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[NRC POLICY BRIEF] ISSUE 41. 인공지능 기반 컨테이너운임 예측모형, 미래 예측력을 높인다!

  • 국가비전과 전략연구
  • 위원회 및 연구단
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[NRC POLICY BRIEF] ISSUE 41. 인공지능 기반 컨테이너운임 예측모형, 미래 예측력을 높인다! 대표이미지
  • 발행기관경제ㆍ인문사회연구회
  • 연구자이호춘 한국해양수산개발원 부연구위원 외

핵심요약

  • 해운물류 분야 정책수립 기초자료로 활용 : 연구에서 제시한 컨테이너운임 예측모형은 컨테이너 시장의 호황과 불 황에 대한 미래 예측력을 높이는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 이를 기초로 정책 방안을 마련할 수 있다면 우리나 라 컨테이너 선사들의 글로벌 경쟁력은 한층 더 높아질 것으로 기대된다.
  • 중소형 수출입 화주의 해상운송 지원정책에 활용 : 컨테이너운임 예측모형을 활용해 신뢰도 높은 분기 이상의 해상 운임 전망치를 제공할 수 있다면 컨테이너 운임이 상승하고 하락하는 기간 중소형 화주들에게 지원할 금융 예산의 전체 규모를 추정하는 데 도움을 줄 수 있다.
  • 국내 인플레이션 관리 정책에 활용 : 국내 인플레이션 관리 정책을 더욱 정밀하게 접근하는 하나의 수단으로 본 연 구에서 사용된 국제산업연관분석 모형을 적극적으로 이용할 필요가 있다.
  • 컨테이너 운임예측모형의 지속적인 개발 필요 : 가용할 수 있는 데이터의 양이 충분치 않아 모형의 정합도 검증은 부족한 상태이다. 향후 정책 수립의 기초자료 공급처이자 직접적인 정책 수단으로서 컨테이너운임 예측모형의 지속 적인 개발이 필요하다.

주요내용


들어가는 말 

2020년 코로나 팬데믹은 세계경제 성장률 하락과 컨테이너 해운시장에도 구조적인 변화를 촉발했다. 코로나19 발발 초기에 중국을 중심으로 제조시설 폐쇄, 이동 제한 등이 이루어졌으며 결과적으로 해상 컨테이너 운송 수요의 감소를 가져왔다. 실제로 2020년 1월 운임은 춘절 이전 밀어내기 화물의 증가로 인해 운임이 상승하는 시즌임에도 불구하고 운임이 약세를 기록하는 등 시장불확실성은 확대됐다. 팬데믹으로 인해 대부분의 해운시장분석기관에서는 2020년 컨테이너 수요 감소에 따른 운임하락을 전망했으며 씨인텔리전스(Sea-intelligence)는 코로나 팬데믹이 2008년 금융위기와 유사해 세계 컨테이너 물동량의 10% 감소와약 170억 달러의 선사 매출 하락을 예상하였다.

하지만 2020년 상반기 컨테이너 운임은 선사들은 과거와는 다르게 적극적으로 임시결항(blank sailing)을 실시해 선대 공급량을 축소하여 운임 하락을 최소화하였는데, 이후 2020년 하반기부터 증가한 수요로 인해 컨테이너 운임은 급등하였다. 2020년 상하이컨테이너운임지수(SCFI)는 1,264를 기록했으나 2021년 3,791을 기록하였으며, 특히 우리나라 수출입화물이 가장 많이 이동하는 유럽, 북미, 인트라 아시아 항로의 운임은 각각 537%, 193%, 411%가 올라 국내 수출입 화주들의 부담이 크게 증가했다. 컨테이너 운임 변동성 또한 크게 증가하여 코로나 팬데믹 이전(2018~2019년) 컨테이너 운임지수의 변동계수(CV: coefficient ofvariation)는 8.9에 불과했으나 코로나 발생 이후 56.8까지 증가했는데, 이는 국내 주식시장(KOSPI)과 국제유가(WTI)의 변동계수인 37.7과 42.2를 상회하는 수치로 컨테이너 운임을 부담하는 화주 입장에서는 불확실성 증가로 이어졌다. 정부에서는 임시선박을 투입하고 보조금을 지급하는 등 다양한 지원정책을 실시하였지만 수출입화주의 물류비용을 낮추는 데 한계가 있었다.

