2015 교통물류연구개발사업 R&D-0001 물류효율성및부가가치향상을위한접이식컨테이너개발기획보고서 2016. 09. 12 주관연구기관 / 한국교통연구원공동연구기관 / 고려대학교산학협력단
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1) 경상남도물류기본계획, 2010.7. - 9 -
2) 물류신문, 2007 년일본물류정책 1- 국토교통성, 2007 년 2 월 12 일. 3) 일본물류분야에대한친환경정책과현황에관한연구, 윤송한, 2011. - 10 -
4) 도시철도시설을이용한도심물류공동화시스템개발기획, 한국철도기술연구원, 2014. 5) 국내외녹색물류제도및정책동향, KOTI 민연주. 2010.04.14. 6) 조성우, 박명섭, 영국철도운송특성및시사점, 로지스틱스연구, 2012.03.31. - 11 -
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7) 제 2 차녹색성장 5 개년계획, 관계붜합동, 2014.06. - 13 -
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8) 국가물류기본계획 ( 16~ 25) 수립연구, 2015, - 15 -
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(1) 계획의성격 - 17 -
(2) 계획의주요내용 - 18 -
(3) 비전및목표 - 19 -
(4) 주요추진과제 - 20 -
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9) 컨테이너물동량 (Container Traffic Volume) 은해상으로운송된컨테이너양으로수입과수출및환적등을고려하지않고생산지 (Production) 에서소비지 (Consumption) 까지운송한컨테이너를계산한숫자임. 10) 컨테이너수송량 (Container Transportation Volume) 은수출과수입및환적등을포함하여컨테이너수송량에대한통계치임. - 30 -
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11) 시뮬레이션을이용한자동창고시스템의효율향상방안, 중소기업청, 2014 12) 저온창고용지능형환경조명제어시스템개발, 중소기업청, 2013 13) 광섬유센서와 LED Lamp 를이용한저온보관창고통합관리시스템개발, 중소기업청, 2013 14) 3 축진동제어장치를이용한바닥면진시스템개발, 중소기업청, 2013 15) 에너지절감형물류시설기술개발기획, 국토해양부 한국건설교통기술평가원, 2012-36 -
16) 국가물류표준종합시스템, 국토해양부 한국건설교통기술평가원, 2012 17) 국가물류표준종합시스템, 국토해양부 한국건설교통기술평가원, 2012-37 -
18) 물류비절감형포장용기및운영시스템개발, 국토교통부 국토교통과학기술진흥원, 2013 19) 물류비절감형포장용기및운영시스템개발, 국토교통부 국토교통과학기술진흥원, 2013 20) 온실가스로플라스틱생산, 환경일보, 2014.10.28-38 -
(1) 컨테이너 (Container) - 39 -
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( 가 ) 드라이컨테이너 (Dry Container) - 41 -
( 나 ) 배고컨테이너 (High Cube Container) - 42 -
( 다 ) 냉동컨테이너 (Refrigerated Container) - 43 -
( 라 ) 벌크컨테이너 (Solid Bulk Container) - 44 -
( 마 ) 오픈탑컨테이너 (Open Top Container) - 45 -
( 바 ) 플랫랙컨테이너 (Flat Rack Container) - 46 -
( 사 ) 탱크컨테이너 (Tank Container) (2) UCW(Ultra-high Container Warehouse) - 47 -
(3) 위험물포장용기자동인식 RFID 특수 Tag 기술 (4) Polar container - 48 -
(5) 지능형물류용기 (The Smart Box) - 49 -
(6) 항공용스마트컨테이너 (Smart (air) freight containers) (7) 해상용스마트컨테이너 (Smart (ocean) freight containers) - 50 -
(8) Smart RTI and pallet - 51 -
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(9) 스마트박스 21) 화물차량상하역시간단축을위한일괄하역장비기술개발, 국토교통부 국토교통과학기술진흥원, 2013-53 -
22) 지능형물류센터상 하역및이송시스템기술개발, 국토교통부 국토교통과학기술진흥원, 2014 23) ULS 기반하역장비및적재용플레이트기술개발기획, 국토교통부 국토교통과학기술진흥원, 2012-54 -
