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수종에 따른 스트로크 하베스터의 벌도⋅조재작업 생산성 및 비용
Productivity and Cost of Mechanized Felling and Processing Operations Performed with an Excavator-based Stroke Harvester by Tree Species 원문보기

한국산림과학회지 = Journal of korean society of forest science, v.111 no.4, 2022년, pp.567 - 582  

최윤성 (국립산림과학원 산림기술경영연구소) ,  조민재 (국립산림과학원 산림기술경영연구소) ,  문호성 (국립산림과학원 산림기술경영연구소) ,  오재헌 (국립산림과학원 산림기술경영연구소)

초록
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체인톱에 의한 인력위주의 임목수확작업은 안전사고 문제에 직면하고 있으나, 기계화작업을 통해 작업자의 위험성을 줄이고 생산성을 높일 수 있다. 본 연구는 국내 수종에 적합한 굴삭기 기반의 스트로크 하베스터을 이용하여 리기다소나무(Pinus rigida)와 신갈나무(Quercus mongolica)를 대상으로 벌도+조재작업, 벌도작업과 조재작업으로 구분하여 생산성과 비용을 분석하였다. 스트로크 하베스터의 효율적인 운영을 위한 작업생산성 예측모델 개발과 직경 및 기계이용률에 따른 작업비용 변화를 분석하였다. 벌도+조재작업에서 리기다소나무와 신갈나무의 생산성은 각각 6.53 m3/SMH와 4.02 m3/SMH이고, 비용은 각각 17,983 won/m3과 29,210 won/m3으로 나타났다. 벌도작업에서 리기다소나무와 신갈나무의 생산성은 각각 40.9 m3/SMH와 23.0 m3/SMH이고 비용은 각각 2,667 won/m3와 4,743 won/m3으로 나타났다. 조재작업에서 리기다소나무와 신갈나무의 생산성은 각각 8.25 m3/SMH와 7.75 m3/SMH이고, 비용은 각각 15,296 won/m3와 16,283 m3/SMH으로 나타났다. 스트로크 하베스터를 이용한 벌도+조재작업, 벌도작업과 조재작업의 생산성에 대한 중요인자는 흉고직경, 이동거리와 절단횟수가 선정되었으며(p<0.05), 이를 이용하여 작업생산성 예측모델을 개발하였다. 따라서 스트로크 하베스터를 이용한 벌도 및 조재작업에서 다양한 조건과 수종을 고려한 DB 구축으로 생산성과 비용 예측의 정확성을 높이기 위한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Chainsaw use for motor-manual timber harvesting in South Korea is associated with worker safety issues. However, forestry operations such as timber harvesting have already been mechanized to reduce hazards to workers and increase productivity. This study analyzed the productivities and costs of fell...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • (2019)는 프로세서를 이용한 조재작업에 대한 생산성과 비용에 관한 연구가 일부 수행되었을 뿐 하베스터 단일 기종에 대한 벌도+조재작업, 벌도작업과 조재작업에 관한 생산성과 비용 예측 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 국내에 보급된 굴삭기 기반의 스트로크 하베스터를 대상으로 1) 수종(리기다소나무, 신갈나무)에 따른 벌도+조재작업, 벌도작업과 조재작업의 생산성 및 비용 분석, 2) 수종(리기다소나무, 신갈나무)에 따른 벌도+조재작업, 벌도작업과 조재작업의 작업생산성 예측 모델 제시, 3) 수종(리기다소나무, 신갈나무)에 따른 벌도+조재작업, 벌도작업과 조재작업 비용에 따른 민감도 분석을 통해 작업현장에서 효율적이고, 경제적으로 스트로크 하베스터를 운영할 수 있는 기초자료를 제공하고자 하였다.
  • 그러나 산림작업의 대부분은 인력작업으로 인해 위험에 노출되어 있고, 3D 업종이라는 인식으로 젊은 노동인력확보가 어려울뿐만 아니라 기존 작업자의 고령화로 인력문제에 직면하고 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 고성능 임업기계인 스트로크 하베스터를 이용한 벌도+조재 작업, 벌도작업과 조재작업의 시간과 주요인자 조사를 통해 작업생산성을 이용한 비용을 예측할 수 있는 모델을 개발하고자 하였다. 본 연구에서 하베스터를 이용한 벌도+조재작업 시 흉고직경, 이동거리와 절단횟수가 중요한 인자로 나타났으며, 이를 이용하여 각 작업에 따른 예측모델식을 개발하였다.
  • 작업시간(delay-free cycle time)에 대한 분석을 Shapiro-Wilk 검정을 통해 정규성 검정에서 오류가 없음을 확인하였다. 또한 조사된 인자들에 대한 상관관계 분석을 통해 가장 영향이 있는 인자를 대상으로 작업시간 예측모델을 개발하고 적합성을 검증하고자 하였다. 작업시간 예측모델에 사용된 데이터는 일반적으로 사용하고 있는 무작위 추출방식을 작업별 전체 실측 자료의 70%를 이용하고, 검증을 위한 데이터는 나머지 30%를 이용하였다(Snee, 1977).
  • 스트로크 하베스터를 이용한 작업별 작업시간의 예측모델을 개발하여 작업효율성을 분석하고자 하였다. 각각의 작업별 작업시간과 전체인자는 벌도+조재작업에서 흉고직경, 경사, 재적, 이동거리, 번칭거리 중 상관관계분석에 따라 흉고직경, 이동거리와 절단횟수가 가장 높았다.
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