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문제 정의
- 본 연구에서는 우리나라의 임목수확작업에서 일반적으로 사용될 수 있는 타워야더, 트랙터부착 집재기, 트랙터 윈치 등의 작업생산성 및 집재비용에 따른 작업효율성을 조사 · 분석하여 작업조건에 적합한 작업시스템을 선정하는데 필요한 기초자료를 제공하고자 수행하였다.
- 본 연구에서는 춘천집재기, 타워야더, 트랙터윈치 등 3가지 집재기계에 대한 집재작업생산성 및 집재작업생산 비용을 분석하여 각 집재기계별 집재작업 효율성을 예측하고자 하였다. 이를 위해 각기 다른 임분 조건에서의 집재작업에 대한 작업효율성을 비교하기가 어려워 동일한 조건에서의 작업생산성과 집재작업 비용을 추정하여 각 집재기계별 작업효율성을 비교하였다.
제안 방법
- 가로집재는 와이어로프에 묶은 벌채목을 반송기가 위치한 곳까지 이동하는 과정으로 반송기가 이동하여 집재작업이 이루어지기 전까지의 과정이다. 가로집재 작업에 의해 벌채목이 반송기까지 운반된 후 주집재선을 타고 짐풀기 작업이 이루어지는 곳까지 이동하는 과정을 집재작업으로 구분하였다. 집재된 벌채목에서 와이어로프를 제거하여 반송기가 다시 보내지기 전까지의 과정은 짐풀기 작업으로 구분하여 조사하였다.
- 각 조사지에서 집재기계별로 측정한 요소작업별 연속 작업 시간을 이용하여 평균 작업시간을 산출하고, 집재수량과 입목재적 등을 이용하여 시간당 작업량을 산출하였다. 각 조사지별로 사용된 집재기계의 작업공정을 분석한 후, 작업효율성을 비교하기 위해 동일한 임분조건에서의 생산성을 분석하였다. 이를 위해 각 집재기계별 평균 집재작업 시간을 예측할 수 있는 추정식을 개발하였으며, 도출된 추정식에 의해 평균 집재작업 시간을 산출하고, 이때의 집재재적 등을 이용하여 작업생산성을 각 집재기계 별로 비교 분석하였다.
- 각 조사지에서 집재기계별로 측정한 요소작업별 연속 작업 시간을 이용하여 평균 작업시간을 산출하고, 집재수량과 입목재적 등을 이용하여 시간당 작업량을 산출하였다. 각 조사지별로 사용된 집재기계의 작업공정을 분석한 후, 작업효율성을 비교하기 위해 동일한 임분조건에서의 생산성을 분석하였다.
- 각 집재기계별 평균 집재작업시간 예측을 위한 추정식을 개발하기 위해 수집한 자료를 종속변수인 집재작업시간과 독립변수인 집재거리, 가로집재거리, 집재목의 DBH, 집재 수량, 집재작업지 경사도 등으로 분류하여 정리하였다.
- 05). 따라서 추정자료와 검증자료의 분산이 동질성을 갖는 것으로 판단하여 자료 통합을 통해 집재작업시간 예측 추정식을 재도출하였다.
- 본 연구에서 도출한 3가지 집재기계의 평균 집재작업시간 예측 추정식이 통계적으로 문제가 없는 것으로 분석되었으며, 더 많은 자료를 이용하여 추정식을 개발하기 위해 앞에서 추정자료와 검증자료로 분류하였던 자료를 통합하여 최종적으로 추정식을 도출하여도 문제가 없는지 분석하였다. 추정자료와 검증자료의 집재작업시간에 대한 분산의 동질성을 비교하기 위해 Table 8과 같이 F-검정을 실시한 결과, 집재작업시간 표본분산의 비를 나타내는 F* 는 모두 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다(p>0.
- 본 연구에서 수집한 자료를 이용하여 각 집재기계별 집재작업시간을 예측할 수 있는 추정식을 도출하여 집재작업 생산성 및 비용의 변화를 파악하였다. 평균 집재작업 시간은 단계별 회귀분석 기법에 의해 추정식에 적합한 최적의 독립변수를 선택하여 추정식을 도출하였다(Table 6).
