1. 서 론

21세기 글로벌 해상물류 환경은 급격한 디지털 전환과 지 속가능성 요구사항의 증대로 인해 전례 없는 변화를 겪고 있다. 전 세계 해상 교역량의 80% 이상이 선박을 통해 처리 되는 현실에서, 항만산업은 무역로와 세계 해상 교통량의 증가로 인해 지속 가능한 스마트항만으로의 전환 압력을 받 고 있다(Othman et al., 2022). 코로나 19 팬데믹을 계기로 전 세계 공급망의 불안정성이 부각되면서, 항만의 운영 효율성 과 회복 탄력성 확보는 국가 경쟁력과 직결되는 핵심 과제 로 부상하였다. 국내의 환경적 측면에서의 최근 항만개발은 연안 매립, 해양 여가시설 수요 증가로 해양환경의 개발 압 력이 더욱 가중되고 있다(Kim et al., 2024). 또한, 항만개발은 이용자에게는 이익을 주지만 지역사회에는 손실을 초래할 수 있으므로, 항만 이용자의 환경의식 제고가 필요하다(Jang, 2011). 이러한 사회적 배경하에서 스마트항만 개념은 단순한 기술적 혁신을 넘어 항만생태계 전반의 지속 가능한 발전을 위한 필수전략으로 인식되고 있으며, 전 세계 주요 항만들 이 디지털화, 자동화, 친환경화를 통한 경쟁력 강화에 박차 를 가하고 있다.

전통적인 항만운영 방식은 높은 에너지 소비, 환경오염 발생, 운영 비효율성, 안전사고 위험 등 다양한 문제점을 내 포하고 있다. 특히 항만 안전은 스마트항만 구축의 핵심 동 인이다. 스마트기술 도입은 항만 안전성 향상에 직접 기여 하는 것으로 보고되고 있다. Oh et al.(2023)은 YOLOv4 기반 실시간 컨테이너 정렬 감지 시스템이 95% 이상의 탐지 정확 도를 달성하여 컨테이너 취급 사고를 예방할 수 있음을 실 증하였다. Di Cui et al.(2023)은 딥러닝 기반 석유화학 항만 모니터링 및 조기경보 시스템이 92.19%의 인식 정확도와 0.54초의 평균 경고 지연시간을 달성하여 위험 화물 취급 항 만의 안전성을 크게 향상했다고 보고하였다. 또한, Won et al.(2024)은 항만·항로 안전평가 도입이 관련 사고를 17.41% 감소시킨 것으로 추정하였으며, 이는 체계적 안전관리 시스 템의 효과를 실증적으로 보여준다. 이처럼 스마트항만 기술 은 효율성뿐 아니라 실시간 위험 탐지, 조기 경보, 예측적 안전관리를 통해 안전한 항만 구축을 가능하게 한다. 따라 서 이를 해결하기 위한 평가 및 모니터링 프레임워크를 바 탕으로 한 평가모델이 필요하다(Ognjanovic et al., 2021). 특히 프레임워크는 지속가능성 및 정책 결정권자들이 에너지 효 율적인 스마트항만의 방향을 설정하는 데 있어 지침이 되는 원칙을 제시하는 것을 목표로 한다(Tan et al., 2018). 이러한 문제 인식을 바탕으로 스마트항만으로의 전환은 이제는 선 택이 아니라 생존을 위한 반드시 해결해야 할 과제로 인식 되고 있다.

최근 계층분석법(AHP: Analytic Hierarchy Process)에 의한 항만 연구의 동향을 살펴보면, 원활한 물류 흐름을 고려해 야 하며, 환적항 선정을 위한 항만 위치, 항만 효율성, 복합 운송 연결성, 항만 비용, 화물량 등의 기준에 따라 항만개발 선택지에 대한 연구(Delovi, 2023). 디지털화와 기술 투자가 스마트항만 개발 전략에서 최우선 과제로 도출을 위한 최첨 단 기술을 활용하여 효율성을 높이고, 운영을 최적화하며, 수익성을 극대화하는 지속가능성 프레임워크와 투명성, 측 정 방법론에 대한 연구(Akhter, 2025). 또한, 이해관계자 관점 을 반영한 다면적 평가 접근법과 실시간 데이터 기반의 동 적 평가 시스템 구축에 관한 연구가 활발히 진행되고 있어, 스마트항만 평가 분야의 학문적 발전과 실무적 적용 가능성 이 확대되고 있다.

그러나 기존 선행연구들은 몇 가지 중요한 한계점을 보인 다. 첫째, 연구마다 상이한 상위 및 하위 구조를 사용하여 통일된 글로벌 표준 지표 체계가 부재한 상황이다. 둘째, AHP 등 전문가 설문 기반 연구들의 경우 제한적인 표본 크 기와 일관성 비율의 제약으로 인해 결과의 일반화 가능성이 제한적이다. 셋째, 많은 연구들이 단일 항만사례를 대상으로 하여 범용성 검증이 부족하다는 문제가 있다. 넷째, 불확실 성 처리 기법들이 다양하게 제안되었으나, 방법론별 비교 검증 연구가 제한적이어서 최적 방법론 선택에 대한 명확한 지침이 부족하다(Molavi et al., 2020). 이러한 한계점들로 인 해 스마트항만 평가에 대한 체계적이고 실증적인 연구가 부 족한 실정이며, 특히 평가지표의 상대적 중요도와 우선순위 에 대한 합의된 기준이 부재한 상황이다.