이러한 컨테이너 시장의 변화에 따라서 본 연구에서는 컨테이너 운임 예측 정보 제공을 통해 국내 산업을 피해를 최소화하고 수출입 화중의 운송비 지원정책을 위해 몇 가지 연구 목표를 수립하였다. 첫 번째 목적은 새로운 방법론을 적용해 컨테이너 시장을 전망하는 모형 개발이다. 특히 변동성이 높은 벌크 해운시장에 주로 적용된 인공지능을 활용한 모형개발을 컨테이너 시장에 적용해 예측 가능성을 검토한다. 두 번째 목적은 컨테이너 운임 상승(하락)이 국내 산업에 미치는 영향을 산업적인 측면에서 분석하였다. 컨테이너 운임은대외 수출 비중이 높은 우리나라 산업의 물류비용을 결정하는 중요한 요인으로써, 국내 개별산업의 판매 및 수출 가격, 유통마진, 수입가격에 직접적인 영향을 초래하며 결과적으로 물가에 영향을 미친다. 마지막으로이러한 컨테이너 운임 예측의 당위성 및 효과를 분석하기 위해 화주대상 설문조사를 실시할 뿐만 아니라 전문가 조사 및 인터뷰를 통해 변동성이 높은 컨테이너 시장에서 화주들의 대응 전략을 도출한다.


수출입 화주 인식도 조사  

컨테이너 운임 예측의 필요성 및 운임 경감방안을 마련하게 위해 수출입 화주의 인식도에 대한 설문조사를 실시했다. 이번 조사는 중소기업중앙회와 공동설문 조사를 실시해 코로나 팬데믹 시대의 중소화주에 대한 니즈(needs)를 파악하여 컨테이너 공급망 충격 시 위험을 최소화할 수 있는 정책적 방안에 대한 근거를 제시하고 컨테이너 운임 예측모형의 필요성과 활용을 위한 목적으로 설계되었다. 약 500개의 수출입 중소기업을 대상으로 수출전망 조사, 물류 애로실태 조사로 구분해서 진행했다. 이번 연구의 주 목적인 물류 애로 실태 조사에서 물류난으로 인해 애로사항이 ‘있다’는 응답은 61.2%였으며, 애로사항이 ‘없다’는 응답은 38.8%로 집계되었다. 물류난으로 인한 애로사항이 있는 기업이 겪고 있는 애로사항으로는 ‘해운·항공 운임 상승’(75.9%)이 가장 높은 응답 비율을 보였으며, 다음으로 ‘선적지연’(58.5%), ‘선복 부족(적재 공간 확보 어려움)’(22.5%), ‘컨테이너 부족’(20.9%) 등의 순으로 조사되었다, 특히 ‘미주(서부)’(27.6%), ‘유럽’(24.6%), ‘동남아(인도 포함)’(23.8%)에서 물류난이 심각한 것으로 조사되었으며 이를 해소하기 위해 정부는 ‘운임지원 확대’(61.6%), ‘선박 추가 투입 등 선복 확대’(34.3%), ‘컨테이너 확보지원’(26.2%)이 필요하다고 응답했다. 수출입 중소기업들의 경쟁력 재고를 위해 해운 운임 예측모형의 필요성에 대해 ‘필요하다’는 응답은 55.1%인데 반해, ‘필요하지 않다’는 응답은 18.7%로 조사되었다. 해운 운임 예측모형이 필요하다고 응답한 기업의 도입 이유로는 ‘비용절감’(67.1%)이 가장 높은 응답 비율을 보였으며, 다음으로 ‘영업전략 수립에 활용’(29.1%), ‘선사와 운임 협상’(23.7%), 수출입 조건변경(FOB↔CIF) 순으로 집계되었다.

 물류 애로 실태조사 결과를 기반으로 중소 수출입화주에 대한 해상운임지원 방안을 제시하였다. 가장 신속하게 정부가 지원할 수 있는 직접지원은 현재 산업통상자원부에서 시행하고 있는 ‘물류전용 수출바우처’사업등이 있다. 하지만 동 지원 사업은 수출제품만 해당이되고 다른 원자재 수입 물류비는 제외되며 출발국이 한국이 아닌 해외 국가 간 운송을 제외하는 점은 하나의 제약조건으로 작용한다. 때문에 보다 넓은 범위에서 수출입화주에게 지원할 수 있는 특별 융자, 물류창고제공 등의 방안 마련도 검토되어야 한다. 또한 현재에도 진행중인 국적선사들을 이용한 임시 선복 확대가 필요하다. 컨테이너시장의 변동성이 커진 만큼 국적 선사들의 선대지원을 기반으로 선-화주간 파트너쉽 강화를 위한 노력도 필요하다. 아울러 국적선사들에게 임시선박 투입으로 인한 운항적자 부분에 대한 보전 방안을 마련해서 제공할 필요가 있는데, 국적선사들의 경우 임시선박을 투입하는 경우 최적의 수익을 낼 수 없는 구조이기 때문에 손실되는 이익의 일정 부분에 대하여 입출항료, 정박료등의 사용료 감면뿐만 아니라 임시선박으로 처리한 물량에 대한 인센티브 제공을 통해서 실질적인 운항적자를 보전해 줄 필요가 있다. 장기적으로는 선사와 화주 간 장기계약을 통해 운임 변동성을 최소화 할 필요가 있다.

