체인톱 벌도 작업의 쐐기 사용 확률 및 쐐기 작업 시간 예측 모델 개발

정다운1,2*, 오재헌1, 조현민2, 박정근2, 주홍식1, 한상균2

([eqn: {}^{1}]국립산림과학원 산림기술경영연구소, [eqn: {}^{2}]강원대학교 산림경영학과)

Development of Predictive Models for Wedge Utilization Probability and Operational Cycle Time in Motor-Manual Tree Felling Operations

Da-Un Jeong1,2*, Jae-Heun Oh1, Hyun-Min Cho2, Joung-Geun Park2, Hong-Sik Ju1, Sang-Kyun Han2

([eqn: {}^{1}]Forest Technology and Management Research Center, National Institute of Forest Science,

[eqn: {}^{2}]Department of Forest Management, Kangwon National University)

요약: 체인톱에 의한 벌도 작업의 사망사고는 임업분야 전체 사망사고의 약 80%를 차지하는 위험성이 높은 작업으로, 작업자의 안전과 집재작업의 효율성을 위해 쐐기(Wedge) 사용과 같은 안전 수칙 이행이 전제되어야 한다. 그러나 쐐기를 사용하게 되면 벌도 시간이 증가하고 이에 따라 생산성은 감소하게 되기 때문에, 실제 현장에서는 작업자들이 쐐기 사용을 기피하고 있는 실정이다. 따라서 작업자의 자발적인 쐐기 사용을 정착시키기 위해서는 작업 소요 시간 증가에 따른 생산성 손실을 보전해 줄 수 있는 합리적인 표준품셈 적용이 선행되어야 한다. 작업 임분 내에서 개체목에 대한 쐐기 사용이 요구되는 확률을 통해 위험목의 본 수를 산정하고자 로지스틱 회귀분석을 진행하였다. 회귀분석 결과, 입목기울기([eqn: DEG]), 지면경사(%), 입목이 기울어진 방향과 벌도 의도 방향과의 방위각 차이([eqn: DEG])가 주요 인자로 확인되었다([eqn: R ^{2}]=0.70, [eqn: p]<0.01). 분류 임계값은 0.5로 설정하였으며, 예측 확률이 0.5 이상인 입목에 대하여 쐐기 사용 대상목으로 판정하였다. 또한, 다중 회귀분석을 통해 흉고직경(cm), 이동거리(m), 입목기울기([eqn: DEG]), 입목이 기울어진 방향과 벌도 의도 방향과의 방위각 차이([eqn: DEG]), 쐐기사용여부가 작업 시간(PMH)에 유의한 영향을 미치는 주요 인자임을 확인하였다. 이 분석을 통해 쐐기 사용 시 관행 벌도 대비 본당 평균 74초의 추가 시간이 소요되는 것으로 나타났다([eqn: R ^{2}]=0.54, [eqn: p]<0.01). 이러한 분석 결과는 쐐기 사용에 대한 적정 비용을 산정하여 표준품셈에 반영함으로써, 임업 현장의 안전성과 생산성 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract: Chainsaw felling is a high-risk operation that accounts for approximately 80% of total fatalities in the forestry sector. Therefore, compliance with safety protocols, such as the use of felling wedges, is a prerequisite for ensuring worker safety and the efficiency of logging operations. However, field workers are often reluctant to use wedges because the practice increases felling time and consequently reduces productivity. Therefore, to encourage voluntary wedge usage among workers, it is essential to apply a standard estimation rate for forest operations that reasonably compensates for the productivity loss caused by increased operation time. In this study, logistic regression analysis was conducted to estimate the number of hazardous trees by calculating the probability of wedge requirement for individual trees within the stand. The analysis identified tree lean(°), ground slope(%), and the difference between the tree lean direction and the intended felling direction(°) as significant factors([eqn: R ^{2}]=0.70, [eqn: p]<0.01). The cut-off value was set to 0.5. Trees with a predicted probability of 0.5 or greater were selected to require wedge usage. Furthermore, multiple regression analysis confirmed that DBH(cm), distance(m), tree lean(°), the difference between the tree lean direction and the intended felling direction(°) and wedge usage were significant factors affecting. The anlaysis showed that using a wedge required an additional time of 74 seconds per tree on average compared to conventional felling([eqn: R ^{2}]=0.54, [eqn: p]<0.01). These findings are expected to contribute to improving both safety and productivity in forestry sites by calculating appropriate costs for wedge usage and reflecting them in the standard estimation rate for forest operations.

사사: 본 연구는 국립산림과학원 연구과제(SC0600-2023-01-2025)에 의해 수행되었다.

Keyword: Chainsaw Felling, Wedge, WT(whole tree), Hazardous Trees, Standard Estimation Rate for Forest Operations