따라서 스마트항만의 효과적 구현과 성과 평가를 위해서 는 체계적이고 실증적인 평가지표 개발과 우선순위 도출이 시급히 필요하다. 기존 연구들이 제시한 다양한 평가 요소 들을 종합하고, 항만 전문가들의 경험과 지식을 바탕으로 한 객관적 우선순위 설정이 요구되며, 이러한 과정을 통해 제한된 자원을 보다 효율적으로 활용하고 단계적 스마트항 만 구축 전략 수립이 가능할 것이다.

본 연구의 목적은 기존 선행연구를 검토·분석하여 도출된 스마트항만 평가지표를 바탕으로 AHP를 활용하여 항만 전 문가 의견을 수렴함으로써 평가 기준의 중요도와 우선순위 를 실증적으로 규명하는 것이다. 학술적 시사점으로는 분산 되어 있던 스마트항만 평가 요소들을 체계화하고 우선순위 를 정량화함으로써 스마트항만 연구 분야의 이론적 기반을 공고히 하며, 향후 국제적 표준화 연구의 토대를 제공할 것 으로 기대된다. 실무적 시사점으로는 항만 관리자와 정책 입안자들에게 스마트항만 구축을 위한 전략적 의사결정 도 구를 제공한다. 특히 본 연구에서 논의하는 안전한 스마트 항만은 기술적·물리적 안전을 포괄하되, 궁극적으로는 경영 진의 안전 의사결정과 운영 관리 역량이 항만운영 안전을 좌우하는 핵심 요인이라는 관점에서, 운영 안전 중심의 평 가체계 구축에 초점을 두고자 한다.

2. 선행연구 고찰

2.1 스마트항만의 개념과 정의

스마트항만에 대한 이론적 정의는 연구자들마다 강조하는 관점에 따라 다양하게 제시되고 있으나, 공통적으로 ICT, 사 물인터넷과 인공지능 등 최신 기술을 활용함으로써 항만운 영을 디지털화하고 통합함으로써 효율성, 지속가능성, 가시 성을 제고하는 개념으로 수렴되고 있다. Min(2022)은 스마트 항만을 운영 전 과정의 디지털 자동화와 통합을 통해 항만 사용자의 응답시간을 단축하고 자산 활용도를 개선하며 물 류 가시성을 높이는 시스템으로 정의하면서, 아키텍처 중심 의 접근법을 제시하였다.

한편, Boullauazan et al.(2022)은 스마트항만을 화물과 정보 의 내·외부 흐름을 최적화하고 지속가능성과 안전성을 확보 하는 포트 공동체 역량과 기술의 결합으로 설명하며, 성숙 도 모델을 기반으로 한 단계적 접근법을 강조하였다. Triska et al.(2022)은 항만터미널 수준에서 엔에블러(enablers), 애플 리케이션, 성과의 관계를 명시하는 이론적 프레임워크를 제 안하였으며, 이는 기술적 요소와 운영 성과 간의 연계성을 체계화한 것으로 평가된다.

또한 Behdani(2023)는 Port 4.0 개념을 통해 고급 기술이 핵 심 사업 프로세스를 디지털 전환하고 보안과 지속가능성을 제고하는 항만으로 스마트항만을 규정하였으며, 4차 산업혁 명 기술과의 연계성을 강조하였다. 델파이 조사결과와 투입- 산출 분석을 결합한 하이브리드 접근 방식을 통한 스마트항 만 분류연구에 따르면 자동화, 물류최적화, 에너지효율, 정 보허브로서 도시와 경계를 확장하는 개념으로 정의함으로 써 항만의 지역사회 연계성을 부각시켰다(Paraskevas et al., 2024). 이러한 다양한 정의들을 종합하면, 스마트항만은 단 순한 기술 도입을 넘어 항만인프라, 지역사회, 항만이용자, 사이버보안, 스마트선박 전반의 디지털 전환과 지속가능한 발전을 추구하는 통합적 개념으로 이해할 수 있다.

2.2 기존 항만과 스마트항만의 비교

전통적 항만과 스마트항만 간의 핵심적 차이점은 자동화 수준, 정보 흐름 체계, 의사결정 방식, 지속가능성 지향성, 거버넌스 구조 등 다차원적 측면에서 나타난다. 자동화 수 준 측면에서 전통적 항만이 수작업과 부분적 자동화에 의존 하는 반면, 스마트항만은 무인 크레인, AGV 등 고도의 자동 화 시스템을 구축한다. 정보 흐름 체계에서는 전통적 항만 의 단편적이고 부서별로 분절된 정보 관리와 달리, 스마트 항만은 실시간 데이터 공유와 내·외부 통합 시스템을 통해 통합된 항만 전체 차원에서의 동시성 연계를 실현한다 (Boullauazan et al., 2022). 의사결정 방식에서도 전통적 항만 의 경험 기반 수동적 의사결정과 대조적으로, 스마트항만은 데이터 기반 의사결정과 예측 모델을 활용한 선제적 대응 체계를 구축한다(Behdani, 2023). 지속가능성 지향성 측면에 서는 전통적 항만의 제한적 환경관리와 달리, 스마트항만은 지능형 운영은 미래 첨단 항만의 필수적인 개발 방향으로 지수 함수에 기반하여, 단순화된 중립 환경에서 스마트항만 을 평가하기 위해 단일 값 중성지수 유사도 측정법을 적용 하는 것을 제안하였다(Chen et al., 2019). 이러한 비교 분석을 통해 스마트항만으로의 전환은 기술적 혁신뿐만 아니라 조 직 문화, 거버넌스 체계, 자원 관리 등 전방위적 변화를 수 반하는 패러다임 전환임을 알 수 있다.

