오버헤드셔틀 · 고가도로형 컨테이너 하역 ‘핵심’
최근 컨테이너 선박이 대형화되면서 컨테이너 터미널 하역시스템의 선진화와 첨단화에 대한 요구가 대두되고 있다.
현재 한 번에 20피트 크기의 컨테이너 1만 9,000개를 싣고 다닐 수 있는 1만 9,000TEU 급 선박이 운항되고 있으며, 내년이면 2만 2,000TEU 급 선박도 선보일 예정이다. 해외의 저명한 해운컨설팅 업체들은 5년 내에 2만 4,000TEU 급 이상 선박도 등장할 것으로 전망하고 있다.
이러한 초대형 선박이 항만에 입항할 경우 일시에 5천~8천개 이상의 컨테이너를 싣고 내리게 된다. 하지만, 기존의 컨테이너 터미널 하역시스템으로는 선사들이 요구하는 24시간 내 처리가 어려운 실정이다.
또한, 대형선사 간 전략적 제휴가 강화되고, 선박이 대형화되면서 동북아시아의 중요 항만 간 항만 물동량 유치 경쟁이 심화되고 있다. 따라서 초대형 선박에 대한 대응이 늦어질 경우 중심 항만 경쟁에서 뒤쳐질 수 있다는 위기의식 아래 네덜란드를 비롯한 싱가포르, 중국 등 세계 주요 항만국가들은 새로운 개념의 컨테이너 터미널 하역시스템에 대한 연구를 수행하고 있다.
국내에서도 해양수산개발원을 주관연구기관으로 국내 항만물류기술 관련 주요 산·학계가 참여한 가운데 신개념의 고생산성 완전자동화 컨테이너 하역시스템이 개발되고 있다.
연구내용
새롭게 개발되고 있는 하역시스템은 기존의 컨테이너 하역시스템과는 완전히 차별화되는 오버헤드셔틀 하역시스템(Overhead Shuttle System, OSS) 기술과 기존 국내 수평 배치형 컨테이너하역시스템 자동화를 위한 고가도로형 컨테이너 하역시스템(Overpass Handling System, OHS) 기술이 핵심이다.
오버헤드셔틀 하역시스템은 플랫카와 공중의 오버헤드셔틀을 이용, 대량의 컨테이너를 선박에서 바로 야적장으로 이동시키는 방식을 적용, 야적장에서의 병목을 없애고 높은 하역생산성을 달성 할 수 있다.
특히, 차량을 통한 이송이 없어지면서 야적장 내 도로가 차지하는 넓이를 최소화시킬 수 있어 같은 넓이의 공간에서 더 많은 컨테이너를 보관할 수 있다.
기존 컨테이너 하역 작업은 크레인이 선박에서 컨테이너를 부두에 대기하고 있는 차량 위에 내려놓으면 해당 차량이 야적장으로 이동, 야적장의 크레인이 다시 차량에서 컨테이너를 들어 야적장에 적재하는 방식이다.
이와 함께 개발 중인 고가도로형 컨테이너 하역시스템은 국내 컨테이너 터미널의 대부분을 차지하는 수평배치형 컨테이너 터미널의 이송차량 자동화를 위한 하역시스템이다.
수평 배치형 컨테이너 터미널은 유럽의 수직 배치형에 비해 일반적으로 하역 생산성이 높다고 알려져 있지만, 내부 이송용 차량과 외부에서 들어오는 트럭 간 교차가 발생, 그동안 이송차량 자동화가 어려운 실정이었다.
따라서 고가도로형 컨테이너 하역시스템은 기존 컨테이너 터미널 일부에 고가를 설치, 외부차량은 고가로만 다니게 구성해 내부 이송장비와 동선을 완전히 분리, 내부 이송장비를 자동화 할 수 있는 시스템이다.
이 시스템에는 자동화 장비로 수직·수평이동이 가능한 ‘무인이송차량’(Automated Guided Vehicle, AGV)과 야적장에서의 대기를 없애기 위한 자가 하역이 가능한 ‘리프팅 버퍼 플랫폼’(Lifting Buffer Platform) 기술 개발이 포함돼 있다.
현재 시스템 개념설계와 기본설계, 성능평가 시뮬레이터 개발, 동적 축소모형을 제작하는 1단계 사업(2013∼2017.2)이 마무리 단계다. 제작된 동적 축소모형은 오는 11월 24일부터 부산 벡스코에서 개최되는 ‘2016년 해양수산과학기술대전’에 전시될 예정이다.
2018년 이후에는 1:1 크기의 장비를 제작, 시험하는 테스트베드 구축과 운영, 성능평가와 보완을 위한 2단계 사업을 추진된다.
개발과 시험이 성공리에 완료되면, 오는 2025년까지 부산항 3단계에 시범터미널을 건설, 운영을 구상 중에 있다.
인 / 터 / 뷰
기존 항만 대비 성능 50~100% 이상 향상 ‘자신’
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| 전형모 박사 |
한국해양수산개발원 전형모 박사는 “국내 화물 이송 중 99.7%를 차지하고 있는 항만은 국내 교역의 시작점이자 종착점으로, 그 중 컨테이너 부두는 해당 국가의 항만기술을 가늠할 수 있는 시금석 같은 존재”라고 밝히며, “국내에 적용돼 있는 컨테이너 하역시스템은 물동량이 많은 경우 유리한 수평 배치형 컨테이너 터미널 방식을 적용하고 있지만, 자동화가 어렵고 차량 이동을 위한 도로 확보로 인해 넓은 부지를 필요로 한다”고 말했다.
이어 그는 “따라서 야드에 적재된 컨테이너 화물을 처리하는데 있어 기존의 생산성 보다 최대 100% 이상 개선할 수 있는 새로운 시스템에 대한 요구가 일고 있는 가운데 기존 시스템의 문제점들을 보완하는 한편, 항만 경쟁력을 향상시킬 수 있는 전혀 다른 개념의 획기적인 시스템을 개발하고 있다”고 소개했다.
즉, 이 연구는 국내 항만이 경쟁력 확보를 통해 동북아시아의 허브 항만으로 성장할 수 있는 기반 마련을 위해 기존 항만 대비 약 50~100% 이상의 성능을 향상시킬 수 있는 시스템 개발 연구라는 설명이다.
전 박사는 “특히, 기존 터미널에서 선박 당 200개의 컨테이너를 처리할 수 있다면, 이 시스템은 350개를 처리할 수 있는 경쟁력 있는 시스템”이라고 밝히며, “또한, 전기 동력 기반의 친환경 클린 항만과 일부 AI 초기 알고리즘 버전이 적용된 지능형 무인자동화 항만으로 기존의 전통적 항만의 개념에서 벗어난 차세대 스마트 항만을 실현할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
