본 연구의 목적은 기존의 컨테이너터미널 이송차량의 기술대안을 분석하여 터미널 생산성을 높일 수 있는 고생산성이송차량 모델을 개발하는 것이다. 대안 개발을 위해 YT(Yard Tractor), S/C(Straddle Carrier), SHC(Shuttle Carrier), AGV(Automated Guided Vehicle) 등의 이송차량에 대한 기술적 사양을 분석하며, 이송차량의 기술단계별 세대를 분류하기 위하여 운영현황과 성능을 조사한다. 본 연구에서 제시하는 이송차량의 개발 대안은 향후 고생산성의 진보된 컨테이너 터미널에 유용하게 활용될 것이다.
본 연구 논문에서는 RTLS(Real Time Location System)를 기반으로 하는 Y/T(Yard Tractor) Multi-Cycle System (RYMS)의 핵심기능으로써 컨테이너터미널 양 적하작업 등 저효율적인 하역 분야 개선에 목적을 둔다. 이와 같은 목적을 달성하는데 있어서는 최적 경로의 탐색과 최단 이동거리를 찾아낼 수 있도록 최적 알고리즘을 적용, Y/T를 선택하고 확정하는 기법이 요구된다. 본 연구논문에서 제안된 방식의 실험결과를 살펴보면, 평균치대비 절감 운전거리율은 12%가 되었고 최대치대비 절감 운전거리율은 23%가 되었음을 확인할 수 있었다.
유선과 무선 등 다양한 융복합 기술을 이용하고 있는 컨테이너 항만에서는 작업을 위해 항만운영정보시스템(TOS)과 하역장비(CC, TC, YT) 간의 무선통신을 통해 작업정보를 교환한다. 그러나 컨테이너항만의 야드에 컨테이너화물이 높게 장치되어 있는 경우, 무선통신이 단절되어 음영지역(작업자가 정보를 받을 수 없는 지역)이 발생하여 작업 지연 및 작업 지시 오류가 발생한다. 이 때 작업자인 야드 트랙터(YT)의 운전자가 통신 상태를 인식할 수 있어야 한다. 그래야만 통신 음영지역에서의 작업 지연 및 작업지시 오류를 방지할 수 있고, 통신 단절로 작업이 지연될 때에도 작업자가 스스로 처리할 수 있다. 즉, 야드 트랙터에 장착된 웹-패드의 기능 개발, 그리고 통신 단절 시 빠르게 통신을 회복하는 기능 등을 개발하여 업무 처리속도를 향상시키는 등의 하역작업의 효율성을 높일 방안이 필요하다. 본 연구에서는 통신 모듈의 흐름을 변경하고, 야드 트랙터의 웹-패드에 단락(끊김) 또는 통신지연에 대한 네트워크 상태를 알려주는 UI 개발 등을 통해 작업자가 작업지연 및 작업지시 오류에 능동적으로 대처하여 하역작업의 효율성을 높이는 무선통신 환경을 구축하였다.
전체 수 출입 공급망 사슬관리에 있어서 항만의 운영 효율성은 아주 중요하다. 컨테이너 터미널에서는 안벽작업의 효율성을 극대화하기 위하여 더블 사이클과 듀얼 사이클 방법이 소개되었고, 야드 트랙터 할당의 효율성을 높이기 위해서 야드 트랙터(YT) 풀링 방법이 제시되었다. 모형은 시뮬레이션 분석 소프트웨어인 Arena를 이용하여 수립되었다.
최근 컨테이너선의 대형화 추세와 항만간의 경쟁 가속화로 인해 컨테이너터미널의 효율적 운영과 생산성 향상에 대한 관심과 노력이 증대되고 있다. 특히 YT를 이용한 이송방식을 채택하고 있는 터미널의 경우 AGV(Automated Guided Vehicle)를 이용하고 있는 자동화터미널에 비해 상대적으로 경제성 및 운용효율성 측면에서 불리한 것이 사실이다. 최근 10여 년간 이와 같은 YT운용의 비효율성을 보완하기 위해 YT Pooling Operation 도입과 같은 노력이 계속되어 왔으나 개별 YT의 위치인식기능부재로 인한 제약으로 실질적인 효과는 미미한 수준이었다. 본 연구에서는 최근 주목받고 있는 RTLS(Real Time Location System) 기술을 활용하여 기존 YT Pooling Operation의 제약사항을 해결하는 새로운 개념의 YT Dynamic Operation 모델을 세안한다.
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.
컨테이너 터미널에서 가장 중요한 운영 목표 중 하나는 각 선박에 대한 서비스 시간을 최소화함으로써 안벽의 생산성을 극대화하는 것이다. 선박에 대한 서비스 시간을 최소화하기 위해서는 선박에 컨테이너를 싣고 내리는 해측의 안벽 크레인(QC: Quay Crane) 작업이 지연 없이 계속되어 그 효율이 극대화되어야 한다. 본 논문은 장치장과 QC 간 컨테이너 운반을 담당하는 트럭인 YT(Yard Tractor)의 운영을 효율화함으로써 QC가 YT를 기다리게 되는 지체 상황을 최소화할 수 있도록 해 주는 전략 기반의 YT 배차 방안을 사용할 것을 제안한다. 특히 본 논문에서는 실제 컨테이너 터미널에의 적용을 위해 기존에 제안된 전략을 수정 보완하고, 실제 터미널 데이터를 이용한 시뮬레이션 실험을 통해 그 효과를 검증한다.
항만 내 대표적인 하역장비로는 RTG와 YT가 있으며 주로 디젤엔진을 사용하고 있다. 항만의 그린화 및 무인화를 위해 물류장비의 전기동력 전환의 필요성 증가 및 전기동력 충전을 위한 유선 또는 무선 충전기술 등이 고려 되고 있다. 본 논문에서는 항만에서 운영되는 전기식 YT의 운영 패턴을 고려해 수시로 충전이 가능한 무선전력 전송시스템을 제안하였다. 또한 제안한 시스템의 검증을 위해 실험용 시스템을 구축하여 전력전송 용량 및 효율실험 결과를 통하여 타당성을 확인하였다.
컨테이너터미널의 경쟁력과 서비스 수준을 향상시키고, 저비용 고효율의 컨테이너터미널을 만들기 위해서 만성적 야드 부족상태에 있는 국내 컨테이너 터미널의 야드 효율성을 높여서 운영개선을 해야한다. 그래서, 본 연구에서는 터미널 생산성을 향상시킬 수 있는 반출예약제에 대한 기본적인 개념을 정의하고, 기존 4단적 컨테이너터미널에 반출예약제 적용 시 컨테이너 재조작 횟수 감소, 컨테이너 장치효율 증가, 트럭의 터미널 내 체류시간 단축 등의 반출예약제 기대효과를 계량적으로 분석하여 정량화 하였다.
터미널의 경쟁력 제고, 터미널 생산성 향상이 중요한 요소라고 할 수 있다. 이러한 생산성에 영향을 줄 수 있는 요인은 다양하다. 그 중 야드 이송장비의 경우, 특정 선석크레인(QC, Quay Crane)에 야드 트랙터(YT, Yard Tractor)가 고정 할당되는 방식에서 다수 QC들의 작업을 처리하는 풀링 시스펨 방식으로 전환으로 터미널 생산성과 YT의 가용성을 높일 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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