현행 목재수확 시스템 작업자의 소음 진동 수준 평가

주홍식1*, 김균형1, 이현승1, 문호성1, 오재헌1

(1국립산림과학원 산림기술경영연구소)

Evaluation of Noise and Vibration Exposure levels of Workers in the Conventional Timber Harvesting System

Hong-Sik Ju1*, Gyun-Hyung Kim1, Hyeon-Seung Lee1, Ho-Seong Mun1, Jae-Heun Oh1

(1Forest Technology and Management Research Center, National Institute of Forest Science)

요약: 최근 관심이 증가하고 있는 지속 가능한 산림 경영 및 산림 자원의 순환 이용을 위해서는 산림의 조림 및 육성 뿐만아니라 안전한 작업환경 내에서의 목재수확 작업이 필요하다. 현재 목재수확 종사자 수의 감소 및 고령화가 진행됨에 따라 생산성 증대를 위한 목재수확 시스템의 기계화에 대한 연구가 이루어지고 있다. 국내에서 운용하고 있는 현행 목재수확 시스템은 일반적으로 체인톱을 활용한 벌도 및 조재 작업과 굴삭기 우드그랩을 활용한 상하차 및 집재 작업, 궤도형 포워더를 활용한 소운반 작업으로 구성된다. 현행 목재수확 시스템의 작업환경은 높은 강도의 소음과 진동을 작업자에게 노출시키고 이는 난청, 근골격계질환을 유발할 가능성이 높아 작업 생산성의 저하로 이어질 수 있다. 현재 임업분야의 인간공학적 연구는 극히 제한적인 수준에서 이루어지고 있고 특히 현행 목재수확 시스템의 소음 및 진동에 대한 최신 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 현행 목재수확 시스템 내에서의 작업자의 작업 환경에 따른 소음 및 진동을 측정 및 평가하고 1일 작업 노출 한계 환경을 추정하였다. 체인쏘 작업 시 최대 96.8dB(A)의 소음 강도를 가진 것으로 측정되었고 굴삭기 우드그랩 작업에서는 최대 84.2dB(A)의 소음 강도가 측정되었다. 굴삭기 기반 작업기와 궤도형 포워더에 대한 전신진동은 ISO 2631-1을 통하여 측정 및 평가를 진행하였으며 작업기 바닥 및 좌석진동이 건강지침구역의 4-8시간 영역에서 벗어남을 확인할 수 있었다. 향후 측정 및 평가된 내용을 바탕으로 안전한 작업환경 제공이 가능한 작업기 설계 및 극한의 작업환경에서 운용하기 위한 무인화 작업 시스템 설계에 대한 연구를 진행할 예정이다.

Abstract: For sustainable forest management and circulating use of forest resources, which have recently increased interest, it is necessary not only to affore and foster forests, but also to harvest timber in a safe working environment. Currently, as the number of timber harvesting workers decreases and aging progresses, research is being conducted on the mechanization of timber harvesting systems to increase productivity. The conventional timber harvesting system operated in Korea generally consists of punishment and cutting work using chain saws, loading, unloading and grapping work using woodgrab based on excavator, and small transport work using tracked forwarders. The working environment of the conventional timber harvesting system exposes high-intensity noise and vibration to workers, which is likely to cause hearing loss and musculoskeletal diseases, which can lead to a decrease in work productivity. Currently, ergonomic research in the forestry field is being conducted at an extremely limited level, and in particular, the latest research on noise and vibration of the conventional timber harvesting system is lacking. Therefore, in this study, noise and vibration according to the working environment of workers in the conventional timber harvesting system were measured and evaluated, and the daily work exposure limit environment was estimated. It was measured to have a noise intensity of up to 96.8 dB(A) during chain saw operations and a noise intensity of up to 84.2 dB(A) during excavator woodgrab operations. Systemic vibrations for excavator-based work machines and tracked forwarders were measured and evaluated through ISO 2631-1, and it was confirmed that the floor and seat vibrations of the work machine deviated from the 4-8-hour area of the health guideline area. In the future, based on the measured and evaluated contents, research will be conducted on the design of a work machine that can provide a safe working environment and the design of an unmanned working system to operate in an extreme working environment.

Keywords: Forest operations, Ergonomics, Noise, Whole-body Vibration, Ride Vibration

사사: 본 연구는 산림분야 재난·재해의 현안해결형 연구개발사업(2023475A00-2325-BB01)에 의해 수행되었다.