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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 비용, 서비스, 시간, 안전, 환경 등 스마트항만 도입 결정요인이 광양항의 운영자와 이용자의 조절변수가 투입되었을 때, 도입 찬성과 반대 의견에 어떠한 영향을 미치는지 분석하기 위해 과 같이 연구모형을 설계하였다.
- 본 연구에서는 비용, 서비스, 시간, 안전·환경 등 광양항의 스마트항만 도입 결정요인과 도입 찬성과 반대 의견 간의 관계에 있어 항만 운영자와 이용자의 조절변수가 투입되었을 경우 조절작용을 분석하고자 한다.
- 이상과 같이 선행연구를 분석해 보면, 스마트항만의 구축 필요성 및 도입 효과, 전략, 해외 선진항만의 스마트항만 운영 사례 분석 등의 연구가 진행되고 있어, 본 연구에서는 항만을 관리·운영하고 있는 항만 운영자와 항만을 이용하고 있는 이용자 간의 스마트항만 도입에 대한 인식차이를 분석하여 분석결과에 대한 시사점을 제시하고자 한다.
제안 방법
- 본 연구는 선행연구 분석을 통해 연구의 이론적 근거를 제시하였으며, 실증연구에서는 광양항의 스마트항만 도입 결정요인과 도입 의견의 영향 관계에 있어 항만 운영자와 이용자의 조절작용을 분석하였다. 그리고 설문은 참여자의 일반적 특성 3개 문항, 스마트항만 도입 결정요인 관련 18개 문항, 스마트항만 도입 의견 관련 1개 문항 등 총 22개 문항으로 구성하였으며, 실증분석을 위한 변수들은 Likert 5점 척도로 측정하였다.
- 그리고 조절회귀분석을 위해 독립변수는 스마트항만의 도입 결정요인, 종속변수는 도입 찬성과 반대, 조절변수는 항만 운영자와 이용자로 설정하였다. Baron & Kenny(1986)가 제시한 3단계 조절회귀분석은 독립변수가 종속변수에 미치는 영향력을 조절변수가 어떻게 변화시키는지를 검증하는 방법이다.
- 신뢰성과 타당성 분석 결과, 연구에 사용된 측정변수들은 내적 일관성을 지니고 있었으며, 타당성도 확인되었다. 그리고 항만 운영자와 이용자의 조절변수가 광양항의 스마트항만 도입 결정요인인 독립변수와 도입 의견인종속변수 간에 조절효과를 분석하기 위해 3단계의 과정을 거쳤으며, 3단계에서 상호작용변수(독립변수x조절변수)가 유의수준 하에서 유의미한 결과값이 나타나면 조절효과가 있다고 해석할 수 있다.
- 따라서 본 연구에서는 과 같이 선행연구를 분석하여 스마트항만 도입 결정요인에 대한 변수를 선정하고 조작적 정의를 하였다.
- 따라서 본 연구에서는 선행연구 분석을 통해 비용, 서비스, 시간, 안전·환경 등 스마트항만의 도입 결정요인과 연구변수를 도출하였으며, 광양항 관련 주체인 운영자와 이용자를 대상으로 설문조사를 시행하였다.
- 그러나 긍정적인 효과에 반해 항만의 완전무인자동화와 스마트화에 따른 시스템의 불안정으로 선박이나 야드에서의 적·양하 작업 시 위험성이 증가할 수 있으며, 실시간 정보공유에 따른 중요정보 노출, 전체 시스템을 통제하고 긴급상황에 신속하게 대처할 수 있는 전문인력 투입 및 기존 인력의 구조조정, 초기 투자비 과다 등 항만 관련 주체별 스마트항만의 도입에 대한 인식차이가 크다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 선행연구 분석을 통해 스마트항만의 도입 결정요인을 도출하였으며, 광양항 컨테이너 터미널 운영자와 이용자를 대상으로 설문을 시행하여 광양항의 스마트항만 도입 결정요인이 운영자와 이용자의 조절변수가 투입되었을 때 도입 의견에 어떠한 영향을 미치는지 분석하기 위해 조절 회귀분석을 시행하였다.
- 따라서 본 연구에서는 와 같이 1단계로 독립변수가 종속변수에 미치는 영향을 분석, 2단계로 독립변수와 조절변수가 종속변수에 미치는 영향을 분석, 3단계로 독립변수와 조절변수의 상호작용효과, 즉 조절효과를 살펴보기 위해 독립변수와 조절변수를 곱한 상호작용변수를 추가하여 독립변수, 조절변수 그리고 상호작용변수가 종속변수에 미치는 영향을 분석하였다.