- 본 연구에서 조사한 3가지 집재기계의 집재작업 효율성을 비교하기 위해 동일한 조건에서 집재작업이 진행되었다고 가정하여 집재작업의 생산성 및 생산비용을 추정하여 비교하였다. 집재작업의 가정 조건은 Table 10과 같이 평균 흉고직경이 20 cm인 낙엽송 임분에서 벌채 후, 집재작업을 실시하고, 집재작업에서 평균 집재거리는 60 m, 평균 가로집재거리는 10 m, 1회 평균 집재목의 개수는 1.
- 일반적으로 회귀모형을 사용한 추정식을 개발할 경우, 모형의 적합성을 검증하기 위해 독립자료를 수집하여 사용하는 것이 일반적이지만 새로운 자료의 수집을 위해 많은 시간과 비용이 투입되어 자료 수집에 어려움이 있기 때문에, 이를 해결하기 위해 사용가능한 자료를 추정자료와 검증자료로 50%씩 분류하여 통계분석에 사용하는 것이 효율적이라고 알려져 있다(Snee, 1977). 본 연구에서는 수집된 자료의 양이 적고, 회귀 추정의 적합성을 고려하여 수집한 자료를 무작위 분류에 의해 Table 3과 같이 추정식 도출에 필요한 추정자료(fit data) 70%와 검증에 필요한 검증자료(test data) 30%로 분류하여 사용하였다(Shin et al., 2006; Adebayo et al., 2007).
- 각 조사지별로 사용된 집재기계의 작업공정을 분석한 후, 작업효율성을 비교하기 위해 동일한 임분조건에서의 생산성을 분석하였다. 이를 위해 각 집재기계별 평균 집재작업 시간을 예측할 수 있는 추정식을 개발하였으며, 도출된 추정식에 의해 평균 집재작업 시간을 산출하고, 이때의 집재재적 등을 이용하여 작업생산성을 각 집재기계 별로 비교 분석하였다.
- 본 연구에서는 춘천집재기, 타워야더, 트랙터윈치 등 3가지 집재기계에 대한 집재작업생산성 및 집재작업생산 비용을 분석하여 각 집재기계별 집재작업 효율성을 예측하고자 하였다. 이를 위해 각기 다른 임분 조건에서의 집재작업에 대한 작업효율성을 비교하기가 어려워 동일한 조건에서의 작업생산성과 집재작업 비용을 추정하여 각 집재기계별 작업효율성을 비교하였다. 각 집재기계별 평균 집재작업시간을 예측할 수 있는 추정식을 도출하여 작업시간을 산출한 후, 집재작업생산성과 작업비용을 추정하여 작업효율성을 비교하였을 경우, 집재거리가 40 m 이내로 짧을 경우에는 트랙터윈치에 의한 집재작업이 효율적이며, 40~140 m의 집재거리에서는 춘천집재기가, 140 m 이상의 장거리 집재작업에서는 타워야더가 가장 효율적인 것으로 나타났다.
- 집재작업공정 이외에 작업대기시간과 작업지연시간, 가선 설치 및 철거 시간 등을 추가로 조사하였으며, 이때 집재수량, 집재목의 흉고직경, 경사도, 집재거리, 가로집재거리 등을 함께 조사하여 작업공정 분석에 사용하였다. 작업 지연시간은 집재기계의 기계적 결함이나 수리, 주유 등에 의해 작업이 지연되는 기계적지연(mechanical delay), 집재목 걸림현상, 장애물 제거 등 작업과정에서 발생되는 운용지연(operational delay), 그리고 작업원의 휴식, 식사시간, 작업과 관련 없는 대화나 행동 등에 의해 지연되는 작업자지연(personal delay)으로 구분하여 조사하였다.
- 조사지 1과 조사지 2에서의 집재작업시스템은 체인톱을 이용한 벌목과 가지자르기 작업을 실시한 후, 트랙터 부착형 집재기인 춘천집재기를 이용하여 전간재 하향집재 작업을 실시하였다. 집재된 전간재는 굴삭기 우드그랩과 체인톱으로 통나무자르기 작업을 진행하였다.
