KR100791123B1 - 고단적재시스템을 이용한 컨테이너터미널 시스템의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨테이너터미널 시스템의 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 화물을 저장하는 셀이 소정수의 층을 이루고 상기 층사이를 운행하는 승강기에 의해 대상 화물을 저장 및 회수하는 고단적재시스템(HSS, High Stacking System)을 이용한다. 기존의 컨테이너터미널에서는 컨테이너를 바닥에 장치하는 방법으로 다단적으로(평균 5단적) 저장하여 왔으나, 본 기술에 따르면 고층의 구조물을 이용하여 훨씬 많은 수의 컨테이너를 적재할 수 있고, 재작업 회수도 줄이며, 저장공간을 위한 부지 면적 또한 대폭 축소시킬 수 있다.

컨테이너터미널, 고단적재시스템, HSS

Description

고단적재시스템을 이용한 컨테이너터미널 시스템의 제어 방법{CONTAINER TERMINAL SYSTEM USING HIGH STACKING SYSTEM AND CONTROL METHOD THAT SYSTEM}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너터미널 시스템의 전체 평면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너터미널 시스템의 전체 입체도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고단적재시스템의 일부 모습이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 적용되는 컨테이너터미널 시스템의 로지스틱스 상세도이다.

도 5는 종래의 컨테이너터미널과 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너터미널의 비교도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고단적재시스템의 다양한 단위 유닛 입면 설계구조의 예이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 고단적재시스템의 장치 입면도로서, 다양한 열구조에 따른 컨테이너 저장 혹은 회수 동선을 나타낸 그림이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 고단적재시스템의 다양한 단위 유닛의 평면도의 예이다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 고단적재시스템의 다양한 측면도의 예이다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너터미널 고단적재시스템의 제어 방 법의 전이 흐름도이다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너터미널 설계를 위한 전체 흐름도이다.

본 발명은 고단 적재 장치를 이용한 컨테이너터미널 시스템의 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 컨테이너터미널의 기능은 컨테이너에 대한 하역 및 적재, 컨테이너의 보관, 외부로의 컨테이너 반출입 등의 역할을 포함하며, 컨테이너의 하역 및 적재에 대한 신속성, 각 영역/장비간의 컨테이너 이송 및 연계에 대한 용이성, 한정된 부지에서의 컨테이터 보관에 대한 효율성, 외부 컨테이너 반출입에 대한 신속성이 컨테이너터미널의 생산성을 판단하는 중요한 요소가 된다.

한편, 일반적으로 컨테이너터미널은 안벽 영역, 장치 영역, 시설물 영역등 3가지 영역으로 나누어 언급되고, 컨테이너 장치 영역은 최대 5단적 까지만 적재가능하도록 터미널 설계와 건설이 이루어진다.

특히, 일반적인 컨테이너터미널의 장비 구성은 선박에서 컨테이너를 내리거나, 선박에 컨테이너를 싣는 컨테이너크레인, 컨테이터크레인과 컨테이너를 주고 받는 이송 장비인 터미널의 내부 트럭, 터미널 내부 트럭 및 터미널 외부를 통행하는 외부 트럭에서 야드에 컨테이너를 적재하고 이동하기 위한 야드장비 등으로 구 성 된다.

이 때, 기존 터미널의 야드 장비는 컨테이너 6열 4단적 규모를 취급하는 RTGC(Rubber Tired Gantry Crane) 기계장비가 사용되었다. 이러한 장비는 기존 야드의 운영 구조(컨테이너 위에 컨테이너를 적재하는 방식으로 아랫단의 컨테이너를 인출하기 위해 윗단의 컨테이너들을 모두 들어내야 하는 불리한 구조를 가지고 있으며, 이를 리핸들링 작업이라 한다)에 최적화된 장비들로서, 장비 자체 또는 장비의 부속 장치가 컨테이너를 원하는 위치에 적재 또는 인출하기 위해 전후, 좌우, 상하로 이동해야 하는 긴 작업 싸이클 타임을 가지고 있었다.

