항만에 적합한 새로운 하역 시스템을 제안하였다. 새로운 하역 시스템은 기존의 갑문 이용 방식 대신에 일종의 유압 엘리베이터를 사용함으로써 조수간만의 차에 따라 변하는 선박의 높이로 실시간 제어하여 선적 흑은 하역을 하는 방식이다. 한번에 대량의 컨테이너를 처리하기 위해 컨테이너 팔레트 운송타를 도입함으로써 기존 시스템에 비해 시간당 처리능력을 높일 수 있고, 선적 및 하역의 전 과정을 자동화함으로써 작업 효율을 극대화할 수 있도록 하였다. 새로운 하역 시스템의 개념 입증을 위해 소형 하역 시스템 모델을 설계 제작하였다. 제작된 모델은 컨테이너 팔레트 운송차, 플랫폼과 리프트 칼럼의 복합 구조물, 그리고 전용 운반선으로 구성된다. ER(electro-rheological) 밸브-실린더에 의해 구동되는 플랫폼은 조수간만의 차와 과도에 의해 변하는 선박의 높이를 능동적으로 추적 제어하게 된다. 동적 모델성을 통해 플랫폼의 운동 지배 방정식을 도출하였고, 파도 가진으로 인한 선박의 거동 및 조수간만의 차를 모델링하였다. 선적 및 하역의 자동화와 플랫폼의 정확한 위치 제어를 위해 시퀀스 제어기와 PID(proportional-integral-derivative) 위치 제어기가 연계된 제어 시스템을 구성하였다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통해 제안된 하역 시스템의 유용성을 입증하였다.
최근 들어 산업현장에서는 생산성의 향상, 노무비의 증가 및 노동력의 부족, 안전성 등을 이유로 자동생산시스템과 운반용 동력기계와 같은 기구를 도입하여 작업자 스스로가 자신의 근력을 이용한 인력운반(Manual Materials Handling : MMH) 작업이 줄어들고 있는 추세라고 하지만, 실제로 비탈진 경사면에 위치한 농장이나 과수원, 항만부두의 하역작업, 경사진 벌목장 작업, 광산의 막장에서의 작업등과 같이 주변환경이 복잡한 현장에서의 작업은 기계로 완전히 대체하기가 어려운 실정이다. 그러므로, 이러한 작업현장에서는 인간이 직접 손 운반작업(들기 작업)을 할 수밖에 없으며, 이와 같은 경사면에서의 손 운반작업(들기 작업)은 작업자에게 많은 재해의 위험성을 만들어 주며, 추락으로 인한 산업재해는 물론이고 미끄러짐 방지 같은 신체균형잡기 노력은 근골격 계통에 과도한 무리를 주게 되어 LBP의 원인이 되기도 한다. 하지만, 이러한 경사면에서의 손 운반작업(들기 작업)에 대한 연구에 대해서는 거의 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 force platform을 이용하여 경사면에서의 손 운반작업(들기 작업)을 통한 COP변화를 측정 ·분석하여 작업자들의 산업재해를 예방하고자 하며, 향후 이러한 기초 자료를 통하여 손 운반작업(들기 작업)뿐만 아니라 그 밖의 응용분야에 기여하고자 한다.
이적작업은 자동화 컨테이너 터미널에서 하역작업의 생산성을 높이는 운영 전략으로 연구되고 있다. 이는 장치장 블록 내 컨테이너들의 재배치 작업을 의미한다. 이적작업의 크레인 작업할당 문제는 작업가능시간에 대한 제약을 고려하여 이적작업의 효과를 최대화하기 위해 가능한 이적작업 중에서 효율적인 이적작업을 선정하고 이들의 작업순서를 정하는 것이다. 본 연구는 혼합정수계획법을 활용하여 장치장 크레인의 작업할당 문제에 대한 최적화 수리모형을 개발하고 이의 예를 제시하였다. 그러나 수리모형은 계산시간이 많이 소요되어 현장에서 사용되기 어렵다. 따라서 현실 적용을 위해 대표적인 5개의 작업할당 규칙을 비교 평가하였다. 수치실험에서 maximum weight ratio(MR) 규칙이 전반적으로 뛰어난 성능을 보였다.
철재화물의 항만하역 작업 시 재해비율은 26.3%이며, 이는 취급하는 화물 중 재해발생 비율이 가장 높은 화물인 것으로 나타났다. 이러한 측면에서 철재화물 하역 시 발생할 수 있는 사 고 요인을 분석하고, 요인 간의 중요도 우선순위를 도출하고자 한다. 요인도출을 위해 선행연구 및 경력전문가와 In-depth Interview를 실시하여 요인을 도출하고 Fuzzy-AHP를 이용해 안전요인의 우선순위를 도출하였다. 인적요인, 장비 및 설비, 안전교육, 기업환경 등 4개 상위 요인과 각각 4개의 세부요인을 통해 분석을 실시했다. 상위요인 분석결과에서는 인적요인, 안전교육, 장비 및 설비, 기업환경 순으로 가중치 순위가 나타났다. 세부요인의 요인별 우선순위는 작업자의 안전의식(0.728), 화종에 따른 적정 장비투입(0.345), 작업안전훈련(0.304)순으로 나타났다. 본 논문은 요인 간 상대적 중요도를 도출함으로 현장 작업자 및 기업의 안전의식 제고와 항만하역사고의 재해발생률을 감소하는데 기여가 있다. 향후 컨테이너화물 등 여타 재해비율이 높은 화물들을 대상으로 한 추가연구 및 집단을 구분한 연구가 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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