- 조사지 3에서의 집재작업시스템은 체인톱을 이용한 벌목과 가지치기 작업을 실시한 후, 타워야더(RME-300T)와 트랙터윈치(FARMI)에 의한 전간재 하향집재 작업을 실시하였다. 타워야더에 의한 집재작업은 기계조작수 1인과 쵸킹수 2인이 1개조를 이루어 실시되었으며, 기계조작수가 기계조작과 짐풀기 작업을 동시에 진행하면서 실시되었다.
- 가로집재 작업에 의해 벌채목이 반송기까지 운반된 후 주집재선을 타고 짐풀기 작업이 이루어지는 곳까지 이동하는 과정을 집재작업으로 구분하였다. 집재된 벌채목에서 와이어로프를 제거하여 반송기가 다시 보내지기 전까지의 과정은 짐풀기 작업으로 구분하여 조사하였다.
- 조사지 1과 조사지 2에서의 집재작업시스템은 체인톱을 이용한 벌목과 가지자르기 작업을 실시한 후, 트랙터 부착형 집재기인 춘천집재기를 이용하여 전간재 하향집재 작업을 실시하였다. 집재된 전간재는 굴삭기 우드그랩과 체인톱으로 통나무자르기 작업을 진행하였다. 집재작업은 기계조작수 1인, 쵸킹수 2인, 짐풀기 1인으로 4인이 1개조를 이루어 실시되었다.
- 집재작업 비용은 기계비용과 현지에서 관찰된 시간당 생산성에 의해 산출하였으며, 기계비용은 고정비용과 운용비용으로 구분하여 계산하였다. 고정비용에는 감가상각비, 이자, 보험, 세금 등이 포함되며, 운용비용에는 유지관리비, 연료비, 오일, 그리고 인건비 등이 포함된다.
- 집재작업공정 이외에 작업대기시간과 작업지연시간, 가선 설치 및 철거 시간 등을 추가로 조사하였으며, 이때 집재수량, 집재목의 흉고직경, 경사도, 집재거리, 가로집재거리 등을 함께 조사하여 작업공정 분석에 사용하였다. 작업 지연시간은 집재기계의 기계적 결함이나 수리, 주유 등에 의해 작업이 지연되는 기계적지연(mechanical delay), 집재목 걸림현상, 장애물 제거 등 작업과정에서 발생되는 운용지연(operational delay), 그리고 작업원의 휴식, 식사시간, 작업과 관련 없는 대화나 행동 등에 의해 지연되는 작업자지연(personal delay)으로 구분하여 조사하였다.
- 본 연구에서 수집한 자료를 이용하여 각 집재기계별 집재작업시간을 예측할 수 있는 추정식을 도출하여 집재작업 생산성 및 비용의 변화를 파악하였다. 평균 집재작업 시간은 단계별 회귀분석 기법에 의해 추정식에 적합한 최적의 독립변수를 선택하여 추정식을 도출하였다(Table 6). 추정자료를 이용하여 평균 집재작업시간 추정식을 도출할 때 사용된 독립변수는 집재거리, 가로집재거리, 집재목의 개수, 집재목의 DBH 등이 선택되었으며, 춘천집재기와 트랙터윈치의 집재작업시간 추정식의 결정계수는 0.
- 회귀기법에 의해 추정식을 도출하는 방법은 가능한 많은 자료를 사용하는 것이 추정식의 정도를 높일 수 있는 방법이며, 본 연구에서는 비교적 자료의 양이 많지 않아 추정식의 적합성에 문제가 없을 경우 추정자료와 검증자료를 통합하여 좀 더 효율성이 높은 추정식을 도출하였다. 이때, 추정자료와 검증자료로 사용하였던 두 자료간의 동질성이 통계적으로 인정되어야 자료를 통합하여 추정식을 재도출하였을 경우 문제가 없으며(Shin et al.