그 결과, SC(Straddle Carrier) 및 4단 6열 RTGC(Rubber Tired Gantry Crane)과 같은 하역 시스템의 도입 이후 큰 개선이나 발전 없이, 야드 트랙터, 야드 크레인, 외부트럭에 의한 컨테이너 장치 등을 이용한 야드 하역 시스템을 이용하고 있으며, 이는 물류흐름의 연계점에서 병목현상을 유발하고 물류비용의 증가 요인 발생 가능성을 높이는 작용을 하고 있다. 특히, 화물이 대형화되고 컨테이너 취급량이 급격히 높아지면서 장치공간의 부족 현상은 더욱 빈번하게 발생하고 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 항만을 통해 반입/반출되는 컨테이너에 대한 취급의 효율성을 높일 수 있는 컨테이너터미널 시스템의 제어 방법을 제공하는데 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 컨테이너터미널 시스템은, 화물을 저장하는 셀이 소정수의 층을 이루고 상기 층사이를 운행하는 승강기에 의해 대상 화물을 저장 및 회수하는 고단적재시스템(HSS, High Stacking System)을 포함한다.

이 때, 상기 고단적재시스템은 대상 화물에 대한 반입 혹은 반출 운송장치와 연계작업을 하는 하역 장비인 로더 및 상기 로더로부터 상기 승강기로 대상 화물을 이송시키며 전후로 마련된 주행 레일 위를 움직이는 대차를 포함할 수 있다.

또, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 컨테이너터미널의 제어 방법은, a) 화물을 저장하는 셀이 소정수의 층을 이루고 상기 층사이를 운행하는 승강기에 의해 대상 화물을 저장 및 회수하는 고단적재시스템(HSS, High Stacking System)에 화물이 반입되는 단계; 및 b) 상기 승강기 및 주행 레일을 따라 움직이며 반입된 화물을 상기 승강기로 이송시키는 대차에 의해 화물이 소정 셀에 저장되는 단계를 포함한다.

이 때, 상기 b) 단계는, 상기 셀이 2열 구조인 경우, 상기 대차 주행라인 좌우로 마련된 셀 중에서 가장 인접한 위치에 화물을 적재하는 단계일 수 있다.

또는 상기 b) 단계는, 상기 셀의 배열이 4열 구조인 경우, 소정층 단위로 승강기의 좌우로 4개의 여유 공간이 확보되는 범위에서, 승강기를 기준으로 승강기로부터 먼 열부터 화물을 적재하는 단계일 수 있다.

또,상기 b) 단계는, 상기 셀이 6열 구조인 경우, 소정층 단위로 승강기의 좌우로 6개의 여유 공간이 확보되는 범위에서, 승강기를 기준으로 승강기로부터 먼 열부터 화물을 적재하는 단계일 수도 있다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 고단적재시스템(HSS : High Stacking System, 이하 HSS라 한다)을 적용한 컨테이너터미널 시스템의 전체 구성도이다.

본 발명의 실시예에 따른 컨테이너터미널 시스템에서는 기존 컨테이너터미널의 야드 하역 시스템을 HSS로 대체하고 이와 연동된 안벽 하역 시스템, 이송 시스템, 반출입 시스템이 유기적으로 결합되어 있다.

이 때, 안벽 하역 시스템은 선박에서 터미널 내부로 컨테이너를 내리는 양하(unloading)와 터미널 내부에서 선박으로 컨테이너를 싣는 적하(loading) 과정에 적용되는 기술로서, 양하 과정과 적하 과정의 터미널 물류체계 분석에 따른 최적화된 하역 시스템으로 구성된다. 이송 시스템은 양하된 컨테이너나 적하할 컨테이너를 안벽 또는 야드 하역 시스템에 가장 효율적으로 연계시키는 기술로서 야드트럭의 동선체계 및 운영 체계를 포함하는 기술이다. 반출입 시스템은 게이트를 통해 반출입되는 외부 트럭의 동선체계 및 운영체계를 포함하는 기술이다.