(1) 컨테이너크레인 (Container Crane) 24) 고속자동적재 / 반출장비 (Mini-Load AS/RS) 개발, 국토교통부 국토교통과학기술진흥원, 2015 25) 한 중컨테이너터미널의운영관리방법및공간할당연구, 미래창조과학부 한국연구재단, 2014-55 -
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(2) 트랜스퍼크레인 (Transfer Crane) - 57 -
( 가 ) RTGC(Rubber-Tired Gantry Crane) - 58 -
( 나 ) RMGC(Rail-Mounted Gantry Crane) - 59 -
(3) 리치스텍카 (Reach Stacker) (4) 탑핸들러 (Top Handler) - 60 -
(5) 포크리프트 (Fork Lift) (6) 야드트랙터 (Yard Tractor) - 61 -
(7) 야드섀시 (Yard Chassis) (8) 스트래들캐리어 (Straddle Carrier) - 62 -
(9) OHBC(Over Head Bridge Crane) - 63 -
(1) 3D sensing technology - 64 -
(2) 페덱스센스어웨어 (Sense Aware) 26) http://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2014063016547167213&type=1&mla - 65 -
(3) 글로벌화물추적시스템 (GCTS, Global Cargo Tracking System) - 66 -
(4) Platforms for Logistics - 67 -
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(5) RFID Smart Sensor (6) 함부르크 Smart Port - 69 -
(1) 분석목적 (2) 분석범위 ( 가 ) 분석대상특허검색 DB 및검색범위 정량분석구간 : 한국, 미국, 일본, 유럽 2013.12( 출원년도기준 ) 출원일기준으로분석하며, 일반적으로특허출원후 18 개월이경과된때에출원관련정보를대중에게 공개하고있음. 따라서아직미공개상태의데이터가존재하는 2013~2015 년출원된특허는그정량 적의미가유효하지않으므로정량분석은 ~2013 년하반기까지한정함. - 70 -
( 나 ) 분석대상기술및검색식도출 - 71 -
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( 다 ) 유효특허선별결과 ( 라 ) 특허기술동향조사분석방법 (1) 국가별 Landscape ( 가 ) 주요시장국기술개발활동현황 - 73 -
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( 나 ) 기술시장성장단계파악 - 76 -
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(2) 경쟁자 Landscape - 79 -
(3) IP 부상도분석 ( 가 ) 추세선을통한출원증가율분석 - 80 -
( 나 ) 최근구간점유율분석 - 81 -
( 다 ) 특허시장확보력분석 - 82 -
( 라 ) IP 부상도종합결론 1) 출원증가율 (X) = ( 최근구간특허출원건수 이전구간특허출원건수 ) 100 (%) 이전구간특허출원건수 2) 출원점유율 (Y) = ( 해당기술건 ( 최근구간 ) 대분류상전체건 ( 전체년도 ) ) 100 (%) 3) 특허시장확보력 (Z) = ( 최근구간외국인특허출원건수 이전구간외국인 특허출원건수 ) 100 (%) 이전구간특허출원건수 - 83 -
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(1) IP 장벽도및기술경쟁력분석 ( 가 ) 중분류 AA - 해상용접이식컨테이너개발및실용화기술 - 85 -
[ 도 1] - 86 -
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( 나 ) 중분류 AB - 다기능 / 다규격특수컨테이너개발 - 92 -
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( 다 ) 중분류 AC - IoT 기술을활용한컨테이너상태관리시스템개발 - 97 -
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(2) IP 장벽도종합분석결과 - 104 -
(1) 특허동향분석 (IP 부상도종합검토의견 ) - 105 -
(2) 심층분석 (IP 장벽도종합검토의견 ) - 106 -
(3) 종합결론 - 107 -
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27) 한국석유공사, 석유정보망, http://www.petronet.co.kr/v3/index.j - 111 -
