컨테이너 항만의 디지털 트윈 기술 적용을 위한 데이터 요인화 연구

Abstract

2016년 세계경제포럼인 다보스포럼에서 발표된 4차 산업혁명으로 인해 전 세계의 산업트렌드는 점점 빠르고 지능적으로 변화하고 있다. 디지털 트윈은 실제 사물이나 시스템, 환경 등을 실제 가상세계에 동일하게 구현하고, 이를 활용한 시뮬레이션 및 분석 등을 진행함으로써 불필요한 비용 및 시행착오를 감소시키는 획기적인 기술로 전 산업에서 주목받고 있다. 항만 역시 COVID-19, 미·중 무역분쟁 등 외부의 위협에 대응하고 타 항만과의 경쟁에서 우위를 점하기 위해 4차 산업혁명 기술 도입을 적극 추진하고 있다. 특히, 항만은 GSCM의 강조와 항만의 안전성 및 효율성을 한번에 해결할 수 있는 디지털 트윈 기술에 많은 관심을 가지고 있으며, 싱가포르항, 로테르담항, 함부르크항 등 외국 항만을 중심으로 디지털 트윈 기술의 항만 적용을 위한 연구를 진행하고 있다. 그러나 아직까지 디지털 트윈을 적용한 표준화 된 항만은 나타나지 않았으며, 디지털 트윈에 대한 심층적인 연구 역시 부족한 실정이다. 특히 항만의 디지털 트윈이 구체화되기 위해서는 가시성, 연결성, 분석 가능성, 세분성이 갖춰져야 하며, 이를 위해서는 항만에서 발생하는 세세한 데이터에 대한 조사가 필요하다. 따라서 본 연구는 각 산업에서 디지털 트윈 적용을 위한 노력 및 개념을 고찰하고, 이를 바탕으로 항만의 디지털 트윈에 대한 정의를 정립하고자 한다. 또한, 항만 시뮬레이션 및 디지털 트윈 관련 선행연구와 디지털 트윈 기술을 개발 및 적용하고 있는 항만사례에서 컨테이너 항만에 디지털 트윈 기술을 적용하기 위해 측정 가능한 데이터를 조사하는 탐색적 연구를 수행하고자 한다. 탐색적 연구를 통해 도출된 결론을 바탕으로 탐색적 요인분석, 신뢰성 분석, 확인적 요인분석 및 구조방정식을 통해 측정 가능한 세부데이터를 디지털 트윈 기술의 컨테이너 항만 적용을 위해 요인화하고자 한다. 연구결과 디지털 트윈 기술의 컨테이너 항만 적용을 위한 데이터 요인은 크레인 데이터, 운영적 데이터, 물리적 데이터, 운송적 데이터로 분류되었으며, 확인적 요인분석과 구조방정식을 통해 요인 구성, 요인과의 인과관계, 적합도를 확인하였다. 본 연구는 컨테이너 항만의 디지털 트윈 기술 적용을 위해 선행연구와 실제 항만에서 적용하고 있는 사례를 바탕으로 세세한 데이터 요소를 도출하고, 이를 요인화하여 항만 디지털 트윈에 필요한 측정 가능한 데이터 수집에 편의성을 제공하는데 연구의 의의가 있다.