2.3 스마트항만 평가지표 도출을 위한 선행연구

본 연구에서는 선행연구 분석을 통해 스마트항만 운영평 가의 핵심 요인을 5개의 1계층 주요요인으로 구성하였으며, 이는 스마트운영, 스마트인프라, 환경·에너지 지속가능성, 스마트 거버넌스, 스마트기술로 분류된다. 각 요인은 스마트 항만의 종합적 성과를 평가하는 데 필수적인 구성요소로서, 상호 연계성과 독립성을 동시에 갖는 특성을 보인다.

첫째, 스마트운영은 항만의 핵심 경쟁력 향상을 위해 필수 적인 영역으로, 선행연구에서는 이를 항만운영 효율성, 생산 성 및 비용 효율성, 프로세스 자동화 수준, 그리고 항만의 안전 및 보안이라는 네 가지 주요 차원으로 구분할 수 있다.

먼저, 운영 효율성과 생산성, 비용 효율성 측면에서는 항 만 수용 능력 증대, 자원 활용의 최적화, 실시간 정보 공유 및 연계 기반의 비용 절감 효과가 중점적으로 논의되어 왔 다. 특히, 프로세스 자동화는 스마트항만 연구에서 활발히 다루어지는 주제로, Behdani(2023)는 터미널 자동화 연구 동 향을 분석하였고, Yau et al.(2020)은 스마트항만 관리에서는 상품검사, 통관, 운송계획, 절차 및 신청, 고객서비스, 시장정 보교환, 보험제공 등의 항만서비스를 최적화를 강조했다. Molavi et al.(2020)은 자동화된 경로 설정과 단일 통관 창구 운영의 효율성을 강조했으며, Berlin and Eriksson(2021)은 자 동화 장비의 도입 정도를 주요 연구 주제로 검토했다. Lin et al.(2022)은 물류 프로세스의 디지털화 및 운영 스케줄링의 최적화를 통한 항만운영의 고도화 방안을 제시하였고, Al-Fatlawi and Motlak(2023)은 자동화된 야적장 공간관리 및 게이트 관리와 같은 적재·처리 시스템 운영의 중요성을 강 조했다.

이와 더불어, Valenciaport(2020)의 연구는 첨단 기술을 통한 항만 안전 및 보안 자동화의 발전 방향을 제시함으로써, 스 마트항만 운영에서 안전과 보안이 갖는 핵심적 역할을 부각 시켰다. 이처럼 기존 연구들은 스마트항만 운영에서 자동화 기술 도입과 운영 효율화뿐만 아니라, 안전·보안 영역의 디 지털 전환이 복합적으로 추진되어야 함을 시사한다.

둘째, 스마트인프라는 데이터 인프라, 센서 및 사물인터넷 (IoT), 디지털 트윈, 자율항만 설비 등으로 구성되어 항만운 영의 지능화와 자동화를 뒷받침하는 핵심 영역이다. 우선, 데이터 인프라 측면에서는 5G 네트워크 구축, 데이터센터 운영, 클라우드 기반 처리 및 데이터 가시성 확보가 중요하 다고 Min(2022)은 지적하였으며, 이러한 ICT 인프라는 실시 간 정보연계와 항만운영의 신속성을 결정짓는 핵심 요소로 평가받는다. 센서와 IoT 도입률 및 상태 관제 수준은 Yau et al.(2020)의 연구에서 스마트기반 화물 인식 및 실시간 모니 터링, 설비 상태 진단 등 스마트인프라 고도화의 선결 조건 으로 강조되었다.

더불어, Valenciaport(2020)는 디지털 트윈구축 여부 및 활용 성이 항만 내 다양한 시뮬레이션과 운영 최적화, 예측정비 등에 핵심적 역할을 수행함을 실증적으로 제시하였다.

자율항만 설비 분야에서는 자동화 하역설비(ASC, ARMG, AGC), 자동화 안벽 크레인(AQC), 자율예선과 스마트 도선 시스템, 그리고 AGV 기반 창고 물류시스템 등 항만 내 물류 흐름의 자동화와 무인화를 실현하는 다양한 솔루션의 도입 현황과 기대효과를 분석하였다(Behdani, 2023;Molavi et al., 2020;Min, 2022). 이러한 결과들은 스마트인프라가 단순한 설비 구축 차원을 넘어, 데이터·통신 인프라와 융합해 항만 의 지능적 운영, 실시간 대응력, 장비 운영 안전성 및 효율 성을 통합적으로 제고함을 시사한다.