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(1) 접이식컨테이너성능개선 (2) 접이효율성향상기술개발 (3) 시제품제작및성능시험 (1) 시범사업계획및평가기준수립 - 129 -
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(2) 시범사업시스템구축 - 131 -
(3) 시범사업운영 (4) 시범사업평가및분석 - 132 -
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(1) 평가목적 (2) 평가방법 (3) 평가의주요조건및가정 (4) 평가결과요약 - 157 -
(5) 주요변수산정내역 기술의가치 기술기여도 - 158 -
획득값 기준값 최대값 기준값 획득값 최소값 기준값 최소값 (6) 매출추정 - 159 -
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(7) 평가파라메타추정 ( 가 ) 매출원가및판관비의추정 - 162 -
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( 나 ) 법인세비용 - 165 -
( 다 ) 자본적지출 - 166 -
( 라 ) 감가상각비등 - 167 -
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( 마 ) 운전자본 운전자본소요율 매출채권회전율 재고자산회전율 매입채무회전율 - 169 -
( 바 ) 개발비 ( 사 ) 투자액회수 - 170 -
( 아 ) 여유현금흐름산정 여유현금흐름 ( 자 ) 할인율추정 할인율 타인자본비용 법인세율 세후타인자본비용 자기자본비용 목표자기자본 부채 목표타인자본구성비 목표자기자본구성비 - 171 -
28) 사업화위험평점에대응되는프리미엄 - 172 -
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(8) 수익성지표산출 - 174 -
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(1) 1 차년도 Ÿ (2) 2 차년도 Ÿ Ÿ (3) 3 차년도 Ÿ (4) 4 차년도 Ÿ Ÿ - 180 -
과제명 물류효율성및부가가치향상을위한접이식컨테이너개발 1. 연구개발목표 정성적목표 40ft 국제해상용접이식컨테이너고도화및실용화성능평가 - 핵심부품및주요성능개선 - 접이효율성향상기술개발 - 시제품제작및성능시험 (TRL 7단계 ) - 시범사업계획및평가기준수립 - 시범사업시스템구축및운영 - 시범사업평가및분석 각대륙간무역과정에서발생하는공컨테이너물동량에대하여기존일반형컨테이너의적재및운송활동에서발생하는비용을절감시키고신규시장을개척하여글로벌물류시장에서선도적인위치확보 연구실등유사환경에서의기개발된 40ft 국제해상용접이식컨테이너시제품 (TRL 6단계 ) 에대한성능및기능점검을통해실용화를위한접이식컨테이너기술을개선 (TRL 7단계 ) 하고, 시범사업을실시하여실용화성능평가 (TRL 8단계 ) 정량적목표 접이식컨테이너고도화기술 - 181 -
접이식컨테이너시범사업 2. 연구개발필요성및기술동향 연구 필요성 개발의 컨테이너수급불균형심화에따라전체컨테이너운송량의약 20~25% 가공컨테이너운송으로비용증가및효율성저하 - 2014년우리나라공컨테이너운송량 : 총 2,480만 TEU 중 470만 TEU (18.8%) - 2014년롱비치항공컨테이너운송량 : 총 670만 TEU 중 170만 TEU (25.2%) - 2014년우리나라공컨테이너종류별수송실적비율 : 총 470만 TEU 중 20ft는 36%, 40ft는 63% 를차지 네덜란드, 미국등에서접이식컨테이너개발을진행하고있으나강도, 가격등의문제점으로아직실용화단계까지도달하고있지못한상황임 이에 40ft 해상용접이식컨테이너에대한선도기술확보를통하여세계시장을선점할필요성이있음 기술동향 Foldcon 에서기능성플라스틱소재를사용하여일반화물보다작은크기 의자동차운반용특수컨테이너를개발하였으나가격상승과시장의제한 의단점이있음 네덜란드 Cargoshell - 복합재료를사용하여무게는절감되나기존대비가격 3 배증가 - 182 -
