2013 중앙대강의 (13-2) 화물및여객취급 정봉민
화물취급의효율화 하역효율화필요성의증대요인 선박의대형화 항해 : 규모의경제 (economies of scale) 실현 정박 ( 하역 ): 규모의불경제 (diseconomies of scale) 발생 하역에있어서는선박크기에상응 ( 비례 ) 하는생산성달성어려움 하역에있어규모의불경제를최소화하기위해하역효율향상필요 화물의고부가가치화에따른운송중시간비용 ( 재고비용 ) 의증대 화물가액에대한이자, 보관비용, 상품노후화, 시장성저하, 납기미준수에따른크레임 (claim) 위험등과관련된모든비용을포함 화물가액의 0.1~0.2%/ 일에달할것으로추정 (Frankel, 2002) 한국수출입화물기준컨테이너 1TEU 당화물가액은평균 4만달러이상으로추정 특정선박의적재화물이 1,000TEU 라고전제하면화물의시간비용이 4 만 ~8 만달러 / 일에달함 하역효율화의실현방안 전용부두개발 컨테이너전용부두, 광석전용부두, 곡물전용부두, 유류전용부두등 하역장비의효율화 / 대형화 특히컨테이너하역장비의효율화및대형화
< 하역효율성증대에따른최적선형의증대 >
< 선박대형화와재고의적정화 > 1 회운송량결정요인 운송에있어서의규모의경제 ( 운송비절감 ) 효과와 재고비용부담을고려 철광석의경우 170,000 톤운송의경우운송비절감되나실제로는 20,000 톤단위운송이많음 고가화물은소규모운송 마이너카고 : 설탕, 철재, 비철금속광물, 화학제품등
< 화물처리단계의최소화 > 15,000DWT 곡물하역사례 아프리카 : bag 을 grab 으로하역, 또는인력에의거트럭에적재후창고로운송 수주일소요 현대항만 : 곡물양하장비 (grain elevator) 을이용 양하 : 시간당 2,000 톤 - 7.5 시간 적하 : 시간당 5,000 톤 - 3 시간 처리공장 (processing plant) 의입지재배치 임해공업지역개발 특히제철소, 석유화학공장, 시멘트공장등
컨테이너화물운송 컨테이너운송의 3 요소 표준화된단위 통합운송시스템 : 특히해상및육상 ( 도로, 철도 ) 연계운송 고효율의화물취급설비 터미널, 육상배송센터, CFS(container freight station) 등 1958 년 4 월 McLean 사 ( 후에 Sea Land 로변경 ) 의뉴저지 - 휴스턴운송이처음 컨테이너운송관련해결해야했던과제 운송장비개발 open hold 선박 (cellular ship) 특히선창덮개에화물적재 컨테이너운송용트레일러개발 컨테이너터미널및하역시스템의개발 갠트리크레인설치, 적재용야드확보, 야드내화물정리시스템개발등 컨테이너표준규격도입 최초 McLean은 35피터컨테이너사용, ISO에서 20 및 40ft로통일 컨테이너수명은 12-14년, 유럽, 미국의경우약 50% 를임대차로이용 운송기술의발전이컨테이너운송촉진 통신및정보기술 하역장비발전
컨테이너운송의영향 운송효율의향상 : 항만시간의단축 22,000DWT 정기일반화물선 : 연간 149 일 (40%) 을항만에서보냄 47,000DWT(5,000TEU 급 ) 컨테이너선 : 재항시간을 64 일 (17%) 로단축 door-to-door 서비스가비즈니스의불가결한부분으로포함 과거정기선사는선박운송만담당 / 책임 운송의전과정으로확대 선박 ( 소유 ) 의중요성이감소되고, 복합운송전과정의중요성증대 소수의대형선사로시장구조재편 대규모투자및경영노하우필요 : 특히국제적영업망, 전산시스템구축, 컨테이너박스확보등 과거혼잡했던부두가대형화된터미널로바뀜 소수인력, 소수의접안선박 일반화물정기선운송은사라지고, 전용선발달 open hatch bulk carrier, 소규모탱커, car carrier, MMP(Multi-Mission Platform) vessel, heavy lift ship 등 운송의신속, 안전및저렴화실현 일반화물의경우선석당연간처리량이 100,000-150,000 톤에불과했으나 5,000,000 톤정도 (40-50 배 ) 까지증가 2004 년기준위스키유럽 - 일본운송비용은 4.7 센트 (47 원 )/ 병
