Traditional traffic forecast has employed regression analysis or time-series analysis based on past trends of explanatory variables. However, not existing but planned port facilities do not have historical data for traffic estimation. Consequently, arbitrary traffic allocation has been subject to researcher's intuition. In this paper, container throughput at New Incheon Outer-South Port will be estimated using stated preference(SP) and sample enumeration methodology on the basis of survey data about the choice behaviors of port users in a theoretical situation. In the SP survey, shippers, freight forwarders and carriers were required to answer a choice between two alternative ports: Busan and Incheon. Although total 27 scenarios of questionnaires were constructed with 3 levels of 3 explanatory variables, each interviewee was asked to answer for just 9 scenarios chosen at random. A binary choice logit model was applied to the survey data. The elasticity of travel time is estimated to be very high, implying that building New Incheon Outer-South Port could be effective in relieving the congestion of the Kyungin corridor. The analysis result shows that increasing service level at Incheon Port would bring in the substantial diversion of container cargo in the Capital region to Incheon Port from Busan Port.
항만 성능에 대한 정확한 평가는 컨테이너 물동량은 매우 중요한 요소이며, 효과적인 항만 개발 및 운영 전략에 대한 정확한 예측이 필수적이다. 하지만 해양 산업의 급격한 변화로 인해 컨테이너 물동량 예측의 정확성이 향상되기는 어렵다. 이를 해결하기 위해 사물인터넷(IoT)을 이용한 항만 성능에 미치는 영향을 분석하여 부산항의 경쟁력과 효율성을 향상시키기 위해 적용이 필요하다. 이에 본 연구에서는 부산항의 미래 컨테이너 물동량을 예측하기 위한 예측 모델을 개발하는 것을 목표로 이를 통해 항만 관리 기관의 개선된 의사 결정과 항만 생산성을 향상시키는 데 초점을 맞추고 있다. 항만 컨테이너 물동량을 예측하기 위해 본 연구에서는 기계 학습 모델의 Extreme Gradient Boosting (XGBoost) 기법을 도입하였다. XGBoost는 다른 알고리즘에 비해 높은 정확도, 빠른 학습 및 예측 속도,과적합을 방지하고 Feature Importance 제공하는 장점이 돋보인다. 특히 XGBoost는 회귀 예측 모델링에 직접 사용할 수 있어 기존 연구에서 제시된 물동량 예측 모델의 정확도 향상에 도움이 된다. 이를 통해 본 연구는 4.3% MAPE (Mean absolute percenture error) 값으로 제안된 방법이 컨테이너 물동량을 정확하고 신뢰성 있게 예측할 수 있다. 본 연구에서 제시한 방법론을 통해서 부산 컨테이너물동량의 정확성을 높일 수 있을 것으로 판단된다.
지금까지 컨테이너 자동화 터미널의 설계 및 운영 모델 개발은 주로 수출입 화물의 양적·하 기능에 특화된 서구 항만을 대상으로 수행되었기 때문에, 부산항처럼 다양한 On-Dock 서비스가 요구되는 컨테이너 항만에서는 자동화 터미널의 도입과 운영에 많은 제약이 따른다. 이에 본 연구의 목적은 부산항을 사례로 현재 컨테이너 물동량 구조와 터미널 내부 운영 특성을 진단하고, 기존 자동화 터미널 운영 모델의 부분적인 변경을 통해 효과적인 공컨테이너 관리와 함께 터미널 운영비용을 절감하는 방안을 제시하는 것이다. 기존 수직 배열 자동화 컨테이너 터미널에 '인터체인지 이송 모델'을 적용하여 시뮬레이션 한 결과, 수정된 운영 모델은 구내 이송장비를 추가로 투입해야 하는 불리함에도 불구하고 기존 운영 모델 대비 최대 22%의 TAT 단축과 함께 연간 터미널 매출의 9.4%에 달하는 운영비용 절감이 가능한 것으로 나타났다.
Terminal market has rapidly crashed and market rates have taken a sharp plunge. The substantial throughput decrease resulted from the world economic downturn has been a finishing blow to the terminal operators in Busan. Every terminal operator is taking cost saving as its first priority and accelerating structural reform and downsizing. Under the desperate situation, the need of effective cost analysis would be highly required to effectively control operation cost and to develop new services to satisfy the different needs of the customers. Furthermore, terminal operators could reduce unnecessary activities and concentrate their resource on the more cost-effective process through the operation cost analysis. In order to suggest a new framework of the cost control of container terminals, this paper seeks to analyze terminal costs based on ABC approach by processing actual data.