이외에도, 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너터미널 시스템은 이송 시스템과 반출입 시스템을 효율적으로 처리하게 위한 컨테이너 저장 및 회수방법을 포함하는 야드 시스템 적용 기술, 기타 각종 위험물, 비규격, 냉동 컨테이너 블록과 화물조차장(CFS, Container Freight Station), 운영 건물, 주차시설등을 터미널 내 배치하는 시설물 적용 배치 기술, 시스템의 규모 및 성능을 분석하기 위한 시뮬레이션 분석 기술등을 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따 른 컨테이너터미널 시스템은 기능에 따른 영역분류가 가능하며, 예를 들어 12개의 영역으로 세분화할 수 있다.

우선, ①은 내부 트럭 작업 영역, ②는 내부 트럭 주행 영역, ③은 외부 트럭 주행 영역, ④는 HSS와 내부 트럭과의 컨테이너 전송 영역, ⑤는 HSS와 외부 트럭과의 컨테이너 전송 영역, ⑥은 HSS 장치동, ⑦은 특수 컨테이너 장치 영역, ⑧및 ⑨는 시설물 영역, ⑩과 ⑪은 게이트 영역, ⑫는 주차장 영역으로 구분할 수 있다.

이 때, ⑥의 HSS 장치동은 내부구조가 셀 단위로 나누어져 있어 기존 컨테이너터미널에서 장치 및 보관하는 형태인 컨테이너 위에 컨테이너를 적재하는 방식과는 다른 취급 구조를 포함하여, 컨테이너 각각이 독립적인 적재 및 인출이 가능하여 컨테이너터미널 운영에서 리핸들링을 크게 감소시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, HSS는 내부가 셀단위의 랙구조로 되어 있어 각각의 컨테이너를 개별적으로 취급 가능하고 HSS 장치동은 고단적(예를 들면 20단적 이상)의 건물이 위치하고 그 내부에 컨테이너가 적재되는 구조를 가짐으로써 항만의 부지 효율성을 크게 높일 수 있다.

도 4는 HSS를 이용한 컨테이너터미널 시스템의 하역 및 컨테이너 로지스틱스에 대한 그림이다.

HSS 장치동은 해측 및 육측 전송 영역에 위치한 로더, HSS 랙 내부를 전후로 이동하는 대차, HSS 랙 내부에서 상하로 이동하는 승강기를 포함한다.

이 때, 로더란 하역장비로서, 내부 트럭 또는 반출입 트럭과 연계작업을 하 는 모듈로서 컨테이너를 싣고, 내리는 작업을 한다. 그리고, 대차란 컨테이너를 로더에서 승강기로, 승강기에서 로더로 이송시키는 차량으로 주행레일이 마련된 경우, 주행레일위로 움직일 수 있다. 그리고 승강기는 대차위에 높여진 컨테이너를 HSS 랙구조물에 장치시키거나 랙구조물에 장치된 컨테이너를 대차로 옮기는 기능을 할 수 있다.

HSS 내부의 컨테이너 적재인출 방식은 기존 컨테이너터미널에서 야드 장비가 컨테이너를 적재 및 인출하기 위해 전후 이동, 좌우 이동, 상하 이동하는 기존의 작업 싸이클을 줄여 생산성을 증가시키는 방식으로, 야드 전체의 생산성을 크게 향상 시킨다.

구체적으로, ①은 컨테이너를 선박에서 크레인을 이용하여 내부 트럭에 이송해주는 단계이다. 그리고, ②는 내부트럭으로 이송된 컨테이너가 HSS 전면 해측 전송영역에서 해측 로더에 의해 장치동 내부를 전후로 이동하는 대차에 이송되는 단계, ③은 로더와 대차간의 컨테이너 이송단계, ④는 대차와 승강기간의 컨테이너 이송단계, ⑤는 대차와 육측 로더간의 컨테이너 이송단계, ⑥은 대차와 외부트럭간의 컨테이너 이송단계를 나타낸다. 그리고, ⑦내지 ⑩은 기존 컨테이너터미널과 동일한 유인장비에 의해 컨테이너를 취급하는 것과 유사하므로 자세한 기술은 생략한다.