- 상하방향으로접히는구조로컨테이너겹침하중에취약 미국 Staxxon - 좌우방향으로접히는구조로일반강재사용 - 별도로 Safety Beam과 Locking 장치가필요하여분실위험과추가작업으로인한비효율발생 - 지게차작업으로인하여불안정하며번들작업이복잡 네덜란드 HCI - 측벽을접어천장부가상승하며도어부를접철하는형태 - 작업안정성이떨어지며, 인력소모가많고리치스태커등의장비가필수적으로필요 한국철도기술연구원 - `14~`16년접이식컨테이너기술개발수행 - 기존국내외에서개발한접이식컨테이너의상용화부진원인분석을통한단점을해소하여실용화하기위한기술개발 - 국제규격에따른 40ft 해상용컨테이너를종방향 ( 상하방향 ) 의접이식컨테이너기술개발 - 접혀진컨테이너를최대 4개까지묶음으로적재하여보관및운송가능 - 기존국외에서개발한접이식컨테이너대비운영인력및접이시간을감축할수있는기술확보 3. 연구개발내용 (1) 40ft 국제해상용접이식컨테이너고도화 (TRL 7단계 ) 접이식컨테이너성능개선 접이효율향상기술개발 시제품제작및성능시험 (2) 40ft 국제해상용접이식컨테이너시범사업및실용화성능평가 (TRL 8단계 ) 시범사업계획및평가기준수립 - 노선, 품목및사업자선정 - 시범사업용시제품제작사선정 - 접이식컨테이너운영모델수립 - 시범사업평가기준수립 시범사업시스템구축 - 접이식컨테이너국제규격인증 - 시범사업용접이식컨테이너및부대장비제작 - 테스트베드구축 접고펴는공간및장비운영기술개발 작업자교육훈련 - 183 -
시범사업운영 - 대상노선 : 국 내외항로중 2개이상선정 시범사업평가및분석 - 결과분석및피드백 - 사업화전략수립 4. 연구개발추진방법 추진전략 연구의완성도를높이기위해선사, 포워딩업체, 화주및제작사등과긴밀 한협력체계구축 접이식컨테이너의제작사및운영사와협업을통하여현장요구사항을반영한컨테이너제작및실용화 기수행 ( 종료과제, 중단과제 ) 및현재수행중인동과제관련연구개발결과와의구체적인연계 통합및활용방안을연구계획에포함하여추진 (www.kictep.re.kr 열린정보, http://rndgate.ntis.go.kr 참조 ) 추진체계 5. 최종성과물 주요최종 성과물 40ft 국제해상용접이식컨테이너고도화 - 접이식컨테이너상세설계서 - 접이식컨테이너시제품 (TRL 7단계 ) 시범사업시스템구축 - 시범사업계획서및평가기준서 - 접이식컨테이너및부대장비시범사업용시제품 - 접이식컨테이너국제규격인증 - 테스트베드성과품 테스트베드 - 184 -
6. 기대효과및파급효과 시범사업훈련매뉴얼 시범사업결과및사업화전략수립보고서 공컨테이너보관및운송효율성을획기적으로개선하여공컨테이너재배치 (Repositioning) 비용감소및공간효율성향상 접이식컨테이너분야선도기술개발및표준선점을통한핵심역량확보 기존컨테이너대비적재량및보관효율 4배증가에따른공컨테이너재배치비용감소 ICD, CY 및항만등에서컨테이너보관및취급시공간효율성향상을통해소요부지절감가능 수송력 4배확대및탄소절감을통한친환경적성장과이에따른환경및사회적비용절감가능 기존컨테이너시장을대체하고신규시장을개척함으로써물류시장의선도적포지셔닝확보 컨테이너분야의선도적기술및핵심역량확보를통한국가경쟁력제고 7. 연구개발기간및소요예산 8. 기타 1차년도연구성과에대한중간평가결과에따라 2차년도계속지원여부결정 연구내용, 연구기간및연구개발비는본과제제안요구서 (RFP) 를참조하여작성 - 과제의목적달성을위해필요하다고판단되는경우에는세부연구내용을일부추가할수있으나, 그사유와근거를명확히제시 과제신청자는연구개발성과목표 지표등을연구개발계획서에제시 - 연구개발성과목표 지표별달성목표치및가중치등을연구개발계획서에제시 - 개발된기술및성과물의목표수준달성도를확인할수있는구체적방안을제시해야함 - 제시한성과지표에건설기술혁신사업의공통성과지표가없거나부족하다고판단될경우, 협약시조정 ( 추가 ) 가능 - 185 -
과제선정후해당연구책임자 ( 기관 ) 에대한진도점검 관리및성과평가등의근거자료로활용 - 연구성과의실용화 ( 정책제안 ) 로예상되는기술, 경제, 사회 문화적파급효과및산출근거제시 - 연구성과의실용성검증계획을반드시제시해야함 참여기업은참여하고자하는과제와관련된연구또는사업수행실적이있고, 과제추진시역할 ( 자료 기술조사또는제공, 시험시공현장제공등 ) 이명확하여야하며연구개발결과를직접활용하고자하는기업에한함 국제공동연구또는전문가활용방안 - 필요시관련기술해외선도기관과의공동연구추진방안및전문가활용계획을연구계획에포함 기수행되었거나현재수행중인공모과제관련연구개발결과의구체적인연계 통합및활용방안을연구계획에포함 기수행하였거나현재수행중인유사과제와연구내용이중복되지않도록연구개발계획서를작성하여야함 www.kictep.re.kr 열린정보, http://rndgate.ntis.go.kr의유사과제목록참조 - 제안된연구내용이타유사과제와연구방법이나목표등에서차별화되는경우에는포함하여도무방하되, 그근거를명확히해야함 연구개발수행도중과제의중복성이사후에발견되거나연구개발목표가다른연구개발에의하여성취되어연구개발을계속할필요성이없어진때에는협약을해약할수있음 연구관리전문기관 ( 국토교통과학기술진흥원 ) 은필요시선정된동과제연구책임자와협의를거쳐연구개발계획서를수정 보완 ( 연구기간변경, 연구목표, 내용및범위등을구체화 명확화 ) 할수있음 상시제안공모과제제안자가본과제의주관 ( 공동 ) 연구책임자로참여시가점 (2점) 부여 - 186 -
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주의사항 1. 이보고서는국토교통부에서시행한사업의연구보고서입니다. 2. 이보고서내용을발표하는때에는반드시국토교통부에서시행한사업의연구성과임을밝혀야합니다. 3. 국가과학기술기밀유지에필요한내용은대외적으로발표또는공개하여서는아니됩니다.