• 제목/요약/키워드: forestry machine

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비파괴 시험에 의한 국산 침엽수 $2{\times}6"$ 구조부재의 등급구분 (Grading of Domestic Softwood $2{\times}6$ Structural Lumber by Non-destructive Test)

  • 심국보;박정환;김광모
    • 임산에너지
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    • 제25권2호
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    • pp.49-54
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    • 2006
  • 국산 침엽수재의 구조재 활용에 필요한 등급구분을 위해 소나무, 잣나무와 낙엽송 $2{\times}6"$ 부재에 대해 초음파를 이용한 비파괴 방법을 적용하였다. 정적 탄성계수와 초음파 시험에 의한 동적 탄성계수의 상관관계를 나타내는 k-factor는 소나무의 경우 1.0602, 잣나무 1.0013, 낙엽송 1.2320로 나타났다. k-factor를 적용할 경우 비파괴방법에 의한 동적 탄성계수 측정에 의해 침엽수 구조부재 등급구분이 가능할 것으로 판단되었다. 기계응력 등급구분에서 소나무는 E9 이상의 등급이 전체의 76%인 반면 잣나무는 E7 이상의 등급이 전체의 85%, 낙엽송은 E11 이상의 등급이 68% 분포하였다. 정적 탄성계수와 휨파괴계수(MOR)의 상관관계도 비교적 높게 나타나 이를 동적 탄성계수로부터 추정한 k-factor와 연계할 경우 초음파 비파괴 등급구분 방법에 의해 국산 침엽수재의 휨강도 성능평가가 가능할 것으로 판단되었다.

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낙엽송 전간수확작업에서 HAM300을 이용한 집재작업의 작업일수 및 작업량을 고려한 경제성 분석 (Economic Evaluation of the HAM300 Yarding Operation with Tree-Length Harvesting Method in Larix kaempferi Forest Stands)

  • 이은재;임상준;이성재;한상균
    • 한국산림과학회지
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    • 제109권1호
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    • pp.72-80
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    • 2020
  • 목재수확작업의 경제성을 분석하기 위한 방법은 기계비용법(machine rate method)과 현금흐름법(cash-flow method: CFM)으로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 CFM을 이용하여 낙엽송 임분에서 HAM300 전간집재작업의 경제적 타당성 분석을 실시하였다. 즉, 연간 작업일수(50, 100, 150, 200일/년)와 작업 생산성 변화(효율성 40% 개선 효과)에 대하여 집재작업의 경제적 타당성을 평가하고자 하였다. 분석방법으로는 순현재가치법(net present value: NPV)과 자본회수기간법(pay-back period)을 이용하였다. 연간 작업일수가 150일 이상인 조건에서 NPV의 값이 0보다 크기 때문에 경제적 타당성이 충분한 것으로 나타났으며, 이 때 자본회수기간은 3.65년 이하로 분석되었다. 작업생산성(㎥/scheduled machine hour)이 40% 증가하는 시나리오에서는 연간 작업일수가 100일인 조건에서도 현금흐름이 안정적이며, 경제적 효과가 큰 것으로 나타났다. 하지만, 연간 작업일수가 50일 이하인 경우에는 집재작업의 수익성이 악화되어 투자에 대한 의사결정이 어려운 것으로 분석되었다. 결과적으로, HAM300 집재작업은 수익성이 있는 작업조건(연간작업일수: 100일 이상, 연간작업량: 5,000 ㎥)이 지속적으로 확보가 가능하다고 판단되는 작업조건에서 투자에 대한 결정이 이루어져야 한다.

서포트 벡터 머신을 이용한 NCAM-LAMP 고해상도 중기예측시스템 지점 시계열 자료의 통계적 보정 (A Statistical Correction of Point Time Series Data of the NCAM-LAMP Medium-range Prediction System Using Support Vector Machine)

