초록 ▼

우리나라는 그 동안의 치산녹화 및 산림자원화 정책으로 목재의 자원화 여건이 기본적으로 구축되어 가고 있지만 아직 대부분의 산림이 3~4영급으로서 산림관리 즉, 숲가꾸기사업이 절실히 요구되는 시점에 있다. 이 숲가꾸기사업의 성공여하에 따라 자원경쟁시대에 생존이 걸려 있다고 해도 과언이 아니다.
한편, 국내산 목재에 대한 수요의 증가에도 불구하고 국산재 생산과 공급여건은 사회경제적인 여건 변화에 따라 더욱 악화되고 있는 것은 주지의 사실이다. 목재가격은 정체되어 있고, 노임도 급상승하고 있지만 산림작업의 생산성 향상과 노동력 확보

우리나라는 그 동안의 치산녹화 및 산림자원화 정책으로 목재의 자원화 여건이 기본적으로 구축되어 가고 있지만 아직 대부분의 산림이 3~4영급으로서 산림관리 즉, 숲가꾸기사업이 절실히 요구되는 시점에 있다. 이 숲가꾸기사업의 성공여하에 따라 자원경쟁시대에 생존이 걸려 있다고 해도 과언이 아니다.
한편, 국내산 목재에 대한 수요의 증가에도 불구하고 국산재 생산과 공급여건은 사회경제적인 여건 변화에 따라 더욱 악화되고 있는 것은 주지의 사실이다. 목재가격은 정체되어 있고, 노임도 급상승하고 있지만 산림작업의 생산성 향상과 노동력 확보는 이에 미치지 못하여 목재생산의 경제성이 저하되고 있는 실정이다.
따라서 향후 숲가꾸기사업의 촉진과 국산재의 생산비 절감, 노동력 수급문제 해결을 위하여 임업기계화가 절실하게 필요한 시기에 도달한 것이다. 이에 따라 최근에는 산림작업 현장의 영림단원으로부터 대학, 국가기관에서도 임업기계의 개발과개량에 박차를 가하고 있다.
최근 국내 임업기계의 개발이 활성화되고 있어 이에 따른 활용성 제고를 위하여 개발된 장비의 성능을 구명하여 적극적으로 산림작업에 투입할 필요성이 대두되고 있는 실정이다. 또한, 간벌물량의 증가로 외국산 임목수확장비의 도입이 증가추세에 있으므로 이에 대한 작업시스템 및 적용 가능한 작업방법을 개발하여 보급하여야할 것이며, 기계의 사용에 따른 안전교육이 필수적이므로 작업원을 위한 안전사고 예방의 필요성도 수반되어 생산성향상을 이루어 나가야 할 것이다.
따라서 본 연구보고에서는 임업기계화에 따른 문제점을 해결함과 동시에 그 동안 국내에서 개발되었던 장비들의 성능시험을 실시하여 앞으로의 기계개발 및 활용에 따른 성능개선을 통한 생산성의 향상으로 목재생산비용의 절감을 도모하고자 하였다.
국산기술로 개발된 조재기가 원목의 가지치기 및 절단작업 등 작동의 원활한 수행여부, 적용 가능한 기본차량 등에 대한 평가를 위하여 각 부분품별 유압 및 유량의 변화에 대한 동작 시험으로 기계에 대한 성능을 테스트하여 앞으로 개발될 후속 장비에 대한 성능향상을 도모하고자 하였으며, 임내차의 경우에는 요철장애물을 설치하여 실제차량 주행 시 발생하는 차량의 가속도, 변위, 진동특성과 시뮬레이션모델과의 유효성을 검증하였으며, 이 결과를 토대로 국산 기계 개발시 차량의 부정지 주행안정성 향상을 위하여 서스펜션 등의 장착이 필요한것으로 나타났다. 한편, 임내차의 주행안정성 분석 결과, 측면적재형이 후면적재형에 비해 주행안정성이 양호한 것으로 나타났다.
임내차의 동적 시뮬레이션 모델을 개발하고 무게중심, 질량관성모멘트, 주행에 관한 검증시험을 수행한 결과 동적 모델의 유효성이 검증되었으며, 횡전도 시뮬레이션을 통하여 주행 속도, 지면 경사도, 주행 방향, 장애물의 크기와 같은 운전 조건 및 차량 설계 조건이 횡전도 안정성에 미치는 영향을 예측할 수 있었다.
이와 같은 연구를 통하여 우리의 자체 기술력으로 개발된 다목적집재차, 굴삭기부착용 프로세서(조재기), 미니포워더 등의 성능향상에 기여할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 고가에 도입된 외국의 장비에 대한 적용성 시험을 통하여 우리 실정에 최적의 조건에서 활용될 수 있는지의 여부를 판단하여 단순히 외국장비로 활용하기보다는 국내 여건에 적합하도록 부분적인 수정을 통한 국산화 개발에도 도움이 될것이다.