대상 데이터
- 본 연구의 조사지는 강원도 춘천시 사북면(조사지 1)과 경기도 가평군 설악면(조사지 2)에 위치한 낙엽송 조림지의 솎아베기 작업지 각 10 ha, 그리고 전북 진안군 성수면(조사지 3)에 위치한 리기다소나무 조림지의 솎아베기 작업지 3 ha이다(Table 1). 조사지 1, 2, 3 모두 ha당 입목재적이 200 m3 이상으로 향후 우량대경재 생산을 목표로 수익솎아베기를 실시하는 대상지로서 간벌율은 조사지 1과 조사지 2가 약 30%, 그리고 조사지 3이 약 50%이다.
데이터처리
- 각 집재기계별 평균 집재작업시간 예측 추정식은 추정 자료의 독립변수들 중에서 다중공선성이 높게 나타나는 변수들을 제거하면서 추정에 필요한 최적의 변수 조합을 찾아내는 중회귀분석의 단계별 회귀기법(stepwise regression)을 이용하여 개발하였다. 이와 같은 방법으로 도출된 추정식의 적합성을 검증하기 위해 대응하는 두 표본평균 간의 비교에 사용되는 t-검정을 사용하여 검증자료의 평균 집재작업시간과 추정식에 의한 평균 집재작업시간을 비교분석 하였다(Adebayo et al.
- 회귀기법에 의해 추정식을 도출하는 방법은 가능한 많은 자료를 사용하는 것이 추정식의 정도를 높일 수 있는 방법이며, 본 연구에서는 비교적 자료의 양이 많지 않아 추정식의 적합성에 문제가 없을 경우 추정자료와 검증자료를 통합하여 좀 더 효율성이 높은 추정식을 도출하였다. 이때, 추정자료와 검증자료로 사용하였던 두 자료간의 동질성이 통계적으로 인정되어야 자료를 통합하여 추정식을 재도출하였을 경우 문제가 없으며(Shin et al., 2006), 이를 위해 두 집단의 분산비를 통해 자료의 균질성 또는 정밀도를 검증하는 F-검정을 사용하여 추정자료와 검증 자료의 동질성에 대한 통계검증을 실시하였다.
- 각 집재기계별 평균 집재작업시간 예측 추정식은 추정 자료의 독립변수들 중에서 다중공선성이 높게 나타나는 변수들을 제거하면서 추정에 필요한 최적의 변수 조합을 찾아내는 중회귀분석의 단계별 회귀기법(stepwise regression)을 이용하여 개발하였다. 이와 같은 방법으로 도출된 추정식의 적합성을 검증하기 위해 대응하는 두 표본평균 간의 비교에 사용되는 t-검정을 사용하여 검증자료의 평균 집재작업시간과 추정식에 의한 평균 집재작업시간을 비교분석 하였다(Adebayo et al., 2007).
이론/모형
- 본 조사지에서의 집재작업에 대한 작업시간, 요소작업 시간, 그리고 작업공정 등을 분석하기 위해 스톱워치를 이용한 시간 동작 연구(time and motion study) 방법을 적용하였다. 춘천집재기, 타워야더, 트랙터윈치에 의한 집재작업공정을 반송기보내기, 와이어로프 가로끌기, 쵸킹, 신호보내기 및 작업자 이동, 가로집재, 집재, 그리고 짐풀기 작업 등으로 구분하였다(Studier and Binkley, 1974; Huyler and Ledoux, 1997).
성능/효과
- 85 m3/hr, 작업비용이 87,709원/m3으로 조사되었으나, Table 10의 조건에서는 작업생산성은 높아지고 집재비용은 낮아지는 것으로 분석되었다. 1회 집재재적이 0.2 m3/cycle에서 0.35 m3/cycle으로 높아지고, 집재거리가 짧아지면서 작업생산성은 높아졌으며, 이에 따라 작업비용은 낮아지는 효과가 나타나고 있다.
- 20 m3을 수집하는 것으로 분석되었다. 1회 평균 집재작업시간은 약 390초로 순작업 시간당 집재작업량은 약 1.85 m3/hr으로 작업생산성이 매우 낮았다. 타워야더를 이용한 집재작업에서의 작업지연 시간은 1회 평균 116초가 발생하고 있는 것으로 나타났으며, 이에 따른 기계이용률은 77.
