저효율·고비용의 가선집재작업 문제점 분석을 위한 사례연구

Abstract

우리나라는 1970년대 황폐화된 국토에 대한 성공적인 조림녹화사업을 통해 2014년 기준 국토면적의 약 64%에 달하는 산림과 산림면적 1ha당 148.5㎥에 달하는 임목자원을 보유하고 있다. 우리나라의 경우 단기간에 집중된 조림녹화로 인해 국내 산림면적의 약 67%가 Ⅳ영급 이상에 편중되어 있으며, 이들 중 대부분의 임분이 벌기령에 도달함에 따라 수확갱신을 위한 벌채가 급격히 증가할 것으로 예상된다. 하지만 현재 임업 노동력의 고령화와 기피현상으로 증가하는 목재생산량을 충족시키기에는 임업 노동력 확보가 어려우며 목재 가격의 정체 및 노임의 급상승 등으로 인해 생산성이 저하되고 있다. 또한 임업기계장비를 이용한 작업 설계를 하는 과정에 있어 집재대상지에 대한 공학적인 분석이 제대로 이루어지지 않아 안전사고의 위험성이 크고 고비용 저효율의 작업이 이루어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 경상북도 영주시 봉화군 춘양면 애당리 48임반 5소반의 낙엽송, 소나무림을 대상으로 효율적인 임목수확시스템 구축을 위해 가선집재 설계의 실태 조사 및 공학적 문제점을 진단하였고 가선집재장비 (HAM300)에 의한 작업 생산성 및 비용분석을 하였다. 설계도면상의 집재기 설치지점에 있어 지형 분석을 한 결과 집재기가 위치하는 부분의 지점이 임도 절성토 사면의 높이로 인해 가선의 쳐짐을 확보할 수 없는 지형적 조건을 지닌 것으로 분석되었으며 이는 곧 작업 설계를 하는데 있어 현장의 지형적 입지여건이 전혀 고려되지 않는 것으로 판단되었다. 또한 실제 작업 현장의 지형분석을 한 결과 상향집재지의 총 거리는 173m, 최대 집재거리는 138m, 최대 횡취거리는 37m, 평균 집재거리는 76.3m 로 나타났으며 하향집재지의 경우 총 거리는 158m, 최대 집재거리는 104m, 최대 횡취거리는 20m, 평균 집재거리는 58.1m로 나타났다. Ground Profile 결과 상·하향집재지 대부분의 구간이 모두 가선의 처짐(deflection of skyline)이 확보되지 않아 안전사고의 발생 위험이 클 것으로 판단되었다. Time study 기법을 통한 상향집재 작업과 하향집재 작업시간을 측정한 결과 총 작업시간(SMH)의 경우 상향집재지와 하향집재지 각 47시간 3분, 57시간으로 나타났고 순수 작업시간(PMH)은 23시간 57분, 19시간 42분, 장비로 인한 지연시간(Mechanical delay)의 경우 각 9시간 42분, 14시간 49분, 장비 이외의 작업 지연시간(Non-Mechanical delay)은 각 13시간 51분, 22시간 29분으로 나타났다. 이는 하향집재가 상향집재에 비해 순수 작업 비율이 낮았고 작업 지연 비율이 높았던 것에 기인한다. 집재방향에 따른 작업 생산성 분석 결과 상향집재 작업의 경우 3.86㎥/hr , 하향집재 작업의 경우 1.57㎥/hr로 상향집재 작업에 비해 하향집재 작업의 생산성이 더 낮은 것으로 나타났다. 비용 또한 상향집재 작업은 87,000원/㎥, 하향집재 작업은 269,000원/㎥으로 산출되었다. 그 외에 mechanical delay 및 non-mechanical delay를 감소시킴으로 작업개선에 따른 시나리오별 생산성을 비교한 결과 상향집재 작업의 생산량은 최대 46%까지 증가하였으며, 하향집재 작업은 최대 78% 증가되었다.