컨테이너화물의특성 2011 년한국항만물동량 2,161 만 TEU 적 : 1,714만 TEU(79.3%) 적컨테이너 20.3RT/TEU 밴쿠버항의경우출항 11.9톤 /TEU, 입항 7톤 /TEU 공 : 447만 TEU(20.7%) 품목별화물가치 TV: $30,000/ 톤 오토바이 : $22,000/ 톤 의류 : 진 $16,000/ 톤, 디자이너의류 $60,000/ 톤 기타 : 금속스크랩 $300/ 톤, 철재 $600/ 톤 < 컨테이너운송비용구성 (2006, 영국 - 캐나다사례 )> 20ft 40ft $/box 구성비 (%) $/box 구성비 (%) 육상운송비 ( 출발지 ) 225 14.8 225 10.8 터미널비용 ( 출발지 ) 248 16.3 340 16.3 해상운송비 700 46.1 1,100 52.7 터미널비용 ( 목적지 ) 121 8.0 121 5.8 육상운송비 ( 목적지 ) 225 14.8 300 14.4 계 1,519 100.0 2,086 100.0
< 한국컨테이너화물의품목별구성 (2009)> 품목 합계외항선 ( 천톤 ) 연안선 ( 천톤 ) 수량 ( 천톤 ) % 소계국적선외국선 육류 774 0.25 774 36 739 0 어패류. 갑각류등 2,479 0.80 2,479 316 2,163 0 양곡 661 0.21 648 43 605 13 제분공업생산품 221 0.07 221 9 211 0 기타동. 식물성생산품 8,026 2.58 7,383 555 6,828 643 동. 식물성유지류 1,3626 0.44 1,362 6 1,356 0 당류 167 0.05 166 6 160 0 조제식품. 음료. 주류등 11,642 3.74 11,252 804 10,448 389 시멘트 / 모래 / 무연탄 / 유연탄 136 0.04 136 12 124 0 철광석 1,791 0.57 1,791 166 1,625 0 기타광석및생산품 880 0.28 880 50 830 0 원유 ( 역청유 ). 석유 18 0.01 18 2 16 0 석유정제품 1,863 0.60 1,863 64 1,799 0 석유가스및기타가스 784 0.25 784 9 775 0 비료 1,592 0.51 1,592 145 1,447 0 화학공업생산품 16,905, 5.42 16,905, 1,367 15,538 0 플라스틱. 고무및제품 12,346 3.96 12,315 779 11,536 31 피혁류및그제품 2,026 0.65 2,026 222 1,804 0 원목 339 0.11 302 14 289 37 목재. 목탄. 코르크등 5,450 1.75 5,430 788 4,642 21 방직용섬유및그제품 101,878 32.69 101,644 17,443 84,202 234 고철 415 0.13 415 26 389 0 철강및그제품 8,840 2.84 8,577 534 8,043 263 비철금속및그제품 8,811 2.83 8,811 652 8,159 0 기계류및그부품 26,965 8.65 26,952 6,362 20,590 13 전기기기및그부품 24,843 7.97 24,842 3,698 21,145 0 차량및그부품 9,552 3.07 9,143 515 8,628 410 항공기. 선박및부품 6,324 2.03 6,324 276 6,048 0 기타 54,543 17.50 53,711 7,730 45,981 833 합계 311,634 100.00 308,747 42,630 266,118 2,887
< 항만터미널하역시스템 >
< 항만터미널하역장비 > 컨테이너크레인 컨테이너의를선박적재및적재된컨테이너의양하작업에사용 Transfer Crane 컨테이너를야드장치, 장치된컨테이너를샤시에실어주는장비 종류 RTGC: rubber tyred gantry crane RMGC: rail mounted gantry crane 스트레들캐리어 (SC : straddle carrier) 컨테이너적재운반장비 ShC: shuttle carrier 컨테이너적재운반장비 야드샤시 (yard cahssis) 컨테이너중간운반장비 YT: yard tractor, yard truck 컨테이너중간운반장비 : 야드샤시와결합 AGV: automatic guided vehicle 자동화터미널에서안벽과야드사이의컨테이너운반에사용 : 무인운반장비 ALV: automated lifting vehicle 컨테이너를집고, 싣고, 받고내리는작업에사용 : 무인하역장비
< 컨테이너크레인 > 컨테이너의를선박적재및적재된컨테이너의양하작업에사용 자료 : www.tsurugaport.jp.