목차 Contents

• 요약 ... 1
• I. 서론 ... 5
• II. 임업기계화 및 국산개발장비 ... 10
• 1. 우리나라 임업의 현실 ... 10
• 1.1 산림작업 실행의 문제점 ... 11
• 1.2 산림작업의 기계화 현황 ... 12
• 1.3 산림작업별 기계화 가능성 검토 ... 15
• 2. 임목수확작업의 기계화 ... 18
• 2.1 임목수확작업의 기계화 방향 ... 18
• 2.2 임목수확작업의 기계화에서 고려할 사항 ... 21
• 3. 임업기계의 국산화 개발 ... 23
• 3.1 묘포용 장비 ... 23
• 3.2 조림 및 육림용 장비 ... 23
• 3.3 임목수확작업용 장비 ... 24
• Ⅲ. 개발ㆍ도입장비의 성능시험 ... 47
• 1. 미니포워더 ... 47
• 1.1 주행성능 시험 ... 47
• 1.2 기타 성능테스트 ... 55
• 2. 유압식 벌목기 ... 55
• 2.1 작업기의 특징 및 작업방법 ... 55
• 2.2 유압 및 유량변화 측정 ... 56
• 3. 소형임내차 ... 59
• 3.1 대상기종 ... 59
• 3.2 주행시험 ... 61
• 4. 프로세서(조재기) ... 75
• 4.1 대상기종의 제원 및 특성 ... 75
• 4.2 기능품별 성능시험 ... 76
• 4.3 작업 중 쏘우모터의 유량과 유압 변화 ... 82
• 4.4 프로세서 작업동안 쏘우실린더의 유압과 유량 변화 ... 87
• 4.5 피드롤러의 유압 및 유량변화 ... 90
• Ⅳ. 임목수확작업 시스템 ... 96
• 1. 완ㆍ중경사지 단목집재 작업시스템 ... 96
• 1.1 벌목ㆍ조재작업 ... 97
• 1.2 소형포워더에 의한 집재작업 ... 99
• 1.3 유압식벌목기 및 포워더 시스템의 작업능률 및 경제성분석 ... 102
• 2. 중ㆍ급경사지 소규모 전간전목집재 작업시스템 ... 104
• 2.1 소형케이블윈치 시스템 ... 104
• 2.2 라디캐리를 이용한 집재작업 시스템 ... 111
• 3. 중ㆍ급경사지 중규모 이상 전간전목집재 작업시스템 ... 115
• 3.1 임내차 탑재형 타워야더 집재작업 ... 116
• 3.2 트럭(다목적집재차) 탑재형 타워야더 집재작업 ... 121
• 3.3 간이 타워야더 집재작업 ... 123
• 4. 시스템별 능률 및 경제성 비교 ... 127
• Ⅴ. 안전작업 실시요령 ... 129
• 1. 벌목조재작업 ... 129
• 1.1 작업안전 일반사항 ... 129
• 1.2 벌목작업 ... 131
• 1.3 조재작업 ... 133
• 2. 타워야더 등 가선집재작업 ... 134
• 2.1 작업안전 일반사항 ... 134
• 2.2 와이어로프 취급 ... 136
• 2.3 부속기계 및 기구의 취급 ... 137
• 2.4 집재작업 ... 137
• 3. 트랙터 집재작업 ... 138
• 3.1 트랙터 및 작업기(윈치) ... 139
• 3.2 트랙터 작업로 및 집적장 ... 139
• 3.3 일반적 주의사항 ... 140
• 3.4 운 전 ... 140
• 3.5 소집재, 적재 및 짐풀기 ... 141
• Ⅵ. 결 론 ... 143
• 참고문헌 ... 148