- 본 연구는 선행연구 분석을 통해 연구의 이론적 근거를 제시하였으며, 실증연구에서는 광양항의 스마트항만 도입 결정요인과 도입 의견의 영향 관계에 있어 항만 운영자와 이용자의 조절작용을 분석하였다. 그리고 설문은 참여자의 일반적 특성 3개 문항, 스마트항만 도입 결정요인 관련 18개 문항, 스마트항만 도입 의견 관련 1개 문항 등 총 22개 문항으로 구성하였으며, 실증분석을 위한 변수들은 Likert 5점 척도로 측정하였다.
- 본 연구에서는 설문조사를 통해 수집한 자료를 데이터 코딩(data cording)한 후 ‘SPSS 17.0’을 활용하여 분석하였으며, 신뢰성 분석을 위해 일반적으로 많이 사용하고 있는 크론바하 알파(Chronbach’s Alpha) 계수를 측정하였다.
- 연구모형에서 독립변수를 비용, 서비스, 시간, 안전, 환경 등 5개의 요인으로 설정하였으나, 요인분석에서 안전과 환경요인이 하나의 요인으로 도출되어 비용, 서비스, 시간, 안전·환경 등 4개의 요인으로 실증분석을 시행하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 예비용 설문지를 작성하여 설문조사 실시 전에 설문의 타당성을 검토하였으며, 이를 근거로 2020년 6월부터 7월 말까지 약 2개월간 광양항 컨테이너 터미널 운영자와 이용자를 대상으로 설문을 시행하여 불성실 답변 설문지를 제외한 152부를 실증분석에 활용하였다.
데이터처리
- 조절효과 분석은 1단계, 2단계, 3단계 과정을 거쳤으며, 마지막 3단계에서 상호작용 항(독립변수x조절변수)이 통계적 유의수준 하에서 유의미한 결과값이 나타나면 조절효과가 있다고 해석할 수 있다. 1차 분석 결과, 모형 2에서는 VIF값이 10 이하로 다중공선성 문제가 발생하지 않았으나, 상호작용변수가 추가된 모형 3에서 VIF값이 10 이상으로 다중공선성 문제가 발생하여 평균중심화(Mean Centering) 방법을 사용하여 해결하였다. 평균중심화는 각 관측치를 해당 변수의 평균으로 차감하는 것이며, 이를 통해 상호작용변수는 독립변수와 종속변수와의 상관관계가 낮아지는 효과가 있어 다중공선성 문제를 해결할 수 있다(홍관수, 2018).
- 따라서 본 연구에서는 선행연구 분석을 통해 비용, 서비스, 시간, 안전·환경 등 스마트항만의 도입 결정요인과 연구변수를 도출하였으며, 광양항 관련 주체인 운영자와 이용자를 대상으로 설문조사를 시행하였다. 그리고 실증분석을 위해 SPSS 17.0을 활용하여 독립변수인 광양항의 스마트항만 도입 결정요인이 조절변수인 광양항 운영자와 이용자가 투입되었을 때 종속변수인 스마트항만의 도입 의견에 어떠한 영향을 미치는지 분석하기 위해 조절회귀분석을 시행하였다. 조절회귀분석은 조절변수가 독립변수와 종속변수 간의 조절효과를 분석하는 방법으로 3단계의 과정을 거치며, 마지막 3단계에서 상호작용변수가 유의수준 하에서 유의하게 나타나면 조절효과가 있다고 해석할 수 있다.
- 그리고 측정변수들의 타당성을 검증하기 위해 주성분분석(Principal Components Analysis)을 사용하여 요인분석을 시행하였으며, 안전사고 감소, 신속·정확한 사고 원인규명, 친환경 항만 구축, 항만 근로자의 작업조건과 환경 개선 등 안전요인과 환경요인이 하나의 요인으로 추출되면서 서비스, 비용, 시간, 안전·환경 등 고유치가 1 이상인 4개 요인이 추출되었다.
- 0’을 활용하여 분석하였으며, 신뢰성 분석을 위해 일반적으로 많이 사용하고 있는 크론바하 알파(Chronbach’s Alpha) 계수를 측정하였다. 그리고 타당성 검정을 위해 탐색적 요인분석(EFA:Exploratory Factor Analysis)을 시행하였으며, 스마트항만 도입 결정요인이 광양항 운영자와 이용자의 조절변수가 투입되었을 경우 도입 찬성과 반대 의견에 미치는 영향을 분석하기 위해 조절회귀분석을 시행하였다.