본 논문은 부산항과 광양항 컨테이너 터미널 운영의 효율성을 비교 분석함으로써 비효율적으로 운영되고 있는 컨테이너 터미널을 파악하여 효율성을 향상시킬 수 있는 방안을 제시하고자 한다. CCR 모형의 분석 결과에 따르면 2004년 감만부두와 2004년 감천부두가 가장 효율적으로 운영된 부두이며 가장 비효율적으로 운영된 부두는 광양항 2단계 부두로 나타났다. BCC 모형에 의하면 감천부두, 우암부두가 3년 연속 가장 효율적으로 운영되고 있는 부두로 나타났으며, 감만부두는 2004년에 효율적으로 운영된 부두로 밝혀졌다. 가장 비효율적인 부두는 2002년 신감만부두와 2002년 허치슨부두로 나타났다. 연구의 결과에서 비효율적으로 운영되고 있는 터미널은 투입요소에 비해 산출요소인 컨테이너 처리실적이 비교 대상 부두에 비해 낮다는 것을 의미하며, 유휴시설이 존재함을 나타낸다. 따라서 적극적인 마케팅 활동으로 컨테이너 처리 물동량을 증가시켜야 할 것이다.
현재 인천항은 국내 컨테이너 처리물동량 3위 항만으로 2013년~2014년 컨테이너 처리 물동량 200만 TEU를 달성하였으며 국내 컨테이너 처리 물동량 2위인 광양항과의 물동량 차이를 줄이며 국내 2위 컨테이너 항만으로 도약하기 위해 노력하고 있다. 또한 지속적인 컨테이너 물동량 증가에 대비하여 2015년 6월 인천 송도에 인천 신항을 개장하며 국내 및 세계 주요 컨테이너항만으로 발전하기 위한 발판을 마련하였다. 이처럼 인천항의 컨테이너 항만으로서의 역할이 커지고 있어 인천항을 기항하고 있는 컨테이너 정기선 항로(항만 네트워크)의 역할과 향후 방향성 설정에 대한 관심이 늘어나고 있다. 본 연구는 인천항을 기항하는 컨테이너 정기선 항로를 중심으로 하는 시계열 자료(2008년~2015년)를 분석하여 인천항 컨테이너 정기선 항로의 변화에 대해 확인 하였으며 이를 통해 남중국/동남아시아 항로의 증가세가 인천항 컨테이너 정기선 항로의 증가에 긍정적 영향을 미쳤다는 점과 2008년도에 비해 인천항 컨테이너 정기선 항로의 다변화가 이루어지고 있음을 확인하였다. 그리고 최근 해운 항만 분야에 도입되고 있는 사회연결망분석(Social Network Analysis)을 통해 인천항 컨테이너 정기선 항로상의 중앙성(Centrality) 분석을 시행하였다. 인천항 컨테이너 정기선 항로상에 연결정도 중앙성(degree centrality), 인접 중앙성(closeness centrality), 사이 중앙성(betweenness centrality)이 높은 항만 및 그 변화를 확인하였으며, 이를 통해 국내에는 부산항이 국외에는 홍콩항이 높은 중심성(Centrality)을 가지는 것으로 나타났다. 이를 통해 인천항의 네트워크상 허브 항만은 세계 컨테이너 물동량 순위(14년 기준) 1위, 2위를 차지하는 상해, 싱가포르가 아님을 확인하였으며, 또한 중국 동부 항만의 중심성이 상대적으로 낮은 점에서 현재까지 중국 동부 항만이 인천항의 네트워크상 허브 역할을 하지 않고 있음을 확인하였다.
터미널의 운영은 국가와 지역경제에 영향을 미친다. 부산항과 광양항의 11개 터미널로 GICT, KEC, 동부, KIT, 자성대, 신선대, 감만, 신감만, 우암, 감천, PNC 효율성 분석을 위하여 다양한 DEA(Data Envelopment Analysis)기법들을 이용하여 분석하였다. 신선대, 감만(2007년, 2008년), 신감만(2009년), PNC(2009년)터미널이 규모의 효율성이 1로 나타나 효율적인 것으로 나타났다. 특히, 신감만과 PNC는 2009년에 가장효율성이 높았다. 광양항의 GICT(2009), KEC(2009), 동부(2008-2009), KIT(2009)터미널은 낮은 효율성을 가지고 있는 것으로 나타났다. 감만터미널(2009년)이 규모수익체감(DRS)인 것으로 나타났으며 나머지 터미널은 규모 수익체증(IRS)인 것으로 나타났다. 규모 체감인 항만은 운영상의 효율성을 위한 전략이 필요하며, 규모수익체증인 항만은 규모확대를 통한 효율성 전략을 수립하는 것이 요구된다. 신선대 터미널은 2007년과 2009년까지 현재의 투입요소합을 최소 1.5배 이상 늘려도 100%의 효율성을 유지 할 수 있는 것으로 나타났다. 연도별 동태적 효율성 변화추이는 자성대는 계속 상승하고 있다.