이 때, ② 단계에서 유인내부트럭이 사용될 경우, 로더와의 연계작업이 원격조정으로 운영가능하며, 무인내부트럭이 적용될 경우, 완전무인자동화 연계작업이 가능하다. ⑥의 경우 또한 유인 외부 트럭이 사용되는 경우, 원격조정으로 운영될 수 있다. 그 외 HSS 장치동 내부의 ③,④,⑤는 완전 자동화 시스템에 의해 운영될 수 있다.

일반적으로 컨테이너터미널에서의 생산성은 각각의 장비가 연계되는 지점에서 장비가 대기하거나 적체가 발생하여 컨테이너를 적시에 처리하지 못하게 될 때, 급격하게 감소된다. 따라서 특정 시점에 터미널에서 흐름이 원할하지 못한 병목지점에서 효율성이 높고 자동화된 방법을 사용하여 병목현상을 해결하는 것이 중요하다. 항만으로 입항하는 선박의 크기가 점점 더 대형화되어 감에 따라(예를 들어 부산항의 경우 현재 주력으로 입항하고 있는 선박인 5천TEU급의 선박이 향후에는 1만 5천TEU급으로 증가될 것으로 예상된다), 안벽에서 현재보다 몇배 이상의 컨테이너를 동일한 시간에 싣거나 내려야 하는 경우, 기존의 야드적재 및 보관 시스템으로는 해결하기에 커다른 어려움이 있다.

반면, 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너터미널의 경우, 기존의 야드 시스템과는 근본적으로 다른 HSS를 적용한 야드 적재 및 보관 방식을 채택하여, 터미널 부지의 절감뿐만 아니라 야드내의 이송 및 적재의 고효율성, 초대형선의 등장등에 대해서도 대비할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, HSS를 컨테이너터미널에 적용할 경우, 터미널 소요면적을 줄일 수 있다.

즉, 예를 들어, 컨테이너터미널을 크게 ①컨테이너가 적재 및 보관되는 장치장, ② 특수 컨테이너들이 적재되는 장치장, ③게이트, 운영빌딩, 유지보수빌딩, 근로자 빌딩 등 시설물이 위치하는 곳으로 분류할 경우, 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너터미널을 종래 터미널에서 처리가능한 물동량 이상으로 처리할 수 있도록 시뮬레이션 결과를 반영하여 설계하였을 때, 종래 컨테이너터미널의 소요 깊이 600M를 360M로 줄일 수 있는 평면배치가 가능하다. 즉 전체 터미널 소요 부지 면적을 기존 터미널에 비해 60%로 줄일 수 있다.

구체적인 예로서 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너터미널 시스템은 ①과 같이 각 선석당 한개씩의 HSS 장치동을 배치하고, ③과 같은 시설물을 각 장치동 사이에 배치하고 ②와 같은 특수 컨테이너 야드를 후면에 배치하여 터미널 소요 면적의 감소가 가능하다.

특히 기존 컨테이너터미널이 최대 5단적의 적재가 가능한데 비해, 본 시스템은 20단적 이상의 적재가 가능하여, 동일물량을 적재 보관하는데 필요한 면적이 기존 터미널에 비해 크게 감소된다.

특히, 기존 터미널에서의 야드는 야드적재블록 사이사이에 트럭이 통행할 수 있는 많은 도로 면적을 차지함으로써 터미널의 소요면적을 증가시킬 수 밖에 없었다. 그러나, 본 시스템에 따르면 HSS 장치동 내부는 완전 자동화 시스템이며, 해측과 육측 전송영역에서만 컨테이너 트럭 작업이 이루어지므로, 상당한 도로면적을 감소시킬 수 있다.

도 6은 기존 컨테이너터미널에서 사용하는 야드하역시스템인 RTGC 시스템의 바닥적재방식과는 상이한 HSS 전용 터미널의 야드 하역 시스템을 나타낸 것이다.