셋째, 환경·에너지 지속가능성은 에너지관리, 에너지 효율 화 설비 보급, 환경관리라는 세 가지 핵심 영역으로 구분된 다. 에너지관리 분야의 선행연구에서는 에너지관리 시스템 도입, 항만 내 에너지 소비량의 실시간 모니터링과 최적화, IoT 환경센서를 활용한 대기질·소음·수질 감시 등이 주요 실 행 과제로 제시된다(Molavi et al., 2020;Al-Fatlawi and Motlak, 2023;Valenciaport, 2020;Yau et al., 2020;Wang et al., 2024).

에너지 효율화 설비 보급의 연구들은 풍력, 태양광, 바이 오매스, 파력 및 조력 등과 같은 재생에너지 사용 확대, CO₂ 감축, 친환경 기술 도입 및 적용 효과에 초점을 맞추고 있다 (Berlin and Eriksson, 2021;Valenciaport, 2020;Al-Fatlawi and Motlak, 2023;Min, 2022).

환경관리 분야에서는 환경관리 시스템, 오염물질 및 배출 량 통제, 항만 내 폐기물·물 관리, 항만 장비 및 기반시설의 친환경화 등 다방면에서 지속 가능한 운영 방식 도입의 필 요성을 강조한다(Molavi et al., 2020;Makkawan and Muangpan, 2021;Lin et al., 2022;Karlı et al., 2021). 최근 연구들은 스마트 항만이 AI·빅데이터 기반 탄소배출 계산, 탄소추적 모듈 도 입, ESS(에너지 저장 시스템) 및 마이크로그리드 등 첨단 친 환경 기술과 융합된 지속가능한 발전 전략으로 전환하고 있 음을 보여준다.

넷째, 스마트 거버넌스는 기관 간 협업 및 데이터 공유체 계, 지역사회 서비스, 그리고 이용자 만족도라는 세 가지 핵 심 구성요소로 구분할 수 있다. 기관 간 협업 및 데이터 공 유체계는 항만운영 주체인 선사, 터미널, 세관, 지방정부 등 다양한 주체 간 데이터 공유와 협력 플랫폼 구축이 주요 연구 주제로 다뤄졌다(Behdani, 2023;Lin et al., 2022;Valenciaport, 2020). 이는 항만운영의 통합성과 효율성을 높이기 위한 필 수적 기반으로 평가된다.

지역사회 서비스와 관련하여, 연구들은 스마트항만이 지 역사회와의 연계성 강화 및 데이터와 정보의 투명성 확보를 위해 오픈 소스 데이터 공개 여부와 접근성을 중요하게 다 루고 있음을 보여준다(Chen et al., 2019;Lin et al., 2022;Valenciaport, 2020). 이러한 투명한 정보 공유는 신뢰 구축과 주민 참여를 촉진하는 데 기여한다.

아울러, 선사, 터미널, 화주 등 이용자 만족도와 관련된 연 구에서는 이용자의 만족도뿐만 아니라 파트너십의 폭과 기 간 등 관계의 질을 분석해 서비스 품질 개선과 장기 협력 관 계 구축의 중요성을 제시하였다(Valenciaport, 2020;Min, 2022).

다섯째, 스마트기술은 IoT, AI, 빅데이터, 디지털 트윈, 블 록체인, 5G 통신 등 첨단 정보통신기술을 포함하며, 항만운 영의 디지털 전환과 지능화를 가능하게 하는 핵심 요소이 다. IoT 기술은 컨테이너 위치 추적, 항만설비 상태 모니터 링, 미세먼지, 온도, 습도 등 환경 센서 활용을 중심으로, 실 시간 자료수집 및 관리를 통해 운영 효율성을 제고하는 데 기여한다(Behdani, 2023). AI는 하역 장비 운행의 최적화, 수 요 예측을 위한 머신러닝, 선박 입출항 스케줄 자동 조정, 시설 점검 로봇 및 구조물 결함 자동 탐지 등 다양한 스마트 점검 기술에 적용되어 운영의 자동화 및 예측적 유지보수를 추진한다(Valenciaport, 2020;Al-Fatlawi and Motlak, 2023). 빅데 이터 연구는 물동량 분석과 항만 혼잡도 예측에 중점을 두 어, 데이터 기반 의사결정과 운영 최적화에 필수적인 정보 를 제공한다(Behdani, 2023). 블록체인 기술은 전자 문서 관 리, 수출입 통관 시스템, 물류 추적 시스템 등에 적용되어 데이터의 투명성과 보안성을 강화한다(Behdani, 2023). 디지 털 트윈은 스마트항만운영센터 및 시뮬레이션 설비 구축에 활용되며, 물리적 환경의 가상 복제로 운영 최적화와 미래 예측 시나리오 개발에 기여한다(Wang et al., 2024). 마지막으 로, 5G 통신은 초 저 지연 실시간 데이터 전송을 가능하게 하여 원격 제어 및 자율운항 지원 기술 발전의 기반이 된다 (Behdani, 2023). 이러한 기술들은 유기적으로 연계되어 스마 트항만의 운영 효율성, 안전성, 지속가능성을 현저히 향상시 키고, 미래 항만 물류 패러다임의 혁신적 전환을 견인하고 있다.

