[논문]임도 시설에 따른 접근성 개선 및 산림작업비용 절감효과(II) - 목재수확작업을 중심으로 -

황진성; 지병윤; 권형근; 정도현

doi:10.14578/jkfs.2016.105.4.456

임도 시설에 따른 접근성 개선 및 산림작업비용 절감효과(II) - 목재수확작업을 중심으로 -
Effect of Forest Road Network on Accessibility and Cost Reduction for Forest Operations (II) - Harvesting Operations - 원문보기

韓國林學會誌 = Journal of Korean Forest Society, v.105 no.4, 2016년, pp.456 - 462

황진성 (국립산림과학원 산림생산기술연구소) , 지병윤 (국립산림과학원 산림생산기술연구소) , 권형근 (국립산림과학원 산림생산기술연구소) , 정도현 (국립산림과학원 산림생산기술연구소)

초록
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본 연구는 임도의 목재수확작업에서의 활용효과에 대한 실증적 구명을 위해 5개 지방산림청 8개 경영계획구의 실행자료를 토대로 목재수확작업에서의 임도시설 전 후의 접근성 변화와 비용절감 효과를 분석하였다. 분석 결과, 임도 및 공도로부터 500 m 이내 목재수확 작업의 사업실행 면적은 임도 시설 전 평균 25.2%에서 시설 후 평균 88.3%로 약 3.5배 증가하였으며, 임도 시설에 따른 목재수확작업 비용 절감효과는 평균 308천원/km/년인 것으로 나타났다. 이에 임도시설이 목재수확작업을 위한 접근성 개선 및 작업비용 절감효과가 큰 것으로 나타났으며, 임도 시설확충을 위한 지속적 정책추진이 필요할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to analyze the effect of forest road network on accessibility and cost reduction for forest operations before and after forest road construction by investigating harvesting operations in 5 regional Forest Services (8 management planning districts). The results showed that the accessible operation area within 500 m from forest roads or public roads increased about 3.5 times after the forest road construction. The average cost reduction was 308,000 won/km/year. According to the results, forest road had a great effect on improvement of accessibility and reduction effect of forest operation cost. Therefore, the policy for expansion of forest road should be continued for preparing of effective harvesting system.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 실질적인 목재수확작업에서의 접근성 개선 및 비용절감 효과를 구명하여 임도시설 확충을 위한 정책추진의 기초자료로 활용하고자 실시하였다.

가설 설정

또한 기계화작업로와 임도를 이용한 운재비용(C_t)은 기계화작업로의 경우 차륜형 포워더(GMC), 임도는 5톤 트럭(증축)으로 운재하는 것을 가정하여 왕복 운재거리(L_t), 운재량(Vol_t), 거리당 재적당 운재단가(UC_t)의 곱으로 산출하였다. 식 1에서 기계화작업로 시설길이(L_mt)는 임도 및 공도로부터 작업지까지의 직선거리와 작업로 우회계수, 대상지별 사거리 환산계수를 적용하여 산출하였으며, 기계경비(C_m)는 장비가격, 손료계수, 주연료 사용량, 유류단가, 주연료비, 잡품비율, 집재기종·거리·재적별 소요인력을 적용하여 산출하였다.
대안 1은 임도가 설치되어 있는 경우로서 현존 임도 및 공도를 활용하며, 대안 2는 임도가 설치되어 있지 않은 경우로서 현존 임도를 제외하고 공도만을 활용하여 기존의 목재수확작업을 실행하는 것으로 설정하였다. 또한 대안 1과 2에서 필요시 기계화 작업로를 시설하는 것으로 가정하였다.