이전 컨테이너터미널에서는 RTGC(Rubber Tired Gantry Crane)을 사용한 야드하역시스템으로 컨테이너를 지면에 단순 다단적 하는 바닥장치형태로 운영되어, 컨 테이너를 블록에 저장하거나 회수하는데 일반적으로 시간당 20개미만의 처리 능력을 가지고 있었다. 반면, 본 발명의 실시예에 따르면, 고단적재시스템을 이용하여 1개의 컨테이너를 작업하는데 평균 80초 가량이 소요되고 시간당 45개 가량의 컨테이너를 처리할 수 있으므로, 기존 터미널 시스템에 비해 2배 이상의 야드 생산성 향상 효과를 가져올 수 있다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 HSS 야드 장치 공간은, 내부에 컨테이너를 개별적으로 저장할 수 있는 셀 구조로 설계되어 있어, 특정 컨테이너를 조작하는데 사전 재조작 작업을 상당히 줄일 수 있다. HSS 야드 장치 공간은 설계 구조에 따라 2열/4열/6열 등 다양한 열로 설계될 수 있고, 열 수에 따라 다양한 장치 규칙을 적용할 수 있다.

2열 설계구조의 경우, 대차 주행라인의 좌우로 컨테이너를 저장할 셀이 하나씩 마련되므로, 컨테이너를 저장하거나 회수하는데 재조작이 발생하지 않는다. 따라서, 컨테이너 저장시에는 장치 시스템 내의 빈 공간을 대상으로 가장 인접한 위치에 컨테이너를 적재하는 장치 규칙이 적용될 수 있다. 그리고 저장된 컨테이너를 회수할 때도 재조작이 물리적으로 발생하지 않고 해당 컨테이너를 직접 추출할 수 있다. 따라서, 컨테이터 추출시 재조작이 필요한 경우를 대비하여 별도의 공간을 마련할 필요가 없으므로, 적재공간의 100%를 저장공간으로 활용할 수 있다.

4열 설계 구조 및 6열 설계 구조의 경우, 컨테이너 적재상황에 따라 재조작이 발생할 수 있다. 우선 4열 설계 구조의 경우, 컨테이너 저장시에는 소정 층수 단위로 하여 승강기의 좌우로 소정 개수의 여유 공간을 두어 안쪽부터 우선 적재하 는 장치규칙을 적용할 수 있다. 그리고 컨테이너 회수시에는 재조작이 필요한 경우 소정 층수 단위로 소정개수의 여유공간이 확보되는 범위에서 이적작업을 수행한 후 해당 컨테이너를 추출한다. 즉, 회수 대상 컨테이너가 해당 층에서 안쪽열에 저장되어 있고, 해당 층에서 바깥쪽열에 또 다른 컨테이너가 저장되어 있는 경우, 또다른 컨테이너를 우선 다른 곳으로 이적한 후, 회수 대상회수 대상 컨테이너를 추출한다. 예를 들어, 컨테이터 저장시에는 5층 단위로 승강기의 좌우로 4개의 여유공간을 두어 안쪽부터 우선 적재하는 장치 규칙을 적용할 수 있고, 컨테이너 회수시에는 재조작이 필요한 경우 5층 단위로 4개의 여유공간이 확보되는 범위에서 이적작업을 수행하여 해당 컨테이너를 추출할 수 있다. 그 결과, 4열 설계 공간에서 약 80%를 저장공간으로 활용할 수 있다.

6열 설계 구조의 경우도, 컨테이너 저장시에는 소정 층수 단위로 소정 개수의 여유공간이 확보되는 범위에서 맨 안쪽부터 우선 적재하는 장치 규칙을 적용할 수 있다. 마찬가지로, 컨테이너 회수시에는 재조작이 필요한 경우 소정 층수 단위로 소정 개수의 여유공간이 확보되는 범위에서 이적작업을 수행한 후 해당 컨테이너를 추출할 수 있다. 예를 들어, 컨테이너 저장시에는 5층 단위로 6개의 여유 공간이 확보되는 범위에서 맨 안쪽부터 우선 적재하는 장치규칙을 적용할 수 있고, 컨테이너 회수시에는 재조작이 필요한 경우, 5층 단위로 6개의 여유공간이 확보되는 범위에서 이적작업을 수행하고 해당 컨테이너를 추출할 수 있다. 그리고, 6열 설계 공간에서도 약 80%를 저장공간으로 활용할 수 있다.