  • 권수영;이승재;김만일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.415-423
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    • 2021
  • NCAM-LAMP 중기예측 자료의 통계적 후처리와 개선을 위하여 R 기반의 지점 시계열 자료 검증 체계를 구축하였다. 이 시계열 검증체계를 이용하여 기상청 AWS 관측 자료와 NCAM-LAMP, KMA GDAPS 중기예측 모델 자료를 비교하였다. 이를 위해 관측 지점에 가장 근접한 모델 위도 및 경도 자료를 추출하여 총 9개 지점을 선정하였다. 각 지점에 대해 NCAM-LAMP, GDAPS 모델의 기온, 강수량, 풍속 일평균 예측 자료를 관측과 비교한 결과, 모델들은 풍속의 과대예측 경향을 뚜렷이 보였으며, 기온과 강수의 경우에는 두 모델의 예측력이 월별 및 변수별로 다르게 나타났다. 이를 바탕으로 본 연구에서는 통계적 기법을 개발하여 NCAM-LAMP가 가지고 있는 오차를 줄이고자 하였다. 모델 오차를 줄이기 위해 일반적으로 쓰이는 MOS(Model Output Statistics)기법 중에 인공지능 SVM(Support vector machine) 방식을 8~10월 기간에 적용한 결과, 8월에 비해서 10월이, 기온 변수에 비해서 바람과 강수 변수가 개선된 효과를 보여주었다. 이러한 결과는 풍속의 과대예측을 줄이고, 농림 가뭄지수와 산사태 예측 등을 개선시키며, 지역 수치예보 모델이 시간 적분됨에 따라 영역 내 예측가능성이 점점 저하되는 현상을 완화시키는데 SVM 방법이 일정 부분 기여할 수 있음을 가리키며, 현업 표출 중인 NCAM Agro-Meteogram 개선에도 도움을 줄 것으로 기대된다.

자주식 반송기를 이용한 가선집재작업의 안정성분석 (Stability Analysis of Cable Yarding with Self-Propelled Carriage)

  • 오재헌;박문섭;김재원;차두송
    • 한국산림과학회지
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    • 제95권4호
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    • pp.495-500
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    • 2006
  • 자주식 반송기를 이용한 가선집재작업의 안정성을 이론적인 계산과 현장 계측을 통해 검토하였다. 가선집재 시스템의 이론적 안정성 평가의 유용성을 입증하기 위하여 스카이라인의 장력과 근주의 저항력을 측정하여 이론 계산값과 비교평가하였다. 그 결과 측정된 스카이라인의 장력과 계산값이 유사하였으며, 이를 통해 전체적인 안정성 검토가 가능하였다. 또한 근주의 저항력은 근주의 직경과 밀접한 관계가 있으며 근주변의 각도가 $5-10^{\circ}$일 때 가장 큰 저항력을 나타내었으며, 그 이상의 각도에서는 지주목으로서의 기능을 잃어버리는 것으로 판단되었다.

Modeling Hydrogen Peroxide Bleaching Process to Predict Optical Properties of a Bleached CMP Pulp

  • Hatam Abouzar;Pourtahmasi Kambiz;Resalati Hossein;Lohrasebi A. Hossein
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2006년도 PAN PACIFIC CONFERENCE vol.2
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    • pp.365-372
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    • 2006
  • In this paper, the possibility of statistical modeling from the pulp and peroxide bleaching condition variables to predict optical properties of a bleached chemimechanical pulp used in a newsprint paper machine at Mazandaran Wood and Paper Industries Company (MWPI) was studied. Due to the variations in the opacity and the brightness of the bleached pulp at MWPI and to tackle this problem, it was decided to study the possibility of modeling the bleaching process. To achieve this purpose, Multi-variate Regression Analysis was used for model building and it was found that there is a relationship between independent variables and pulp brightness as well as pulp opacity, consequently, two models were constructed. Then, model validation was carried out using new data set in the bleaching plant at MWPI to test model predictive ability and its performance.

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집재견인력 예측을 위한 수학적 모델의 개발과 평가 (Mathematical Models Predicting for Tree Skidding Forces and Its Evaluations)

  • 오재헌;황진성;차두송
    • 한국산림과학회지
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    • 제96권4호
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    • pp.448-454
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    • 2007
  • 지면집재와 반지면집재의 집재견인력을 예측하기 위한 수학적인 모델을 개발하였다. 집재견인력은 견인목의 형태, 총무게, 집재계수의 함수로 나타내었으며, 집재계수는 현장실험을 통해 결정하였다. 집재견인력 예측을 위해 개발된 수학적 모델의 검증은 예측값과 실측한 집재견인력의 비교를 통해 실시하였다. 그 결과 지면집재의 경우는 예측모델의 적합성이 인정되었으나 반지면집재의 경우는 제한된 실험조건으로 인해 적합도가 약간 떨어지는 것으로 분석되었다.