그러나 선행연구들은 다음과 같은 한계를 보인다. 첫째, 평가지표의 비표준화 문제이다. Molavi et al.(2020)는 4개 영 역, Othman et al.(2022)은 3개 영역, Chen et al.(2019)는 5개 영 역으로 구분하여 연구마다 체계가 상이하였다. 이에 본 연 구는 총 52편의 관련 문헌을 종합적으로 검토하여 6개 영역, 21개 세부지표로 표준화된 평가지표 체계를 제시하였다. 둘 째, 스마트항만 안전, 환경, 기술요인에 대한 구체적 평가가 미흡하였다. 기존 연구의 대부분은 기술적 분석 요소로 간 주하였으나, 본 연구에서는 평가 가능성 있는 세부요인으로 명시하고 구체적인 평가지표를 도출하였다. 셋째, 기존 연구 가 주로 스마트항만 기술 도입 및 운영 효율성 제고에 초점 을 두었다면, 본 연구는 안전한 스마트항만 구축에 대한 평 가지표를 AHP를 활용하여 체계적으로 우선 순위화하여 차 별성을 갖고자 하였다.

AHP는 선행문헌과 전문가 자문을 기반으로 도출되었으 며, 각 요인의 포함 및 배제 기준을 투명하게 명시하여 다중 요인 간 중복 제거 및 실증 분석 적합성을 확보하였다. 본 연구의 평가지표는 3단계 절차로 도출되었다. 첫째, 2018년 부터 2024년까지 발표된 스마트항만 관련 학술논문 52편을 체계적으로 검토하였다. 둘째, 5편 이상의 연구에서 반복적 으로 언급된 요인을 1차 후보군으로 선정하였다. 셋째, 항만 분야 박사급 전문가 4명과 20년 이상 경력의 실무자 4명, 대 학교수 2명으로 구성된 전문가 그룹과의 포커스 그룹 인터 뷰(Focus Group Interview, FGI)를 통해 최종 평가지표를 확정 하였다. 평가지표 선정의 포함 기준으로는 평가지표의 측정 가능성, 국내 스마트항만 적용 가능성, 스마트항만 구축 시 안전 및 환경과 관련된 선행연구 포함 여부, 스마트항만 성 과 지표 반영, 그리고 스마트항만 지수(Smart port index) 반영 등이 고려되었다. 반면, 3편 미만에서 언급된 지표, 측정 방 법이 불명확한 지표, 특정 항만 유형에 한정된 지표, 중복성 이 높은 지표, 의의가 추상적이고 범위가 광범위한 지표는 배제 기준에 포함하여 연구의 명확성과 실효성을 높였다.

이러한 선정 기준에 따라 스마트항만 평가지표 분류는 스 마트운영, 스마트인프라, 환경·에너지 지속가능성, 스마트 거버넌스, 스마트기술이라는 다섯 가지 주요요인으로 구조 화되었다. 이 분류 체계는 스마트항만의 전반적인 성과와 지속가능성을 다각도로 평가할 수 있는 체계적 프레임워크 를 제공하며, 도출된 5개 주요요인의 종합 결과는 Table 1에 제시되어 있다.

3. 스마트항만 평가지표 AHP 우선순위 도출을 위한 연구방법

3.1 연구방법

본 연구는 스마트항만의 핵심 평가지표를 도출하고, AHP 를 활용하여 각 요인의 상대적 중요도와 우선순위를 산출하 는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 장에서는 연구의 대상 및 표본선정 기준, 전문가 집단 구성, 조사설계 및 분석 절 차를 체계적으로 제시한다(Saaty, 1980).

3.2 연구대상 및 선정 이유

스마트항만의 평가지표는 기술, 운영, 정책, 이용자 관점 이 복합적으로 반영되어야 하므로, 단일 분야의 의견만을 기반으로 도출하기에는 한계가 있다. 이에 따라 본 연구는 항만운영 및 정책, 기술, 학계, 사용자 등 스마트항만 이해관 계자의 다양한 시각을 통합적으로 반영하기 위해 전문가 집 단을 연구대상으로 선정하였다.

항만 개발계획 및 행정 프로세스 전문성, 항만정책·스마 트항만 기술·평가체계에 대한 연구 경험, 실제 운영성과·장 비·프로세스 자동화 현장의 실무 지식, 항만공학·항만운영· 스마트항만 기술 분야의 학술 전문성, 실제 항만서비스 이 용자의 성과·효율성·접근성에 대한 실질적 판단으로 하였다. 이러한 기준을 충족한 전문가를 대상으로 최종 총 21명을 연구대상으로 선정하였다. 그 세부 내역은 Table 2와 같다.

3.3 AHP 방법론 및 분석 수행 절차

본 연구에서는 스마트항만 평가지표의 우선순위를 도출하 기 위해 AHP를 적용하였다. AHP는 복잡한 의사결정 문제를 다층적 구조로 분해한 후, 각 요소 간 상대적 중요도를 쌍대 비교를 통해 산출함으로써 합리적인 의사결정을 지원하는 기법이다. 설문은 Saaty(1980) 교수가 제안한 1에서 9점 척도 기반으로 각 항목 간 중요도를 비교하는 방식으로 구성하였 으며, 전문가가 각 요소 쌍에 대해 어느 정도 더 중요한지를 판단하도록 설계하였다. 이를 통해 수집된 데이터는 계층별 고유벡터값을 이용하여 요인의 가중치를 산출하였고, 이후 전체 계층 구조에서 평가요인별 종합 중요도를 도출하였다.

