Characteristics of Soil Disturbance Caused by Passages of Harvester and Forwarder in Cut-to-Length Harvesting Operations

With an increasing demand of timber production, the use of heavy machinery in forest management has significantly increased, causing the changes of soil physical properties and the decline of long-term site productivity. This study was conducted to evaluate the effects of logging slash (non-slash, slash $7.3kg/m^2$, and slash $11.5kg/m^2$) and machine passes(harvester 1 pass and forwarder 1 to 10 passes) on soil physical properties at 10 cm, 20 cm and 30 cm soil depths in harvester and forwarder operations and also to estimate the degree of soil surface disturbance. The results indicated that soil bulk density in the non-slash treatment site increased 10 %~29 % (25~139 % in soil penetration resistance) at all soil depths, compared with the slash treatment site(slash $11.5kg/m^2$). Therefore, the creation of a slash mat could be an effective way to minimize the changes of soil physical properties. In addition, 92 % of total soil compaction in slash treatment site was created within harvester 1 pass and forwarder 5 passes. In non-slash treatment site, 84 % of total soil compaction was created within first harvester and forwarder passes. The results showed that slash treatment was effective to reduce soil compaction caused by machine passes and also it is necessary to create designed forwarding trails for minimizing soil compaction area at timber harvesting sites.

단목생산작업에 있어서 하베스터와 포워더의 임내주행에 따른 토양교란 특성

최근 국내 숲가꾸기 산물수집 및 목재수확에 있어 하베스터, 포워더와 같은 중대형 임업기계의 활용이 증대되고 있는 실정이며, 이에 따른 토양환경 피해 및 임지생산력 저하 등 환경적인 문제가 대두되고 있다. 본 연구는 하베스터와 포워더의 임내주행에 있어서 벌채부산물처리(무처리, $7.3kg/m^2$과 $11.5kg/m^2$) 및 주행횟수(하베스터 1회와 포워더 1~10회)에 따른 토양 깊이별(10, 20 및 30 cm) 토양 물리성 변화 및 토양 지표면 교란을 판단하기 위하여 토양밀도, 토양관입저항, 토양패임 등을 측정하였다. 연구결과 임업기계의 임내주행에 따른 토양용적밀도는 벌채부산물 무처리구에서 처리구($11.5kg/m^2$)와 비교하여 약 10~29 % 높게 나타났으며, 토양관입저항은 약 25~139 %까지 높게 나타나 벌채부산물 처리에 따른 토양답압 저감효과를 확인할 수 있었다(p<0.05). 또한 벌채부산물 처리구와 무처리구 모두에서 주행횟수가 증가함에 따라 토양용적밀도와 관입저항은 증가하는 것으로 나타났으며, 벌채부산물 처리구는 하베스터 1회, 포워더 5회까지 전체 토양답압의 92%가 발생되었고 무처리구에서는 하베스터 1회 포워더 1회까지 전체 토양답압의 84 %가 발생되는 것으로 나타났다. 이 연구결과를 바탕으로 향후 하베스터와 포워더를 이용한 단목수확작업을 설계할 시에는 토양환경피해 및 피해면적을 최소화하기 위하여 주행차로에 벌채부산물을 처리하거나, 지정 주행차로를 설계하는 것이 필요하다고 판단된다.