- 1회 평균 집재작업에서 순작업시간 이외에 기계오작동, 집재목 걸림현상, 작업지체 등의 작업지연시간이 약 90초 정도 발생하고 있어 기계이용률(machine utilization)은 약 67.5%로 분석되었으나, 가선의 설치 · 철거, 집재로 변경 등을 포함한 춘천집재기의 기계이용률은 약 51.0%로 나타났다.
- 각 집재기계별 집재작업시간을 비교해볼 때, 춘천집재기의 작업시간이 가장 적게 소요되고 있는 것으로 분석되었다. 춘천집재기의 경우 타워야더의 작업지보다 집재거리가 상대적으로 짧고 작업원 1인이 더 투입되어 작업시간이 적게 소요된 것으로 판단된다.
- 이를 위해 각기 다른 임분 조건에서의 집재작업에 대한 작업효율성을 비교하기가 어려워 동일한 조건에서의 작업생산성과 집재작업 비용을 추정하여 각 집재기계별 작업효율성을 비교하였다. 각 집재기계별 평균 집재작업시간을 예측할 수 있는 추정식을 도출하여 작업시간을 산출한 후, 집재작업생산성과 작업비용을 추정하여 작업효율성을 비교하였을 경우, 집재거리가 40 m 이내로 짧을 경우에는 트랙터윈치에 의한 집재작업이 효율적이며, 40~140 m의 집재거리에서는 춘천집재기가, 140 m 이상의 장거리 집재작업에서는 타워야더가 가장 효율적인 것으로 나타났다.
- 따라서 도출된 추정식에 의한 집재작업시간 추정치와 실제 집재작업시간이 통계적으로 차이가 없다는 것을 의미 한다. 검증자료와 추정식에 의한 평균 집재작업시간 차이의 평균치(#)는 춘천집재기가 0.49초로 매우 작게 나타났으며, 타워야더와 트랙터윈치는 각각 13.22초와 24.78초로 약간 높게 나타났다. 타워야더와 트랙터윈치의 경우 수집한 자료의 수와 검증에 사용된 검증자료의 수가 적어 춘천집재기에 비해 평균치(#) 값이 높게 분석되었으나, 통계적으로는 유의한 차이가 나타나지 않았다.
- 집재작업의 효율성은 생산성과 생산비용을 모두 고려하여 결정하여야 하므로 집재거리 140 m 이상에서 타워야더의 집재작업 효율성이 높은 것으로 평가하였다. 결국 집재거리가 40 m 이내로 짧을 경우에는 트랙터윈치에 의한 집재작업이 효율적일 것으로 판단되며, 40~140 m의 집재거리에서는 춘천집재기, 그 이상의 집재거리에서는 타워야더가 가장 효율적인 것으로 판단된다.
- 08씩 감소하였으나 비교적 높은 추정능력을 보이는 것으로 판단된다. 결정계수가 가장 낮았던 타워야더의 집재작업시간 추정식의 경우 자료의 수가 증가하면서 결정계수 값이 0.11 증가하여 추정 능력이 높아지는 것으로 분석되었다.
- 춘천집재기의 경우 타워야더의 작업지보다 집재거리가 상대적으로 짧고 작업원 1인이 더 투입되어 작업시간이 적게 소요된 것으로 판단된다. 또한 트랙터 윈치의 경우 집재거리는 가장 짧았으나, 와이어로프를 인력에 의해 집재목까지 이동시킨 후 쵸킹작업을 진행함에 따라 작업시간이 증가하는 것으로 나타났다. 춘천집재기와 타워야더는 반송기보내기작업과 주집재작업이 전체 작업시간에서 차지하는 비중이 매우 높았으며, 특히 타워야더의 경우 집재거리가 100 m정도로 춘천집재기의 집재거리 66 m 보다 훨씬 길어 두가지 공정의 작업시간이 3배 이상 소요되고 있는 것으로 분석되었다.