즉, 2열 설계의 경우 100%를, 4열 설계 및 6열 설계의 경우 내부 운영규칙과 운영여유율 및 컨테이너 재조작을 고려하더라도 설계 공간의 80%를 저장공간으로 활용할 수 있다. 따라서, 기존 RTGC 하역 시스팀이 원활한 운영을 위해서 설계공간의 60% 이내를 저장공간으로 사용하는 것에 비해 이용 효율이 높아진다.

게다가 도 8에 도시된 바와 같이, HSS 내부 구조에서 크게 중앙의 대차 주행 라인이 2레인으로 설계되고 대차주행라인을 중심으로 양측에 1개의 적재열을 가지는 2열 구조에서 4열, 6열 등으로 확장된 구조로 설계가 가능하다. 이 때, 대차 주행라인을 2레인으로 설계하여, 2대의 대차가 자유롭게 시스템 내부의 특정 지점에 접근 가능하도록 하여, 작업 병목현상이 배제되어 작업 효율성이 높아진다.

한편, 도 9는 야드 하역 시스템의 길이 방향으로(즉, HSS 내부 구조에서 대차가 움직이는 길이 방향으로)20피트와 40피트 컨테이너를 저장할 수 있는 설계구조 형태로 전용구조와 겸용구조를 나타내고 있다. 즉, 컨테이너를 저장하는 셀의 길이가 20피트로만 이루어지거나 40피트로만 이루어진 전용구조와 20피트 및 40피트 저장공간이 번갈아 구성되는 겸용 구조를 포함한다.

이러한 구조에 의해 컨테이너터미널의 화물취급 구성비에 따라 다양한 규모를 선택적으로 결정할 수 있다.

이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 시스템 제어의 전체 흐름을 설명한다.

우선, 선박으로부터 컨테이너를 하역하여 HSS 내부 셀에 저장하는 경우(S100), 크레인을 이용하여 해당 컨테이너를 선박으로부터 내부트럭으로 이송할 수 있다. 다음, 내부 트럭은 HSS 전면 해측 전송영역으로 해당 컨테이너를 이송하 고, 이 때 HSS의 해측 로더가, 장치동 내부를 전후로 이동하는 대차에 해당 컨테이너를 이송할 수 있다(S101).

다음, 대상 컨테이너는 HSS 승강기에 이송되어 HSS 내부의 셀에 저장되는데, 이 때 내부 셀 구조에 따라 소정의 작업 규칙이 적용된다(S103, S105).

예를 들어, 상술한 바와 같이, HSS 내부 셀 구조가 2열 설계구조인 경우, 승강기 좌우로 컨테이너를 저장할 셀이 하나씩 마련되고, 컨테이너 회수시에 재조작이 필요하지 않으므로 적재공간을 100% 저장공간으로 활용하여 가장 인접한 위치부터 차례로 저장공간으로 활용하는 규칙을 적용할 수 있다. 그리고, HSS 내부 셀 구조가 4열 혹은 6열 등의 설계구조인 경우, 소정의 층 단위로 소정 개수의 여유공간이 확보되는 범위에서 안쪽부터 우선 적재하는 장치규칙을 적용할 수 있다.

한편, HSS 내부 셀에 저장된 컨테이너를 회수하는 경우(S111), 마찬가지로 HSS 내부 셀 구조에 따른 작업 규칙에 기초하여 대상 컨테이너를 회수한다(S112).

이 때 HSS 내부의 셀 구조에 따라 재작업이 필요할 수 있는데, 재작업이 필요한 경우 해당 작업 규칙에 기초하여 특정 컨테이너를 재작업한다(S113, S115).

그리고, 재작업이 끝나거나, 재작업이 필요없는 경우, 대상 컨테이너를 회수하여 HSS 외부로 이송한다(S117).