본 논문은 동아시아의 주요 컨테이너항만 간의 경쟁 및 보완 관계를 분석하는 데 그 의의가 있다. 분석의 대상이 되는 항만들은 컨테이너 기종점 물동량 규모로 세계 최대인 중국의 6개 주요 항만과 환적 물동량 규모로 세계 최대인 싱가포르, 홍콩, 부산의 항만이며, 지리적으로는 동아시아에 밀집된 항만들이다. 본 연구에서는 2008년부터 2015년까지의 월간 컨테이너 물동량에 대한 시계열 자료를 이용하여 항만 간의 동태적 관계를 분석하였으며, 벡터오차수정모형(Vector Error Correction Model)에 기초하여 다음과 같이 분석하였다. 먼저 그랜저 인과관계 검정을 통해 항만 간의 상호관계를 규명하고자 하였다. 그리고 이어서 공적뿐 검정을 통해 관련 있는 두 항만 간의 장기적인 균형관계를 살펴보고자 했으며, 아울러 충격반응함수 및 표준변차의 분산분해 과정을 통해 단기적인 영향에 대해서 밝히고자 하였다. 결과를 살펴보면, 먼저 그랜저 인과관계 검정과 공적뿐 검정의 결과, 부산과 홍콩 및 싱가포르의 환적 물동량은 중국 내륙의 주요 기종점 물동량에 대해 상호적으로 또는 일방적으로 경쟁적인 관계가 있음을 보여주었다. 그러나 환적 물동량 간의 인과관계는 상호적으로는 유의미하게 나타나지 않았으며, 공적분도 존재하지 않았다. 다만 분산분해의 결과를 통해 단기적이고 부분적으로 충격에 차지하는 비중을 확인해 본 결과 홍콩항의 환적 물동량이 부산항과 싱가포르항의 환적 물동량에 차지하는 비중이 높아지고 있음을 알 수 있었다. 충격반응함수의 결과를 종합해 보면, 분석의 대부분에서 2기가 지나는 시점에 충격의 여파가 최대가 되며, 6기가 지나면서 그 충격은 소멸되었다. 본 연구에서 분석한 결과로 확인할 수 있는 것은 환적 항만 간의 관계가 경쟁적이라고 할 수 없다는 사실과 오히려 기종점 항만과 환적 항만의 경쟁 관계가 발생한다는 것이다. 이것은 기종점 물동량에 의해 파생된 환적 물동량이 기종점 물동량의 증가에 따라 항상 증가하지 않으며 오히려 감소될 수 있음을 설명하고 있다.
본 연구의 목적은 먼저 문헌조사를 통해 항만의 경쟁력에 영향을 미치는 요인에 대해 분석하고, 둘째, 부산항과 상하이항의 터미널별 경쟁력을 TOPSIS 이론을 바탕으로 분석하여 비교한다. 마지막으로 분석결과를 바탕으로 부산항의 항만경쟁력 제고 방안을 마련한다. 분석결과, 물동량 요인의 경쟁력은 상하이항의 SMCT, SGICT가 부산항의 터미널에 비해 높은 것으로 나타났다. 또한 항만시설 요인과 재무적 요인은 각각 상하이항의 SMCT와 SSICT가 가장 경쟁력이 있는 것으로 나타났다. 종합적인 경쟁력은 상하이항(SSICT, SMCT 및 SGICT) 이 부산항 컨테이너 터미널에 비해 높은 것으로 나타났다. 특히 SSICT는 종합적인 경쟁력이 가장 높은 터미널로 이 연구에서 분석되었고, 항만시설 요인과 재무적 요인에서 각각 가장 높은 경쟁력을 보였다. 상하이항의 SMCT는 물동량 요인에서 가장 경쟁력이 있는 터미널로 분석되었다. 이러한 연구의 결과는 환적항 및 국제물류 거점항으로서 국제적인 지위도 낮아지고, 경쟁 국제항만에 비하여 최근의 성장세도 주춤한 상황에 놓여있는 부산항의 정책에 주요 시사점을 준다.
본 연구의 목적은 부산항의 12개 ODCY를 대상으로 DEA분석을 실시하여 운영효율화 방안을 제시하는 것이다. 부산항 ODCY의 중요성에 비해 이에 대한 연구는 거의 전무하여 본 연구를 통해 ODCY의 필요성을 제시하고 운영효율화 방안도 제시하였다. 분석에 사용된 투입요소는 CY면적, 종사자수, 하역장비 대수를 선정하였고, 산출요소는 컨테이너처리량을 사용하였다. DEA-CCR모형의 분석결과는 천일정기(용당CY)가 효율적인 업체로 나타나 상대적으로 비효율적인 업체는 천일정기(용당CY)를 참조하여 효율성 개선 노력이 필요한 것으로 나타났다. 효율성 개선을 위해 KCTC(용당CY), 국보(우암CY), 코레일(부산진CY), 한진(재송CY)은 다른 업체에 비해 상대적으로 많은 컨테이너처리량 증가가 요구되고, 세방(우암CY), KCTC(우암CY), KCTC(용당CY), 협성(용당CY), 국보(우암CY)는 종사자에 대한 인적 구조조정이 필요한 것으로 나타났다. DEA-BCC모형의 분석결과 천일정기(용당CY), 동부(신영감만CY), 인터지스(감만CY), 세방(우암CY)가 효율적인 업체로 나타났고, 운영효율성 개선을 위해 KCTC(용당CY), 국보(우암CY), 코레일(부산진CY), 한진(재송CY)이 다른 업체에 비해 상대적으로 많은 컨테이너처리량 증가가 요구되고, KCTC(우암CY)와 국보(우암CY)는 상대적으로 인적 쇄신 노력이 필요한 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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