- 20 m3 보다 높았기 때문인 것으로 판단된다. 또한, 1회 평균 집재작업시간이 344초로 시간당 10.45회 집재작업이 진행되었으나, 본 연구에서는 1회 작업시간이 390초로 시간당 집재회수가 약 9.23회로 낮은 것도 하나의 원인으로 판단된다.
- Table 4와 같이 집재견인력이 가장 적은 춘천집재기의 경우 집재목 걸림현상과 장애물 제거 작업 등의 운용지연시간이 가장 많이 발생하고 있었으며, 기계적 결함도 상대적으로 많이 발생하는 것으로 나타났다. 반면, 4인 1조 집재작업을 진행하여 노동 강도가 낮아 비교적 작업자지연시간이 적게 나타나고 있었으며, 타워야더와 트랙터윈치의 경우 작업자지연이 60% 이상을 차지하고 있는 것으로 분석되었다. 타워야더와 트랙터윈치의 집재작업에서는 작업원의 이동이 상대적으로 많고, 3인 1조 집재작업으로 인한 노동강도가 높아 비교적 작업자지연이 많이 발생하는 것으로 판단된다.
- 춘천집재기와 타워야더의 집재작업생산성에서는 집재거리 120 m를 기준으로 교차되고 있었으나, 집재작업생산비용에서는 140 m를 기준으로 교차되고 있다. 이는 집재작업기계의 기계비용은 고정적으로 소요되고 있으나, 집재작업생산성에 따라 단위재적당 집재작업생산비용이 결정되기 때문에 집재거리 120 m 이상에서 타워야더의 집재작업생산성이 높았으나 집재작업생산비용은 집재거리 140 m 이상에서 저렴하게 나타나는 것으로 분석되었다. 집재작업의 효율성은 생산성과 생산비용을 모두 고려하여 결정하여야 하므로 집재거리 140 m 이상에서 타워야더의 집재작업 효율성이 높은 것으로 평가하였다.
- 4%가 소요되고 있었다. 작업자가 안전한 곳으로 이동하면서 작업진행 신호를 보내는데 3.2%, 가로집재작업시간이 9.7%를 차지하고 있었으며, 주집재작업시간이 24.9%로 가장 많은 비율을 차지하고 있는 것으로 나타났다. 그밖에 짐풀기작업에 16.
- 2%가 소요되고 있었다. 작업자의 이동 및 신호보내기작업에 6.0%를 소모하고 있으며, 집재시간에 10.9%, 짐풀기작업시간에 31.2%를 소모하고 있는 것으로 분석되었다. 트랙터윈치에 의한 집재작업에서의 작업지연시간은 1회 평균 67초가 발생하고 있는 것으로 나타났으며, 춘천집재기와 타워야더에 비해 적게 발생하고 있는 것으로 분석되었다.
- 4%로 가장 많은 비중을 차지하고 있다. 짐풀기작업시간은 15.1%로 나타나고 있으며, 작업지연시간은 평균 116초가 발생하고 있는 것으로 나타났다.
- 집재거리가 멀어질수록 생산성은 떨어지게 되며, 춘천집재기와 트랙터윈치에 비해 타워야더의 생산성은 감소폭이 적은 것으로 나타나고 있다. 집재거리가 짧을수록 춘천집재기의 생산성이 가장 높았으며, 집재거리가 120 m 이상일 경우에는 타워야더의 생산성이 높은 것으로 나타나고 있다. 지면끌기식 집재작업이 이루어지는 트랙터윈치의 경우 집재거리가 증가하면, 작업생산성이 급격히 감소하는 것으로 분석되고 있으며, 이에 비해 타워야더는 집재거리가 증가하더라도, 작업생산성의 감소폭이 비교적 적은 것으로 나타나고 있다.
- 53 m3/hr으로 높아졌으며, 작업비용은 37,835원/m3으로 약간 낮아졌다. 집재목 1본의 입목재적이 크고 1회 집재재적이 증가하면서 집재거리가 2배정도 증가하였음에도 작업생산성은 증가하였으며, 기계이용률은 낮아졌음에도 작업비용이 감소하는 것으로 분석되었다.