쌍대비교 결과의 신뢰성을 확보하기 위해 일관성 검정을 수행하였다. AHP에서는 전문가 응답의 논리적 일관성을 판 단하기 위해 일관성지수(C.I)와 일관성비율을 산출하는데 (Yang, 2025), 일반적으로 C.I가 0.1 이하일 경우 응답이 일관 성을 갖는 것으로 간주된다(Saaty, 1980). 본 연구는 항만 전 문가 21명을 대상으로 AHP 설문조사를 실시하였다. 표본 크 기 21명은 Saaty(1980)가 제시한 AHP 적정 표본 범위 10에서 20명에 부합한다, 다만, C.I가 매우 낮게 나타난 점은 전문가 응답이 높은 합의 도를 보인 것으로 해석되나, 터미널 운영 사와 항만 공무원이 66.7%를 차지하여 운영 실무자 관점이 강하게 반영되었을 가능성이 있다. 최종적으로, 분석 전 과 정은 Expert Choice 2.04라는 AHP 전용 프로그램을 이용해 분 석을 수행하였다, 이를 통해 가중치 산출, 일관성 검정, 민감 도 분석 등 통계적·수리적 절차를 체계적으로 처리하였다.

4. AHP를 이용한 중요도 분석과 우선순위 도출

4.1 계층1 중요요인 상대적 중요도 분석결과

계층1에 대한 AHP 중요도 결과를 바탕으로 분석하면, 스 마트기술이 가중치 0.368로 가장 높은 중요도를 보였으며, 다음으로 스마트인프라가 0.328로 뒤를 이었다. 이는 스마트 항만의 디지털화 및 자동화 등 첨단 기술 도입과 인프라 구 축이 핵심 우선순위임을 의미한다. 스마트운영 0.131, 환경· 에너지 0.106, 거버넌스 0.067로 상대적으로 낮은 중요도를 나타냈다. 본 연구에서 스마트항만 평가지표 중 스마트운영 13.1% , 환경·에너지 10.6%, 그리고 거버넌스 6.7%로 상대적 으로 낮은 순위를 차지하였다. 이러한 이유를 살펴보면, 운 영 효율성은 결과 지표로 인식되는 반면, 기술 및 인프라는 선행 조건으로 간주 되었다. 기술과 인프라가 먼저 구축되 어야만 운영 효율화가 가능함을 알 수 있다.

환경·에너지 관리 요인이 상대적으로 낮은 중요도를 나타 낸 결과는, 스마트항만 도입 과정에서 해당 요소가 즉각적 인 운영 성과보다는 중·장기적 관리 영역으로 인식되고 있 음을 시사한다. 즉, 본 연구의 전문가 평가는 스마트항만의 초기 구축 단계에서 기술 도입과 인프라 확충과 같이 가시 적인 효율성 개선 효과를 기대할 수 있는 요소에 우선적으 로 주목하는 경향을 반영한 것으로 해석된다. 이러한 결과 는 기존 선행연구에서 제시된 바와 같이 스마트항만 평가가 단계별 성숙도에 따라 중요 요소의 상대적 비중이 달라질 수 있음을 시사하며, 환경·에너지 관리 요소는 향후 제도적 요구와 정책 변화에 따라 중요도가 재조정될 가능성을 내포 하고 있다.

한편, 스마트 거버넌스 요인이 가장 낮은 중요도로 도출 된 결과는, 거버넌스 요소가 기술 및 운영 요인에 비해 간접 적인 특성을 지니고 있어 단기적인 성과 중심의 평가에서 상대적으로 낮게 인식된 결과로 해석할 수 있다. 이는 전문 가들이 스마트항만을 주로 기술적·운영적 실행 체계로 인식 하는 경향을 반영한 것으로 볼 수 있으며, 거버넌스는 스마 트항만의 지속적 운영과 제도적 안정성을 뒷받침하는 기반 요인임에도 불구하고, 본 연구의 평가 맥락에서는 후행적 요소로 인식되는 특성을 보여준다. 또한, C.I는 0.00371로 일 관성이 높은 것으로 나타났다. 결과는 Table 3과 같다.

4.2 제2계층 세부요인의 우선순위 결과

1) 스마트기술내 계층 2 요인간 중요도 분석결과

2단계 세부요인에 대한 AHP 분석결과, IoT가 0.318으로 가 장 높은 우선순위를 보여 스마트항만에서 실시간 데이터의 수집과 자원 감시를 주도하는 주요 기능을 나타냈다. 이어 5G 통신 0.256은 초고속, 대용량 통신을 통해 IoT와 디지털 시스템 간 원활한 연계와 신속한 정보 처리를 지원하는 중 요한 기술임을 시사한다. AI 인공지능 0.137은 항만 물류 및 운영 과정을 가상 환경에서 실시간으로 시뮬레이션하여 효 율성과 안전성을 증진하는 기술로 평가되었다. 또한, 디지털 트윈 0.111과 빅데이터 0.106은 데이터 분석 및 예측을 통해 스마트항만 운영 최적화와 의사결정 지원에 기여하며, 블록 체인 0.072는 데이터 보안성과 투명성 확보를 위한 기술적 중요성을 갖는다. 결과는 Table 4과 같다.