예를 들어, HSS 내부 셀 구조가 2열 설계 구조인 경우, 승강기 좌우로 컨테이너를 저장할 셀이 하나씩 마련되어 회수시 재조작이 발생하지 않으므로, 회수 대상 컨테이너를 직접 추출할 수 있다. 반면, 4열 설계 구조 혹은 6열 설계 구조등의 경우, 회수 대상 컨테이너가 해당 층에서 안쪽열에 저장되어 있고 그 바깥쪽 열에 또다른 컨테이너가 저장된 경우, 재작업이 필요하다. 예를 들어 소정 층 단위로 소정 개수의 여유 공간이 확보되는 범위에서 이적 작업을 수행한 후, 대상 컨테이너를 추출할 수 있다.

이 때, HSS 내부 구조에서 대차 주행은 2개의 레인에서 이루어질 수 있으며, 컨테이너 저장 셀은 컨테이너 길이에 따른 겸용구조를 가질 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.

이하, 도 11을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너터미널 시스템에 대한 설계가 이루어지는 과정을 정리하여 설명한다.

도 11에 도시된 바와 같이, HSS를 이용한 컨테이너터미널 시스템에 대한 최적화된 설계를 위해, 우선 안벽분석과 게이트분석이 실행된다(S200, S210).

이 때, 안벽분석모형(A-10)에서는 터미널에 입항하는 선박의 도착 패턴에 따라 터미널의 안벽작업에 사용되는 장비의 투입대수 및 생산성을 결정하고, 게이트 분석 모형(A-20)에서는 터미널에 반출입되는 외부 트럭의 도착 패턴을 생성한다(S201, S211).

다음, 안벽분석모형과 게이트분석모형을 통해 얻어진 결과를 토대로 장치량분석을 수행하는데(S230). 장치량 분석 모형(A-30)을 통해서 터미널의 컨테이너 재고 현황이 분석되어(장치량, 장치기간, 화물구성비 등) 최종적으로 안벽, 게이트, 장치량으로 구성된 HSS를 이용한 컨테이너터미널 시스템의 설계 목표치가 결정될 수 있다(S231).

그리고, 먼저 결정된 설계 목표치를 달성하기 위해, HSS 요구 능력 분석 모 형을 수행하는데, 보다 구체적으로 양적하능력분석(A-410)모형과 반출입능력분석(A-420)모형을 수행하여 그 결과로서 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 시스템의 양적하 로더와 반출입 로더의 적정 대수를 결정한다(S240). 이 때, 각각 양적하 로더수 산출을 위한 시뮬레이션 분석-1(S-01)과 반출입 로더수 산출을 위한 시뮬레이션 분석-2(S-02)가 수행될 수 있고, 이 단계에서 수행되는 시뮬레이션 분석은 단위 시뮬레이션 형태로 해당 결과값을 산출한다.

다음, 양적하 로더수와 반출입 로더수가 구해진 후에는 HSS 설계 규모 분석 모형으로서, 장치능력분석모형(A-510)과 장치성능분석모형(A-520)을 수행할 수 있다(S250). 이 단계에서, 장치량분석모형(A-30)에서 결정된 재고량 수준에 부합하는 HSS 전용터미널의 장치유닛수와 내부 장치장비인 승강기와 대차의 성능을 결정할 수 있다. 그리고, 이 단계에서 장치 유닛의 설계구조(즉, 2열, 4열, 6열등의 설계구조)와 컨테이너 재조작을 고려한 HSS 장치 구조물의 설계가 이루어질 수 있다.

이 후, HSS 내부 작업에 대한 운영 논리를 적용하여 HSS 전용터미널의 장치장 설계(A-60)를 확정하여, 이 과정에서 설계된 장치구조의 비용분석을 수행할 수 있다(S260, S261). 그리고, HSS 장치장 설계와 비용분석과정을 반복적으로 수행하여 설계가 확정되면, 장치장 설계에 터미널 물류체계에 부합하는 운영논리를 적용하여 HSS를 이용한 컨테이너터미널 설계(A-70)를 완성한다(S265).