- 이는 집재작업기계의 기계비용은 고정적으로 소요되고 있으나, 집재작업생산성에 따라 단위재적당 집재작업생산비용이 결정되기 때문에 집재거리 120 m 이상에서 타워야더의 집재작업생산성이 높았으나 집재작업생산비용은 집재거리 140 m 이상에서 저렴하게 나타나는 것으로 분석되었다. 집재작업의 효율성은 생산성과 생산비용을 모두 고려하여 결정하여야 하므로 집재거리 140 m 이상에서 타워야더의 집재작업 효율성이 높은 것으로 평가하였다. 결국 집재거리가 40 m 이내로 짧을 경우에는 트랙터윈치에 의한 집재작업이 효율적일 것으로 판단되며, 40~140 m의 집재거리에서는 춘천집재기, 그 이상의 집재거리에서는 타워야더가 가장 효율적인 것으로 판단된다.
- 평균 집재작업 시간은 단계별 회귀분석 기법에 의해 추정식에 적합한 최적의 독립변수를 선택하여 추정식을 도출하였다(Table 6). 추정자료를 이용하여 평균 집재작업시간 추정식을 도출할 때 사용된 독립변수는 집재거리, 가로집재거리, 집재목의 개수, 집재목의 DBH 등이 선택되었으며, 춘천집재기와 트랙터윈치의 집재작업시간 추정식의 결정계수는 0.78과 0.89로 비교적 높은 추정 능력을 나타내는 것으로 분석되었다. 춘천집재기에 의한 집재작업의 경우 수집한 데이터의 양이 많아 비교적 추정능력이 우수한 추정식이 도출된 것으로 판단되며, 트랙터윈치의 경우 추정식 도출에 사용된 데이터의 양은 매우 적었으나, 작업공정이 비교적 단순하여 집재작업시간 추정식의 결정계수가 높게 나타난 것으로 보인다.
- 또한 트랙터 윈치의 경우 집재거리는 가장 짧았으나, 와이어로프를 인력에 의해 집재목까지 이동시킨 후 쵸킹작업을 진행함에 따라 작업시간이 증가하는 것으로 나타났다. 춘천집재기와 타워야더는 반송기보내기작업과 주집재작업이 전체 작업시간에서 차지하는 비중이 매우 높았으며, 특히 타워야더의 경우 집재거리가 100 m정도로 춘천집재기의 집재거리 66 m 보다 훨씬 길어 두가지 공정의 작업시간이 3배 이상 소요되고 있는 것으로 분석되었다. 반면 트랙터윈치의 경우 원목 쵸킹작업과 짐풀기작업시간이 가장 많은 비중을 차지하고 있었으며, 주집재작업을 제외한 모든 작업이 인력에 의해 이루어져 다른 집재기계를 사용할 때보다 많은 시간이 소요되는 것으로 판단된다.
- 집재작업 비용은 기계비용(machine cost)과 시간당 생산성(hourly productivity)에 의해 결정되며, 기계이용률에 따라 변화하며, 춘천집재기와 타워야더는 가선의 설치 및 해체시간을 포함한 집재작업비용을 산출하였다. 춘천집재기의 고정비용, 운용비용, 그리고 인건비 등을 계산하여 기계비용을 산출하였을 경우, 시간당 약 98,681원/hr이 소요되는 것으로 분석되었으며, 기계비용과 작업생산성을 고려한 집재작업 비용은 약 26,183원/m3으로 나타났다. 이는 기존 연구결과(Kim and Park, 2010)에서의 기계비용 95,397원/hr과 비슷한 수준인 것으로 나타났으며, 이때 집재작업 비용이 29,968원/m3으로 본 연구에서의 작업비용이 높은 생산성으로 인해 낮게 나타난 것으로 판단된다.
- 타워야더를 이용한 집재작업에서 임목 1본의 평균 재적은 0.083 m3으로 1회 평균 약 0.20 m3을 수집하는 것으로 분석되었다. 1회 평균 집재작업시간은 약 390초로 순작업 시간당 집재작업량은 약 1.