성능/효과
- 그리고 측정변수들의 타당성을 검증하기 위해 주성분분석(Principal Components Analysis)을 사용하여 요인분석을 시행하였으며, 안전사고 감소, 신속·정확한 사고 원인규명, 친환경 항만 구축, 항만 근로자의 작업조건과 환경 개선 등 안전요인과 환경요인이 하나의 요인으로 추출되면서 서비스, 비용, 시간, 안전·환경 등 고유치가 1 이상인 4개 요인이 추출되었다. KMO 값은 0.842로 나타나 요인분석을 위한 변수 선정이 바람직하며, 유의확률 값이 .000으로 공통요인이 존재하고 전체(누적) 83.8%를 설명하고 있어 측정변수의 타당성이 확인되었다.
- 따라서 분석 결과를 정리하면, 비용요인, 시간요인, 안전·환경요인에서 항만 주체(항만 운영자와 이용자)의 조절변수가 투입되었을 때 이 요인들이 스마트항만의 도입 찬성과 반대 의견에 유의한 영향을 미치고 있으나, 서비스요인은 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 분석되었다.
- 마지막으로 안전·환경요인은 모형 2와 3의 R2이 각각 0.049와 0.169로 R2변화량은 0.120 증가, 유의확률 F 변화량은 0.000으로 α=0.05 보다 낮게 분석되었으며, 모형 3에서 비표준화 회귀계수가 -0.988이고 t값은 -4.622로 나타나 서비스요인과 스마트항만 도입 의견의 관계에서 항만 주체의 조절 효과는 있는 것으로 분석되었다.
- 반면, 서비스요인은 R2 변화량이 증가하였으나 유의확률 F 변화량이 α=0.05 보다 높게 나타나 항만 주체의 조절효과가 없는 것으로 분석되었다.
- 반면, 항만의 자동화와 스마트화를 통해 정부나 항만 관리자는 친환경 항만 구축, 안전사고 감소, 첨단기술 축적 등을 강조할 수 있으며, 터미널 운영사는 인건비나 연료비 증가에 따른 운영경비 절감, 터미널 내 장비의 최적 운영, 항만 근로자의 작업조건과 환경 개선 등을 강조, 항만 이용자는 자동화나 스마트화에 따른 시스템 불안정으로 하역작업의 위험성 증가 등에 대한 부정적인 측면 등 항만 관련 주체별로 관심이 달라 비용, 시간, 안전·환경요인에서 조절효과가 있는 것으로 분석되었다고 사료된다.
- 분석 결과, 비용요인, 시간요인, 안전·환경요인은 R2 변화량이 증가하고 유의확률 F 변화량이 α=0.05 수준에서 통계적으로 유의하게 나타나 항만 주체의 조절효과가 있는 것으로 분석되었다.
- 분석 결과를 살펴보면, 먼저 비용요인은 모형 2와 3의 R2이 각각 0.105와 0.202로 R2변화량은 0.097 증가한 것으로 분석되었으며, R2 변화량의 통계적 유의성은 유의확률 F 변화량을 통해 판단할 수 있는데 모형 3에서 유의확률 F 변화량이 0.000으로 α=0.05 수준에서 통계적으로 유의하게 나타나 항만 주체의 조절효과가 존재한다고 할 수 있다.
- 서비스요인은 모형 2와 3의 R2이 각각 0.049와 0.064로 R2변화량은 0.015 증가, 유의확률 F 변화량은 0.121로 α=0.05 보다 높게 분석되었으며, 모형 3에서 비표준화 회귀계수가 0.246이고 t값은 1.559로 나타나 서비스요인과 스마트항만 도입 의견의 관계에서 항만 주체의 조절효과는 없는 것으로 분석되었다.
- 시간요인은 모형 2와 3의 R2이 각각 0.082와 0.153으로 R2 변화량은 0.071 증가, 유의확률 F 변화량은 0.001로 α=0.05 보다 낮게 분석되었으며, 모형 3에서 비표준화 회귀계수가 -0.532이고 t값은 -3.534로 나타나 서비스요인과 스마트항만 도입 의견의 관계에서 항만 주체의 조절효과는 있는 것으로 분석되었다.