중소형화주의 경우 수출입화물이 불규칙적으로 발생하고 소량인 관계로 장기계약 체결에 어려움을 겪기 때문에 이를 전담할 포워더를 지정해서 외·국적 선사들과 장기운송계약을 체결해 안정적인 선복량 확보와 시장가격을 상회하지 않는 적정 운임을 보장받는 방식의 도입이 필요하다. 이를 위해서는 중소형 화주들이 소속 협회등을 통해서 자신들의 물량을 자발적으로 제공하고 포워드 선정 업무에 적극적으로 의견을 개진할 필요가 있다. 소속 협회는 회원사인 중소형 화주들을 대신해서 화주-포워드-선사간의 코디네이터 역할을 수행해야 하며 계약 진행 상황에 대한 정보 제공과 계약에 관한 법률 정보 등을 성실하게 제공해야 할 필요가 있다.

 상기의 연구결과를 바탕으로 몇 가지 정책제언이 가능하다. 첫째, 우리나라 수출입 화물의 99.5%를 담당하는 해상운송 분야에 대한 정책 수립의 기초로 활용이 가능하다. 특히 컨테이너 해운은 중간재와 최종재를 담당하기 때문에 해상운송에서 화물 가치가 높아 우리나라 수출입 경제활동과 밀접한 관련이 있다. 따라서 정부도 컨테이너 시장에 대한 정책을 마련할 때 컨테이너 시장의 미래 상황에 대한 예측이 매우 중요한 지표가 될 수 있다. 본 연구에서 제시하는 컨테이너 운임예측 모형은 컨테이너 시장의 호황과 불황에 대한 미래 예측력을 제고하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 예측이 어려운 미래 컨테이너 시장의 상황에 대한 어느 정도 예측 가능한 예측치를 제시하고 이를 바탕으로 정부가 국적 컨테이너 선사들에 대한 지원정책을 펼칠 수 있다면 우리나라 컨테이너 선사들의 글로벌 경쟁력은 한층 더 고양될 수 있을 것으로 기대된다. 운임 상승이 예측되는 시점에는 신규 선박에 대한 투자 등을 통해서 선복량 확대를 미리 준비해 고운임 시기의 이익을 극대화할 필요가 있으며 운임 하락이 예측되는 시점에는 선제적인 선박 매각 등을 통해서 선복량 축소를 미리 준비해 저운임 시기의 비용을 최소화할 필요가 있다.

 둘째, 중소형 수출입 화주의 해상운송 지원정책에 활용될 수 있다. 운임의 변동에 따라 정부는 수출입화주에게 지원해야 되는 적정 소요예산 산정이 필요하며 이번 연구 모형에서 신뢰도 높은 전망치를 제공할 수 있다면 컨테이너 운임이 상승하고 하락하는 기간 동안 중소형 화주들에게 지원할 금융 예산의 전체 규모를 추정하는 데 활용 가능하다. 다만 모형에 기반한 정책 설계는 위험이 존재하기 때문에 일정 부분 제약조건을 두고 지원 예산 규모 산정 등의 극히 제한적인 범위에서 참고용으로 사용하는 것이 부작용을 최소화하는 방법이 될 것으로 예상된다.

 셋째, 국내 인플레이션 관리 정책에 활용 가능하다. 본 연구에서는 사용된 국제산업연관분석 모형의 장점을 이용하면 해서 국내 수입물가에 대한 영향 분석을 우리나라 운임이 상승하는 경우와 다른 나라들의 운임이 상승하는 경우를 구분해서 분석이 가능할 뿐만 아니라 국내 물가에 미치는 영향을 국내 산업별로 구분해서 영향도 분석도 가능하게 된다. 때문에 국내 물가에 미치는 영향을 더 세밀하게 분석할 수 있는 장점이 있으며 모형의 확장을 통해서 국내 물가에 영향을 미치는 다양한 요인들에 세밀한 분석도 가능할 수 있다. 따라서 국내 인플레이션 관리 정책을 더 정밀하게 접근하는 하나의 수단으로 본 연구에서 사용된 국제산업연관분석 모형을 적극적으로 검토해 볼 필요가 있다.

 넷째, 컨테이너 운임예측 모형의 지속적인 개발이 필요하다. 본 연구에서 개발한 컨테이너 운임예측 모형은 인공지능(AI) 알고리즘을 활용해 요인 선정과 예측 모형간 예측력 비교를 수행하였으며 예측기간을 최대 24주까지 확장해 가면서 예측의 정확도를 확인하였다. 하지만 가용한 데이터 양의 부족으로 인해서 일반적인 학습, 검증, 평가 데이터로 구성되는 모형의 정합도 검증은 부족한 상태이다. 따라서 본 연구 이후에도 정책 수립의 기초자료 공급처이자 직접적인 정책 수단으로써 컨테이너 운임예측 모형의 지속적인 개발은 필요하다.


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