제안 방법

Table 6의 운재비용 산출 기본인자들은 국산재 원목 시장가격 동향(KFPI, 2014), 국립산림과학원 2014년 연구사업보고서(KFRI, 2014)에서 제시된 도로종류별 운재차량속도, 1회 적재량, 1일 임차료를 적용하여 산출하였으며, 임도를 이용한 운재차량의 이동속도는 임도설계속도를 기준으로 20 km/h를 적용하였다.
집재인건비는 집재기종·거리·재적별 소요인력, 인부종별 노임단가를 곱하여 산출하였으며, K-301 가선 설치·해체비용(C_w-K301)은 수확면적, 가선 설치·해체 1회당 작업면적, 가선 설치·해체 1회당 소요인력, 인부종별 노임단가를 적용하여 산출하였다. 거리당 재적당 운재단가(UC_t)는 운재차량별 1일 임차료, 1일 작업 시간, 운재차량별운재속도, 운재차량별 1회적재량을 적용하여 산출하였다.
대상지별로 임도 시설상태에 따른 접근성 개선효과 분석을 위해 각 대상지별 목재수확작업 실행자료, 임·소반도, 임도 위치도, 수치지형도 등의 자료를 이용하여 GIS분석을 위한 DB를 구축하였으며, ArcGIS 10.0(ESRI) 프로그램을 활용하여 임도(또는 공도)로부터 100 m 간격으로 1,000 m까지 거리계층별 산림 및 사업 실행지 면적분포 변화량을 분석하였다.
따라서 집·운재비용 부분만을 식 1과 같이 대안별로 산출하여 차액을 비교·분석하였다.
또한, 임도망도, 수치지형도, 임·소반도 등의 도면자료를 참고하여 조사대상지 형상·면적·경사도 등의 지황, 임도배치 상태, 임도 시설길이, 주변 공도 배치상태 등을 파악하였다.
목재수확작업의 집·운재비용은 목재생산량에 의해 변동되기 때문에 목재생산량에 따라 주벌(100 m3/ha 이상)과 그 외의 목재수확작업(20~100 m3/ha)으로 구분하여 절감효과를 분석하였다.
여기서, 기계화작업로 시설비(Cmt)는 기계화작업로 시설길이(Lmt)와 시설단가(UCmt)의 곱으로 산출하였으며, 집재비용(Cs)은 국내 도입되어 있는 주요 집재장비인 HAM200(집재거리 200 m)과 K-301(집재거리 300 m)으로 집재거리를 고려하여 적정 집 재방법을 설정1)하고 비용을 산출하였으며 기계경비(Cm), 집재인건비(Cws), K-301의 가선 설치·해체비용(Cw-k301)의 합으로 산출하였다.
연구에서는 벌채된 목재를 임도변 및 중간집재장까지 모으고, 소비처까지 운송하는 집·운재까지의 목재수확 작업에서 임도시설 확충에 따른 시설효과를 규명하기 위해 임도시설 전·후의 접근성과 기계화작업로 개설비 및 집·운재비용에서의 절감비용 비교·분석을 실시하였다.
임도 시설상태에 따른 2가지 대안을 설정하고 대안별 사업실행 면적 분포와 목재수확작업의 집·운재비용 차액을 산출하여 비교·분석하였다.
집재인건비는 집재기종·거리·재적별 소요인력, 인부종별 노임단가를 곱하여 산출하였으며, K-301 가선 설치·해체비용(Cw-K301)은 수확면적, 가선 설치·해체 1회당 작업면적, 가선 설치·해체 1회당 소요인력, 인부종별 노임단가를 적용하여 산출하였다.

대상 데이터

Table 2와 같이 기계화작업로 시설단가는 북부·동부지방산림청 2014년 기계화작업로 시설단가의 평균을 기준으로 m당 2,735원을 적용하였다.
조사대상지는 목재수확작업이 지속적으로 이루어진 북부지방산림청 2개(춘천, 매화산), 동부지방산림청 3개(강릉, 주천, 장성), 남부지방산림청 1개(영양), 중부지방산림청 1개(충주), 서부지방산림청 1개(완주)로 총 5개 지방산림청 8개 국유림관리소의 8개 경영계획구를 선정하였다. 분석대상은 집약적인 목재수확작업을 실행할 수 있는 현존 임도 및 공도에서 소반 중심점까지의 거리가 1,000 m 이내인 지역으로 한정하였다. 조사대상지의 개황은 Table 1과 같다.
임도의 시설효과 분석을 위해 대상지별로 2013년까지 목재수확작업 실행지에서의 실행위치, 작업면적, 작업종 등의 자료를 수집하였다. 또한, 임도망도, 수치지형도, 임·소반도 등의 도면자료를 참고하여 조사대상지 형상·면적·경사도 등의 지황, 임도배치 상태, 임도 시설길이, 주변 공도 배치상태 등을 파악하였다.
작업인원의 인부종별 노임단가는 Table 6과 같이 2014년 산림청 노임단가를 적용하였다.
조사대상지는 목재수확작업이 지속적으로 이루어진 북부지방산림청 2개(춘천, 매화산), 동부지방산림청 3개(강릉, 주천, 장성), 남부지방산림청 1개(영양), 중부지방산림청 1개(충주), 서부지방산림청 1개(완주)로 총 5개 지방산림청 8개 국유림관리소의 8개 경영계획구를 선정하였다. 분석대상은 집약적인 목재수확작업을 실행할 수 있는 현존 임도 및 공도에서 소반 중심점까지의 거리가 1,000 m 이내인 지역으로 한정하였다.

이론/모형

Table 3의 기계경비 산출을 위한 적용 값은 숲가꾸기 설계·감리 및 사업시행 지침(KFS, 2013)에서 제시된 장비가격, 손료계수, 주연료사용량, 잡품비율을 적용하였다.
Table 7의 작업로 우회계수와 대상지별 사거리 환산계수는 Ohkawabata(1988)가 제시한 경사급별 작업로 우회 계수와 집재거리 우회계수를 적용하여 기계화작업로의 시설길이 및 집재거리를 산출하였다.
작업종별 표준공정은 숲가꾸기 설계·감리 및 사업시행 지침(KFS, 2013)을 참고하였다.
집재작업시 작업지의 경사도별 할증률은 Table 4와 같이 숲가꾸기 설계·감리 및 사업시행 지침(KFS, 2013)에서 산지경사도를 고려하여 제시된 할증률을 적용하여 집재 비용을 산출하였다.

