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[Lecture] 스마트항만: 수평형 vs 수직형 터미널 레이아웃

항만이 자동화되는 과정에서 항만 내 컨테이너 터미널의 레이아웃 설계가 중요한 이슈로 등장하고 있습니다. 항만 터미널 레이아웃은 자동화 설비의 도입에 매우 중요한 요소이며, 항만 생산성에 직접적으로 영향을 미치게 됩니다. 본 글에서는 스마트 항만을 위한 항만 자동화시 고려해야 하는 터미널 레이아웃에 대해 살펴봅니다.


컨테이너 터미널 유형


컨테이너 터미널은 터미널 운영 방식에 따라 수직형과 수평형 레이아웃으로 분류 가능하며, 항만 운영 특성에 따라 수직형 및 수평형 레이아웃의 장단점에 차이가 있어 운영 특성을 고려한 자동화 터미널 설계가 중요

자동화 터미널 레이아웃 유형. (a) 수평형 터미널: 컨테이너 야드가 안벽과 수평으로 배치되어 있음, (b) 수직형 터미널: 컨테이너 야드가 안벽과 수직으로 배치되어 있음 (출처: Gupta et al. 2017)

터미널 유형: 수평형

컨테이너 야드의 야드 크레인의 이동방향이 선박 및 안벽과 수평으로 병렬적으로 배치되어 있는 형태의 터미널을 수평형 터미널이라고 하며, 일반적으로 Cantilever가 설치된 크레인을 통해 야드의 측면에서 컨테이너를 이동시킴에 따라 야드에서의 컨테이너 반출입이 매우 신속하게 일어나는 장점이 있으나 선박에서 야드까지의 야드 내부 컨테이너 흐름과 야드에서 게이트까지의 외부 연계 부분의 컨테이너 흐름이 서로 혼재되어 수평이송장치의 자동화에는 부정적


터미널 유형: 수직형

야드 크레인의 이동방향이 선박 및 안벽과 수직으로 배치되어 있는 형태의 터미널을 수직형 터미널이라고 하며, 야드에서의 컨테이너 반출입은 야드의 위아래에서 이루어지게 됨에 따라 야드 내 통로 공간을 최소화하고 항만 내 컨테이너 보관 효율이 극대화되고, 야드 내부 컨테이너 흐름과 외부 연계 부분의 컨테이너 흐름이 분리되어 수평이송장치 자동화에 유리한 장점이 있음


터미널 유형 간 비교 : 수평형 vs 수직형

보관 효율, 수평이송장치 자동화 측면에서는 수직형 터미널이 유리한 반면 컨테이너 반출입 측면에서는 수평형 터미널의 운영 효율성이 더 높을 것으로 예측되며, 터미널 유형에 따라 선택되는 자동화 장비에 차이가 클 것으로 분석되어 자동화 터미널 설계시 이를 사전에 명확하게 반영 필수

  • (환적 중심 항만은 수평형 선호) 환적 화물 처리에 초점을 맞추는 허브 항만의 경우 화물의 신속한 처리가 중요하여 수평형 레이아웃 도입 사례가 많은 것으로 알려져있으며, 이에 따라 선택되는 설비 역시 Cantilever가 설치된 ARMG 크레인을 야드에 도입하는 경우가 많고, 아시아 지역 항만에서 활발히 활용되고 있음

  • (수출입 중심 항만은 수직형 선호) 수출입 화물 처리에 초점을 맞추는 지역 거점 항만의 경우에는 야드 내부 흐름과 외부 연계 흐름이 분리된 수직형 터미널 유형이 보다 유리할 것으로 기대되며, 수출입 화물 특성상 보관 효율을 높이는 것이 중요하여 유럽을 중심으로 수출입 화물 처리에 초점을 맞추는 항만에 도입되는 것으로 알려져 있음

항만 운영 특성을 반영하여 입지 요건, 물동량 특성 등을 고려한 터미널 유형 선택 및 그에 따른 자동화 설비 선택이 필요하며, 이를 통해 생산성 향상에 따른 원가 절감과 함께 보관 효율성, 설비 자산 운영 효율, 안전성, 리스크에 대한 대응력 등에서 효과가 기대됨


 

Source:

* 2020년 인천항만공사 "스마트 인천항 종합계획 수립 용역" 연구 보고서를 바탕으로 스마트 항만 개념의 변화에 대해 소개해드립니다. 보다 자세한 사항은 연구 보고서를 참고하시기 바랍니다.

Gupta et al. (2017), Optimal stack layout in a sea container terminal with automated lifting vehicles, International Journal of Production Research, Vol 55



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