- 타워야더를 이용한 집재작업에서의 작업지연 시간은 1회 평균 116초가 발생하고 있는 것으로 나타났으며, 이에 따른 기계이용률은 77.0%로 분석되었고, 가선의 설치 · 철거, 집재로 변경 등을 포함한 기계이용률은 약 63.9%로 나타났다.
- 78초로 약간 높게 나타났다. 타워야더와 트랙터윈치의 경우 수집한 자료의 수와 검증에 사용된 검증자료의 수가 적어 춘천집재기에 비해 평균치(#) 값이 높게 분석되었으나, 통계적으로는 유의한 차이가 나타나지 않았다.
- 통합된 자료에 의해 도출된 최종 집재작업시간 예측 추정식은 Table 9와 같으며, 추정 능력이 비교적 높았던 춘천집재기와 트랙터윈치의 경우 결정계수가 0.03과 0.08씩 감소하였으나 비교적 높은 추정능력을 보이는 것으로 판단된다. 결정계수가 가장 낮았던 타워야더의 집재작업시간 추정식의 경우 자료의 수가 증가하면서 결정계수 값이 0.
- 트랙터윈치를 이용한 집재작업에서는 1회 평균 약 0.20 m3을 집재하는데 평균 385초가 소요되고 있었으며, 이때 순작업시간당 집재작업량은 1.88 m3/hr으로 타워야더의 시간당 집재작업량보다 높게 나타났다. 트랙터윈치의 작업지연시간은 1회 평균 67초씩 발생하고 있었으며, 이에 따른 기계이용률은 85.
- 2%를 소모하고 있는 것으로 분석되었다. 트랙터윈치에 의한 집재작업에서의 작업지연시간은 1회 평균 67초가 발생하고 있는 것으로 나타났으며, 춘천집재기와 타워야더에 비해 적게 발생하고 있는 것으로 분석되었다.
- 트랙터윈치의 기계비용은 67,006원/hr으로 다른 집재기계에 비해 낮게 산출되었으며, 집재작업비용은 약 41,833원/m3으로 춘천집재기 보다는 높게 나타났으나 타워야더의 집재작업 비용보다는 낮게 분석되었다.
- 88 m3/hr으로 타워야더의 시간당 집재작업량보다 높게 나타났다. 트랙터윈치의 작업지연시간은 1회 평균 67초씩 발생하고 있었으며, 이에 따른 기계이용률은 85.2%로 춘천집재기와 타워야더에 비해 높게 분석되었다. 트랙터윈치의 경우 가선의 설치 · 해체 작업이 없고, 작업공정이 단순하여 기계 오작동, 작업 지연 등이 적어 기계이용률이 높게 나타난 것으로 판단된다.
- 트랙터윈치의 경우 가선의 설치 · 해체 작업이 없고, 작업공정이 단순하여 기계 오작동, 작업 지연 등이 적어 기계이용률이 높게 나타난 것으로 판단된다. 하루 6시간의 작업시간을 기준으로 할 때, 트랙터윈치의 1일 집재작업량은 약 11.28 m3/일으로 분석되었다. 이 결과는 FARMI 윈치의 집재작업에 대한 기존 연구 결과(Park, 2002)인 28.
후속연구
- 지면끌기식 집재작업이 이루어지는 트랙터윈치의 경우 집재거리가 증가하면, 작업생산성이 급격히 감소하는 것으로 분석되고 있으며, 이에 비해 타워야더는 집재거리가 증가하더라도, 작업생산성의 감소폭이 비교적 적은 것으로 나타나고 있다. 따라서 집재거리가 길어질수록 타워야더의 작업생산성이 다른 집재기계에 비해 높아지면서 효율적인 집재작업이 이루어질 수 있을 것으로 예상된다.
- 집재작업에서의 작업생산성과 작업비용은 1회 집재재적 및 집재거리 등에 의해 가장 큰 영향을 받는 것으로 판단되며, 집재작업지의 임분조건에 따른 최적의 집재작업 시스템을 구축하여 효율적인 집재작업을 실행하기 위해서는 좀 더 많은 집재기계에 대한 집재작업공정 조사를 통한 분석이 이루어져야 할 것으로 판단된다.
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