< 컨테이너크레인 > 컨테이너적재및양하작업에사용
< 컨테이너선대형화추세 >
<RMGC> 컨테이너를야드장치, 장치된컨테이너를샤시에실어주는장비 자료 : www.directindustry.com
<RTGC> 컨테이너를야드장치, 장치된컨테이너를샤시에실어주는장비 자료 : www.gkqzi.com
< 스트레들캐리어 > 컨테이너적재운반장비 자료 : www.kalmarind.co.uk
< 셔틀캐리어 > 컨테이너적재운반장비 : 스트레들캐리어보다소형 자료 : www.kalmarind.co.uk
< 야드샤시 > 컨테이너중간운반장비 자료 : www.tradekorea.com
< 야드트랙터 > 컨테이너중간운반장비 : 야드샤시와결합 자료 : www.green.autoblog.com
<AGV> 자동화터미널에서안벽과야드사이의컨테이너운반에사용 : 무인운반장비 자료 : www.porttechnology.org
<ALV> 컨테이너를집고, 싣고, 받고내리는작업에사용 : 무인하역장비 자료 : www.blog.naver.com
< 리치스태커 > 컨테이너적재및위치이동에사용 자료 : www.sariel.pl
< 톱핸들러, 탑리프터 > 자료 : www.nauticexpo.com
< 크레인구조유형 > SHST(Single Hoist Single Trolley) C/C 각 1 개의트롤리와호이스트가선박작업과이송장비연계작업을모두담당 DHST(Dual Hoist Second Trolley) C/C 트롤리 2 개, 호이스트 2 개로구성되어선박측작업을담당하는트롤리및호이스트와이송장비연계작업을담당하는트롤리및호이스트로구분
< 스프레드기능유형 > Single 스프레더 : 20 또는 40 1 개취급 Twin 스프레더 : 20 2 개, 또는 40 1 개취급 Tandem 스프레더 : 20 4 개또는 40 2 개취급 Tripple 스프레더 : 20 4 개또는 40 2 개취급
<Tandem Lift Crane 의 Spreader>
< 컨테이너크레인의기계적성능변화 > SHST CC DHST CC Twin CC Tanden C/C 하역효율 ( 개 / 시간 ) 50 60 63 125 주 : 1) 표의기계적성능은이론적사이클을고려한생산성을나타낸것임. 2) Twin C/C 와 Tandem C/C 의경우, 컨테이너의구성비율이 20 피트 40%, 40 피트 60% 로가정했을때모든작업을트윈및탠덤으로처리했을때얻을수있는성능임.
