컨테이너 터미널에 적용 가능한 인더스트리 4.0 기반 제품/서비스의 개념 설계 및 중요성 분석
Conceptual Design and Importance Analysis of Industry 4.0 Based Products and Services Applied in Container Terminals
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본 연구는 국제 컨테이너 무역의 증가, 선박 크기의 대형화, 항만 작업 안전에 대한 주목 증가, 인더스트리 4.0 기반 기술, 최신 물류 트렌드를 배경으로 컨테이너 터미널의 하역 생산성과 운영 안전성 향상을 위해 개발이 필요 한 제품/서비스를 대상으로 한다. 특히 4차 산업혁명이라고도 불리는 인더스트리 4.0 기반 기술은 미래의 인력 공 급에 대한 불확실성을 더욱 가속화시킬 것으로 예상된다. 이러한 변화에 대응하기 위해서 컨테이너 터미널은 미래 의 발전 방향을 기반으로 새롭게 설계될 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 인더스트리 4.0 기반 기술을 활용 하여 컨테이너 터미널의 하역 생산성과 작업 안전을 향상시키기 위한 제품/서비스의 개념을 새롭게 설계한다. 또 한 제시한 제품/서비스의 중요성을 전문가 설문조사를 통해 분석한다. 중요성 분석은 우선순위와 적용시기로 구성 된다. 우선순위 분석에는 다요소 의사 결정 방법의 하나인 선형 할당법이 사용되며, 이를 통해 제품/서비스의 우선 순위가 결정된다. 제품/서비스의 적용시기는 향후 5년 이내와 5년 이후로 나누어진다. 중요성 평가 결과, 우선순위가 매우 높고 적용시기가 5년 이내인 제품/서비스 개념으로는 고효율 장치장, 자동 화 다중 센서, 지능형 컨테이너 식별 태그, 외부차량 출입 관리, 물류 마켓플레이스, 컨테이너 하역 사고 예방, 장비 운행 보호자, 지능형 무인운반차 등이 있었다. 우선순위가 매우 높고 적용시기가 5년 이후인 제품/서비스 개념으 로는 스마트 안벽 크레인, 이동식 수리 로봇 등이 있었다. 분석 결과를 살펴보면 특히 빅데이터, 디지털 식별자, 사 물 인터넷, 센서 기술, 로봇 및 자동화, 자율주행차, 기계학습, 무인 항공기 등의 기술을 기반으로 설계한 제품/서 비스가 컨테이너 터미널에 잘 활용될 것으로 전망할 수 있다. 본 연구를 통해 물류의 자동화와 스마트화는 거역할 수 없는 미래의 추세라는 점을 확인하였다. 특히 미래의 물 류산업에서 겪을 것으로 예상되는 인력에 대한 불확실성 문제를 해결하기 위해서 로봇과 기계를 사용한 자동화와 스마트화가 필수적이라고 판단된다. 또한 현재 운영되고 있는 컨테이너 터미널에서 안벽 크레인 운용, 컨테이너 야드 운영, 반·출입 관리에서 많은 개선이 필요하다는 점을 확인하였다. 이를 위해서는 컨테이너 터미널 내·외 부 서비스의 통합이 이루어져야 한다. 본 연구의 결과는 현재 컨테이너 터미널의 문제점 개선, 미래 컨테이너 터미 널의 설계에 기여할 수 있을 것이다.
Abstract
This study focuses on the products and services that need to be developed to improve the productivity and operational safety in container terminals, based on the increase of international container trade, the enlargement of vessel size, the increase of attention to port work safety, Industry 4.0 technologies, and the latest logistics trends. Industry 4.0 technologies, especially called the Fourth Industry Revolution, is expected to increase the uncertainty about future manpower supply. To respond to these changes, container terminals should be newly designed according to the future development directions. For this purpose, this study designs the concept of products and services for improving the productivity and safety in container terminals by utilizing Industry 4.0 technologies. We also analyze the importance of the products and services provided by the expert questionnaire. The importance analysis consists of the priority and the application period. For priority analysis, a linear assignment method, a type of multi-attribute decision making, is used and the priorities of products and services are decided. The application period of products and services is divided into 5 years or less and 5 years or more. As a result of the importance evaluation, the concept of products and services with a high priority and an application period of 5 years or less includes the high efficiency yard, the automated multi-functional sensor, the intelligent container identification tag, the external vehicle in-out control, the logistics marketplace, the container handling accident prevention, the equipment operation protector, and the intelligent unmanned vehicle. The concept of products and services with a high priority and an application period of 5 years or more includes the smart quay crane and the mobile repair robot. The analysis results show that the products and services designed based on technologies such as big data, digital identifiers, internet of things, sensor technologies, robots and automation, autonomous vehicles, machine learning, and unmanned aerial vehicles. Through this study, we confirmed that automation and smartization of logistics are the future trends that can not be rebutted. In particular, the automation and smartization using robots and machines are necessary to solve the uncertainty problem of the manpower expected in the future logistics industry. In addition, we confirmed that many improvements are needed in the quay crane operation, the container yard operation, and the gate-in/out management in the currently operated container terminals. For this, the integration of in and out services of the container terminals should be done. The results of this study can contribute to the improvement of the present container terminal problems and the design of the future container terminal.
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