- 연구모형에서 독립변수를 비용, 서비스, 시간, 안전, 환경 등 5개의 요인으로 설정하였으나, 요인분석에서 안전과 환경요인이 하나의 요인으로 도출되어 비용, 서비스, 시간, 안전·환경 등 4개의 요인으로 실증분석을 시행하였다. 신뢰성과 타당성 분석 결과, 연구에 사용된 측정변수들은 내적 일관성을 지니고 있었으며, 타당성도 확인되었다. 그리고 항만 운영자와 이용자의 조절변수가 광양항의 스마트항만 도입 결정요인인 독립변수와 도입 의견인종속변수 간에 조절효과를 분석하기 위해 3단계의 과정을 거쳤으며, 3단계에서 상호작용변수(독립변수x조절변수)가 유의수준 하에서 유의미한 결과값이 나타나면 조절효과가 있다고 해석할 수 있다.
- 따라서 분석 결과를 정리하면, 비용요인, 시간요인, 안전·환경요인에서 항만 주체(항만 운영자와 이용자)의 조절변수가 투입되었을 때 이 요인들이 스마트항만의 도입 찬성과 반대 의견에 유의한 영향을 미치고 있으나, 서비스요인은 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 분석되었다. 항만 경쟁력 확보나 물동량 증대, 해운 얼라이언스 대응, 터미널 생산성 향상, 초대형 선박 기항, 실시간 정보공유 및 서류 간소화 등 항만의 자동화나 스마트화에 따른 서비스요인은 항만 운영자와 이용자들의 공통적인 관심으로 조절효과가 없는 것으로 분석되었다고 사료된다.
후속연구
- 본 연구는 광양항의 운영자와 이용자 간의 스마트항만 도입에 대한 인식차이를 분석한 연구이며, 향후 광양항의 스마트항만 구축 시 항만 관련 주체 간의 기초자료로 활용할 수 있다. 그러나 연구의 대상을 좀 더 세분화하여 분석할 필요가 있으며, 항만 관련 주체별 문제 해결 방안이 제시되지 않아 향후 연구의 과제로 남는다.
- 그리고 2019년에 관계부처 합동으로 ‘스마트 해상물류 체계 구축전략’을 수립하여 광양항에 항만 자동화 설비의 현장 실증, 부산항과 인천항에 항만 지능화 및 주체 간 연계 실증하고 울산항을 스타트업 육성 및 물류정보 생태계로 구축할 계획이다.
- 그리고 광양항 컨테이너부두 3-2단계에 대한 안벽·이송·야드 영역의 자동화 구축전략을 마련하고, R&D로 추진되는 고성능 컨테이너 자동하역시스템(OSS)을 착공할 계획이다.
- 따라서 해양수산부는 2019년에 ‘제2차 신항만건설 기본계획’을 수립하고 부산신항 서측 컨테이너 부두부터 4차 산업혁명 기술 접목을 통해 자동화 항만을 단계적으로 적용하여 스마트화 시스템 선도사업을 추진할 계획이며, 인천신항은 1-2, 1-3단계 컨테이너부두부터 자동화 및 스마트화를 추진할 계획이다. 그리고 광양항은 한국형 항만 자동화 시스템 테스트 베드 구축 및 실모형의 OSS1) 개발로 항만 자동화 시스템 발전 기반을 마련할 계획이다.
- 본 연구는 광양항의 운영자와 이용자 간의 스마트항만 도입에 대한 인식차이를 분석하여 시사점을 제시하였으며, 연구 결과는 향후 광양항의 스마트항만 구축 시 항만 관련 주체 간의 기초자료로 활용될 수 있다.
- 본 연구는 광양항의 운영자와 이용자 간의 스마트항만 도입에 대한 인식차이를 분석한 연구이며, 향후 광양항의 스마트항만 구축 시 항만 관련 주체 간의 기초자료로 활용할 수 있다. 그러나 연구의 대상을 좀 더 세분화하여 분석할 필요가 있으며, 항만 관련 주체별 문제 해결 방안이 제시되지 않아 향후 연구의 과제로 남는다.
- 그리고 싱가포르의 MPA(Maritime Port Authority of Singapore)는 2019년에 ‘해운항만 R&D 2030’을 발표하고 스마트항만의 생태계 조성을 위한 계획과 각 기관별 역할을 분담시켰으며, 5단계로 목표를 제시하여 장기적으로 해운·항만산업의 디지털 변환을 위한 기반을 조성하고 있다(이태휘, 2020). 특히, 싱가포르는 차세대 항만으로 개발 중인 Tuas 터미널을 2040년까지 연간 최대 6,500만 TEU를 처리할 수 있도록 완전무인자동화 시스템으로 운영할 계획이며, 2021년부터 점진적으로 개장할 예정이다.2)
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