< 컨테이너크레인의구조변화 > 1950(Paceco) Single hoist 340 톤 1967(Paceco) Single hoist 482 톤 1972 (Paceco) Single hoist 868 톤 1985 (Kone) Dual hoist 1,094 톤 1997(PNoell) Dual hoist 1,157 톤 2003-2004(ZPMC, Elevating Girder Crane) 1,568 톤 1,826 톤 2004-2005(ZPMC) Tandem Forty 1,858 톤 2006(ZPMC) Tripple Forty 2,000 톤
< 컨테이너크레인사양의시대별변화 > 구분 1 세대 2 세대 3 세대 4 세대 5 세대 6 세대 출현시기 1966-1970 1971-1984 1984-1994 1994-1999 1999-2010 2010 이후 아웃리치 (M) 21~35 32~39 44~47 48~52 53~66 67 이상 인양중량 (Ton) 30.5 35 40.6 40.6-50.8 50.8-80 80-120 레일게이지 (M) 인양높이 (M) Hoist 속도 (m/min) Trolley 속도 (m/min) 크레인자중 (Ton) 16 16-30 30 30 30~35 35~42 21 32 32 34-36 36-42 36-42 36 55 55 60-75 70-140 70-140 120 180-210 180-210 180-210 210-240 240이상 450-600 650-850 900-1,000 950-1,250 1,250-1,450 1,450-2,000 자료 : 김형태외, 글로벌시대를선도하는선진항만구축전략, 한국해양수산개발원, 2010.
< 컨테이너선박의시대별변화 > 구분 1 세대 2 세대 3 세대 4 세대 5 세대 6 세대 7 세대 8 세대 출현시기 1960 년대 1970 년대 1980 년대 1980 년대 후반 1990 년대 중반 1990 년대 후반 2000 년대 전반 2000 년대 후반 적재능력 (TEU) 700-1500 1800-2300 2000-2500 2500-4400 4300-5400 6000-6600 7000-8700 9000-1300 선장 (M) 200 280 258.5 294 275.2 318.2 331.5 380 선폭 (M) 26.0 32.2 32.2 32.25 39.4 42.8 42.8 55.0 선창깊이 (M) 15.5 19.6 24.1 21.4 23.6 24.1 24.1 30.0 최대흘수 (M) 10.5 11.5 13.2 13.5 13.5 14.0 14.5 15.0 선창내적 ( 단 ) 6 7-9 8 8 8 9 9 10 갑판적 ( 단 ) 2 2-3 3 5 4 6 6 7 선창횡적 ( 개 ) 7 9 10 11 12 14 14 18 갑판횡적 ( 개 ) 9 12 13 13 16 17 18 22 자료 : 한국해양수산개발원, 21 세게해양수산장기구상과 KMI 의역할, 1999.
< 컨테이너터미널 ( 부산항 )> 자료 : www.busanpa.com
< 컨테이너터미널 ( 청도항 )> 자료 : www.wallpapersget.com
< 액체화물취급 > 접안시설 : Dolphin 육지와상당한거리에있는해상의일정수심이확보되는위치에소정의선박이계류하여하역할수있도록시설한구조물로서육지와는도교로연결한해상시설 주로대형유조선이나석탄전용선등이접안하여하역하는계류시설 일명시버스 (seaberth) 라고도함 하역장비 : 펌핑장치 적하 : 육상저장시설에설치 양하 : 선박에설치 하역효율 60,000DWT: 시간당 6.500CBM 250,000DWT: 시간당 18,000CBM - 14 시간소요
< 균질드라이벌크화물취급 : 철광석사례 > 수출항 터미널적재 : 철도화물을레일근처의깔때기모양집화장치인 hopper 로이동 컨베이어벨트 spreader(stacker) 에의거적재 선적 : 양하장치 (reclaimer) 컨베이어벨트 방사형적하기 (radial arm loader) 선박 양하장치 (reclaimer): bucket 이장착된회전드럼 선적시 loading boom 이선창을이동하며적재 적하효율 : 시간당 16,000 톤정도 수입항 grab unloader 에의거양하 hopper 컨베이어벨트 grab 은 50 톤정도까지 시간당 60 cycle 가능 비중이낮거나점성벌크화물 곡물, 시멘트, 분탄등 공기장치 (Pneumatic system) 이용 종류 : 진공 ( 흡입 ), 가압, 분사장치등
< 철광석수출터미널 >
< 철광석선적 (1)> Source: Southern Cross Maritime
< 철광석선적 (2)> Source: Southern Cross Maritime
< 철광석선적 (3)> Source: Southern Cross Maritime
< 소금양하 > Source: Southern Cross Maritime
< 로테르담항석유화학터미널 > Source: Southern Cross Maritime
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