2) 스마트인프라 내 계층 2 요인 간 중요도 분석결과

센서·IoT 도입률이 0.359로 가장 높은 우선순위를 차지하 였고, 이는 스마트항만에서 장비 및 화물의 실시간 모니터 링과 운영 효율성 향상에 결정적 영향을 미침을 나타낸다. 다음으로 데이터인프라가 0.243으로 대용량 데이터 처리 및 저장 인프라 구축의 필수성을 보였다. 자율항만 설비는 0.226으로 자율 운행 장비의 도입 중요성을 강조하며, 디지 텔 트윈 보유 여부는 0.107로 가상 시뮬레이션을 통한 항만 운영효율성 제고와 안전성 강화의 역할이 평가되었고, 사이 버보안 역량은 0.066으로 디지털 전환에 따른 보안 강화 필 요성을 시사한다. 이 결과는 스마트항만 운영의 기술적 기 반 구축에 있어 센서 및 IoT 기술이 핵심적인 위치를 차지하 며, 데이터 인프라와 자동화 및 보안 기술이 그 뒤를 있는 다. 결과는 Table 5과 같다.

3) 스마트운영 내 계층 2 요인 간 중요도 분석결과

프로세스 자동화가 0.403으로 가장 높은 우선순위를 차지 했으며, 이는 스마트항만에서 작업 흐름과 운영 시스템의 자동화가 물류 효율성 극대화 및 운영 비용 절감에 중추적 역할을 함을 의미한다. 이어 안전 및 보안이 0.254로 중대한 위치를 차지하고 있어, 자동화 과정에서 발생할 수 있는 위 험요소 예방과 안정적인 운영 체계 구축의 필요성을 나타낸 다. 생산성 및 비용 효율성 0.201은 자원의 최적 배분과 운영 비 절감에 기여하며, 운용 효율성 0.142는 전체 시스템의 원 활한 작동과 관리 효율 향상에 기여하는 보조적 요소로 평 가된다. 이 결과는 스마트항만의 핵심가치가 자동화 기반 효율성 강화와 안전 관리에 있다. 결과는 Table 6과 같다.

4) 환경·에너지 내 계층 2 요인 간 중요도 분석결과

환경관리가 0.383으로 가장 높은 우선순위를 차지하며, 스 마트항만의 친환경성 확보와 대기오염, 소음, 수질 관리 등 환경 부하 저감에 핵심적 역할을 함을 나타낸다. 이어 에너 지관리 0.364는 에너지 소비 최적화와 탄소배출 감축을 통한 지속가능한 항만운영에 필수적인 요소로 평가되었다. 또한, 에너지 효율화 설비가 0.254로 재생에너지 활용, 에너지 저 장 및 효율적 사용을 지원하는 설비 도입의 중요성을 반영 한다. 본 결과는 스마트항만에서 환경 및 에너지 관리가 지 속가능성의 중추적 역할을 하며, 관련 기술과 설비가 정책 및 운영 방안에 우선적으로 고려되어야 함을 학술적으로 뒷 받침한다. 결과는 Table 7과 같다.

5) 스마트 거버넌스 내 계층 2 요인 간 중요도 분석결과

기관 간 협업·공유체계가 0.481로 가장 높은 중요도를 보 여, 스마트항만 내 다양한 기관 간 실시간 정보 공유와 유기 적 협력이 운영 효율성 및 의사결정의 질을 향상시키는 데 있어서 핵심적인 역할을 수행하고 있음을 보여준다. 다음으 로 이용자 만족도가 0.363으로 이용자의 서비스 경험과 요구 를 반영하는 중요 지표임을 시사하며, 지역사회 서비스가 0.156으로 항만과 인근 지역사회 간 상생 및 공공 서비스 향 상에 기여하는 요소로 평가된다. 본 결과는 스마트항만의 운영과 발전에 있어 협업 시스템 구축과 이해관계자 만족도 제고가 필수적이다. 결과는 Table 8과 같다.

4.3 스마트항만 평가지표 종합 우선순의

전체 우선순위 분석결과, IoT가 0.131로 스마트기술 분야 에서 가장 높은 중요도를 차지하며, 스마트항만의 실시간 자료수집과 상태 모니터링 핵심 역할을 수행한다. 이어 센 서·IoT 도입률 및 상태 관제 수준이 0.116으로 스마트인프라 의 도입 및 관리 수준이 중요하게 인식되었고, 5G 통신 0.105는 고속 통신망을 통한 원활한 데이터 교환에 기여한 다. 자율항만 설비 0.073과 데이터 인프라(네트워크·클라우 드·5G) 0.079는 자동화 및 데이터 처리 인프라 측면에서 핵 심적이다. 스마트기술 내에서는 AI 인공지능 0.056, 디지털 트윈 0.046, 빅데이터 0.043으로 각각 운영 최적화와 의사결 정 지원에 기여하며, 환경·에너지 분야에서는 환경관리 0.038, 에너지관리 0.036, 에너지 효율화 설비 0.025의 지속가 능성 확보 노력이 반영되었다. 또한, 스마트운영 분야에서는 프로세스 자동화 0.047, 안전 및 보안 0.029, 생산성 및 비용 효율성 0.023, 운용 효율성 0.016으로 효율적 운영이 중요하 다. 거버넌스 영역에서는 기관 간 협업·데이터 공유체계 0.024, 이용자(선사·터미널·화주) 만족도 0.018, 지역사회 서비 스 0.008이다.