성능/효과

사업기간 및 실행면적, 각 대상지별로 실행된 목재수확작업 내용을 적용하여 임도시설에 따른 비용절감 효과를 분석한 결과는 Table 9와 같으며, 조사된 산림사업의 기간은 2013년까지 3~22년으로 매화산의 사업기간이 가장 길었으며, 강릉과 완주가 가장 짧았다. 대상지별 목재수확작업 실행면적은 8 ~ 580 ha(총 1,310 ha), 목재수확량은 506 ~ 22,850 m³(총 72,223 m³)인 것으로 나타났다.
또한 절감비용을 연간 목재수확작업 연면적과 비교해보면 강릉·주천·장성·완주 경영계획구 등 비용절감 효과가 큰 대상지에서는 임도 시설 후 임도를 활용하여 짧은 기간동안 집중적으로 목재수확작업을 실행한 것으로 나타났다.
목재수확작업에서의 비용절감 효과 분석 결과, 임도 시설에 따른 대상지별 목재수확작업 비용절감효과는 48~861천원/km/년으로 평균 308천원/km/년인 것으로 산출되었으며, 시설된 임도를 활용하여 짧은 기간 동안 집중적으로 목재수확작업을 실행한 곳이 임도의 시설효과가 높은 것으로 나타났다.
비용절감 효과가 적은 매화산·영양·청주 경영계획구 등에서는 비용절감 효과가 큰 대상지보다 상대적으로 연간 작업 연면적이 적은 것으로 나타났다.
Figure 2에서 임도(또는 공도)로부터 500 m를 기준으로임도 시설시(대안 1)와 임도 미시설시(대안 2)의 사업 실행지 면적분포 변화를 보면 다음과 같다. 사업실행지에 대한 접근성을 살펴보면, 춘천의 경우 임도 시설 전 500 m 이내에 전체 사업실행지 면적의 17.4%만이 점유하고 있었지만, 임도 시설 후 전체 사업 실행지의 86.8%가 임도(또는 공도)로부터 500 m 이내에 집중적으로 분포하고 있는 것으로 나타났다. 매화산은 시설 전 49.
임도시설 전·후의 접근성 변화를 분석한 결과, 임도 및 공도로부터 500 m 이내의 사업실행면적이 임도 시설 전 평균 25.2%에서 임도 시설 후 평균 88.3%로 증가하여 임도시설로 인해 원활한 목재수확작업을 위한 접근성 개선 효과가 있는 것으로 나타났다.
전체적으로 사업 실행지 면적이 임도 시설 전 평균 25.2%에서 임도 시설 후 평균 88.3%로 약 3.5배가 증가하여 대부분의 목재수확 사업이 작업지 주변의 임도 및 공도를 적극 활용하여 실행된 것으로 나타났다.

후속연구

비용절감 효과가 적은 매화산·영양·청주 경영계획구 등에서는 비용절감 효과가 큰 대상지보다 상대적으로 연간 작업 연면적이 적은 것으로 나타났다. 따라서 보다 효율적이고 체계적인 임도의 활용을 위하여 전체 경영 산림의 노망을 계획 후 목재수확작업이 집중적으로 이루어질 대상지에 우선적으로 임도를 개설한다면 보다 임도의 시설효과를 높일 수 있을 것으로 판단된다.
이상에서와 같이 임도는 목재수확을 위한 기반시설로서 임도가 없는 경우에 비해 접근성 개선 및 비용 절감효과가 큰 것으로 나타나 지속적인 정책지원을 통해 지속적인 시설확충이 필요할 것으로 사료되며, 본격적인 목재수확시기를 대비하여 목재수확지역에 우선적으로 시설할 필요가 있는 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	목재수확작업의 작업효율을 높이려면 어떤 시설이 필요한가?	적정 수확시기에 목재를 생산하고 목재수확작업의 작업효율을 높이려면 목재수확을 위한 기계, 장비, 작업원의 이동 및 생산된 목재를 원활하게 운송할 수 있는 임도가 시설되어야 한다. Norihiko(1994), Cha et al.
	우리나라의 산림의 4영급 이상은 몇%를 차지하고 있는가?	우리나라의 산림은 1970년대 본격적인 숲가꾸기 사업을 추진한 결과 현재 4영급 이상이 65%이상을 차지하고 있어, 주벌수확시기가 도래함에 따라 목재수확량의 급증이 예상된다.
	접근성 개선을 위한 임도망 확충이 지속적으로 이루어져야 하는 이유는 무엇인가?	적정 수확시기에 목재를 생산하고 목재수확작업의 작업효율을 높이려면 목재수확을 위한 기계, 장비, 작업원의 이동 및 생산된 목재를 원활하게 운송할 수 있는 임도가 시설되어야 한다. Norihiko(1994), Cha et al.(1998)은 기존에 실행된 대부분의 산림작업들이 임도로부터 근거리에 집중되어 있는 것으로 나타나 산림의 접근성 개선 및 산림시업의 활성화를 위해 임도는 필수적인 기반시설이라 하였다. 따라서 접근성 개선을 위한 임도망 확충이 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

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저자의 다른 논문 :

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용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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