그리고 본 터미널 시스템에 대한 설계안을 토대로 시뮬레이션 분석-3(S-03)을 수행하여 터미널의 하역 생산성을 산출해내는 과정을 터미널 물류 체계 운영논리와 연관하여 반복수행한다(S265, S267).

마지막으로, 터미널 운영 논리의 적합성이 시뮬레이션 분석-3에 의해 확인되면 최종적으로 HSS를 이용한 터미널 시스템의 마스터 플랜(Master Plan, A-80)이 완료된다.

이상 설명한 바는 본 발명의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자에게 자명한 사항에 대해 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이다. 본 발명의 권리범위는 후술할 특허청구범위 기재사항 및 그 균등범위로 인정되는 모든 기술적 구성요소를 포함할 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 고단적재시스템을 이용하고 고단적재시스템을 설치 위치에 따른 반출입을 위한 하역 및 적재 구간, 반출입을 위한 이송 구간을 지정하고, 지정된 구간에서 컨테이너를 하역하고 적재하며 또한 이송함으로써, 따라서, 터미널 전체 운영에서 리핸들링(재작업)이 크게 감소되고, 물류 흐름에 있어서의 병목현상이 개선되며, 부지 효율성이 증가되므로, 전체적인 업무 효율성을 크게 높일 수 있다.

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9. 고단적재시스템을 이용한 컨테이너터미널의 제어 방법에 있어서,

   a) 설정된 내부트럭 작업영역에서 선박에 적재된 하나 이상의 제1 컨테이너를 크레인을 이용하여 내부 트럭에 적재하는 단계;

   b) 설정된 내부트럭 주행영역을 통해 상기 고단적재시스템의 해측 전송영역에 설치된 해측 로더로 상기 제1 컨테이너를 이송하는 단계;

   c) 상기 해측 로더를 통해 상기 내부트럭의 제1 컨테이너를 제1 대차로 이송하는 단계;

   d) 상기 제1 대차에서 승강기로 상기 제1 컨테이너를 이송하여 상기 제1 컨테이너를 상기 고단적재시스템의 하나의 셀에 적재하는 단계;

   e) 상기 고단적재시스템에 적재된 상기 제1 컨테이너를 승강기와 제2 대차를 이용하여 상기 고단적재시스템의 육측 전송영역에 설치된 육측 로더로 이송시키는 단계;

   f) 상기 육측 로더를 이용하여 상기 제1 컨테이너를 외부트럭에 적재하는 단계; 및

   g) 설정된 외부트럭 주행영역을 통해 게이트로 상기 제1 컨테이너를 반출하는 단계를 포함하되,

   상기 고단적재시스템은 항만에 복수개가 설치되고, 하나의 고단적재시스템에 대응하여 해측의 안벽에서 육측의 순서로 상기 내부트럭 작업영역, 상기 내부트럭 주행영역, 상기 해측 전송영역, 상기 육측 전송영역 및 상기 외부트럭 주행영역이 구획되어 설정되어 있는

   컨테이너터미널의 제어 방법.
10. 제9항에 있어서,

    h) 상기 게이트로 진입한 외부트럭이 상기 외부트럭 주행영역을 통해 제2 컨테이너를 반입하는 단계,

    i) 상기 육측 전송영역의 상기 육측 로더로 상기 제2 컨테이너를 이송하는 단계,

    j) 상기 제2 컨테이너를 제2 대차와 승강기를 이용하여 상기 고단적재시스템의 하나의 셀에 적재하는 단계,

    k) 상기 고단적재시스템에 적재된 상기 제2 컨테이너를 승강기와 제1 대차를 이용하여 상기 해측 로더로 이송하는 단계,

    l) 상기 해측 전송영역에서 상기 해측 로더를 이용하여 상기 제2 컨테이너를 내부 트럭에 적재하는 단계,

    m) 상기 내부트럭 주행영역을 통해 상기 내부트럭 작업영역으로 상기 제2 컨테이너를 이송하는 단계와,

    n) 상기 내부트럭 작업영역에서 크레인을 이용하여 상기 제2 컨테이너를 선박에 적재하는 단계를 더 포함하는 컨테이너터미널의 제어 방법.
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