스마트항만 요소의 중요도 평가 결과에서 IoT, 센서 기반 인프라, 통신기술, 자동화 및 데이터 활용과 같은 기술·운영 중심 요인이 상대적으로 높은 우선순위를 보인 것은, 항만 운영의 효율성과 안전성 향상에 직접적으로 기여하는 요소 를 중시하는 전문가 패널의 인식이 분석결과에 반영된 것으 로 해석할 수 있다. 이러한 경향은 터미널 운영사와 항만 이 용자 등 운영 실무자 비중이 높은 전문가 패널 구성의 특성 에 기인한 결과로 볼 수 있다. 반면, 스마트 거버넌스나 지 역사회 서비스와 같은 제도적·사회적 영역의 요인이 상대적 으로 낮은 중요도를 보인 점 역시 실무자 중심의 패널 구성 에 따른 특성으로 이해될 수 있으며, 이는 본 연구가 스마트 항만 구축을 위한 현장 실행 중심의 전략 수립에 있어 높은 실무적 시사점을 제공하는 한편, 향후 연구에서는 전문가 패널의 구성 다양성을 확대함으로써 보다 종합적인 해석이 필요함을 시사한다. 전체 우선순위 결과는 Table 9와 같다.

5. 결 론

본 연구는 21세기 글로벌 해상물류 환경에서의 급격한 디 지털 전환과 지속가능성 요구에 부응하여 안전한 스마트항 만의 효과적 구축과 성과 평가를 위한 체계적인 평가지표 개발 및 우선순위 도출의 필요성을 인식하고 진행되었다. 특히, IoT 및 첨단 IT 기술의 도입과 운영 효율성 및 에너지· 환경 측면의 지속가능성 확보가 절실한 과제로 대두되고 있 음을 확인하였다.

AHP 분석결과, IoT와 센서·IoT 도입률 및 상태 관제 수준 이 스마트기술 및 인프라 분야에서 가장 높은 중요도를 나 타내었으며, 5G 통신, 데이터 인프라, 자율항만 설비가 뒤를 이었다. 스마트운영에서는 프로세스 자동화와 안전 및 보안 이 두드러졌고, 환경·에너지 영역에서도 환경관리와 에너지 관리, 에너지 효율화 설비 등이 중요하게 평가되었다. 또한, 기관 간 협업·데이터 공유체계는 스마트 거버넌스의 핵심 요소임을 확인하였다.

스마트항만은 4차 산업혁명 기술을 기반으로 항만운영의 자동화, 효율성 강화를 추구하는 동시에 항만 내 작업자의 안전과 환경적 지속가능성 확보를 핵심 목표로 한다. 이에 따라 안전성 평가지표 개발은 스마트항만의 안전한 구축과 운영을 위한 필수적인 기초 작업으로 기능한다. 평가지표는 항만 내 다양한 안전 위험요소를 체계적으로 진단하고 우선 순위를 부여함으로써 위험관리 및 의사결정 지원 도구로서 의 역할을 수행한다. 특히 스마트항만 안전평가지표는 기존 의 기술 및 운영 중심 평가에서 나아가 안전을 중대한 평가 영역으로 설정하여, 항만 시설물, 작업환경 등 포괄적으로 반영할 수 있도록 한다. 이는 사고 예방 및 안전관리체계 강 화에 실질적으로 기여하며, 4차 산업혁명 기술을 활용한 실 시간 데이터 기반의 안전 모니터링과 연계됨으로써 안전관 리의 효율성과 정확성을 동시에 제고한다.

따라서 본 평가지표 연구는 스마트항만의 안전성 확보라 는 명확한 목표 아래, 다수의 선행연구에서 이질적으로 제 시된 평가 요소들을 통합·표준화하고, AHP를 적용하여 각 지표의 상대적 중요도를 체계적으로 도출한 데에 그 의의가 있다. 이는 스마트항만 구축과 운영에 있어 실무적 의사결 정 기반을 제공하고, 향후 스마트항만 안전관리 전략 수립 및 정책 개발에 중요한 기초자료로 활용될 수 있다.

결과적으로 본 연구의 평가지표 개발은 항만 안전성 향상 을 위한 학문적 기여뿐 아니라, 스마트항만이 미래 항만산 업의 지속가능성과 경쟁력 확보를 견인하는 데 중추적 역할 을 수행할 수 있는 기반을 마련하는 데 중요한 의미를 가진 다. 실무적으로는 항만 관리자와 정책 입안자들에게 한정된 자원의 효율적 배분과 안전한 스마트항만 구축 전략 수립에 필요한 의사결정 도구를 제공하고, 투자 우선순위와 정책 방향 설정에 실질적 가이드라인으로 작용할 수 있다.

향후 연구에서는 본연구에서 가장 높은 중요도를 보인 스 마트기술이 항만에 실질적으로 설치 운영평가를 측정하는 연구가 필요하고, 스마트항만 관련 최신 기술에 대한 실증 적 분석과 세부 평가지표 개발을 위한 다기준 의사결정 모 형의 비교 검증을 통해 모델의 신뢰성과 활용도를 높이는 방향으로 진행할 필요가 있다. 본 연구는 안전한 스마트항 만 구축과 운영의 지속가능성과 경쟁력 강화를 위한 실증적 근거를 제공함으로써, 현장 적용과 정책 수립에 중요한 시 사점을 제공한다.