Tensile Strength of Clear Thin Wood Samples in Relation to the Slope of Grain

  • Cha, Jae Kyung
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제31권3호
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    • pp.35-41
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    • 2003
  • The mechanical and physical properties of wood are strongly dependent upon the slope of grain. Specially, tensile strength is more severely affected by the slope of grain. Therefore, tension tests were performed on small thin wood samples made from Pinus radiata with varying the slope of grain. Determining the tensile strength for clear thin wood samples the other variabilities associated with material, size, drying, defects, etc were discarded. Slope of grain was measured by the slope of grain indicator and actual slope of grain was also determined by a protractor. Correlation coefficients between machine measured and actual slope of grain for 40 pieces of 2×20 mm, 300 mm long Pinus radiata were 0.84 for wide face measurement. Results also showed that tensile strength and MOE from stress wave tests decreased with increasing the slope of grain. This study did not establish a relationships for tensile strength and MOE from stress wave with slope of grain. However, the trends of MOEs from stress wave test with both slope of grain are agreed well with Hankinson's equation. Predicted tension strength curve by Hankinson's equation was also agreed well with the experimental data over the range from 0 to 13 degrees for slope of grain.

농업용 트랙터 기반 소형 타워야더의 견인 성능 개선에 관한 연구 (Traction Performance Improvement Study on a Small-scale Tower Yarder Attached to a Farm Tractor)

  • 백승호;최윤성;조민재;문호성;한상균;김대현;오재헌
    • 한국산림과학회지
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    • 제108권4호
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    • pp.562-573
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    • 2019
  • 국내 임목수확작업에 사용되고 있는 트랙터 기반 소형 타워야더는 소경재 생산을 목적으로 개발되었으며, 중대경재 수확 체제로 변화함에 따라 견인 성능의 개선이 필요하다. 이 연구는 동력 전달방식을 기존의 기계식에서 기계 유압식으로 개선하여 타워야더의 최대 견인력을 비교·분석하였으며, 트랙터 엔진속도, 유압식 동력 전달 기구의 압력을 변수로 두고 견인 성능 실험을 실시하였다. 실험 수준은 트랙터 엔진속도(1,200, 1,400, 1,600, 1,800, 2,000, 2,200 rpm) 6수준, 동력 전달 기구의 압력(4.9, 6.9, 8.8 MPa) 3수준으로 선정하였다. 기존의 경우 최대 견인력은 엔진 회전속도 757 rpm에서 15,146.6 N의 최대견인력을 발휘하였으나 개선된 타워야더는 엔진 회전속도 1,575 rpm에서 36,140 N의 최대 견인력이 나타나, 최대 견인력이 2.4배 증가되었다. 이에 따라 중대경재 위주의 목재수확 현장에서 작업이 가능할 것으로 판단된다. 또한 기존 장비를 재활용하여 성능 개선함으로써 견인력이 큰 집재장비의 신규 도입 및 운영에 필요한 비용을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

수목 동정을 위한 수피 분류 데이터셋 구축과 합성곱 신경망 기반 53개 수종의 동정 모델 개발 (Construction of a Bark Dataset for Automatic Tree Identification and Developing a Convolutional Neural Network-based Tree Species Identification Model)

  • 김태경;백규헌;김현석
    • 한국산림과학회지
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    • 제110권2호
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    • pp.155-164
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    • 2021
  • 자연환경에 대한 국민들의 관심 증가로 스마트폰과 같은 휴대용 기기를 이용한 수목 동정의 자동화에 대한 요구가 증가하고 있다. 최근 딥러닝 기술의 발전에 힘입어, 외국에서는 수목 인식 분야에의 적용이 활발하게 이루어지고 있다. 수목의 분류를 위해 꽃, 잎 등 다양한 형질들을 대상으로 연구가 진행되고 있지만, 접근성을 비롯한 여러 장점을 가진 수피의 경우 복잡도가 높고 자료가 부족하여 연구가 제한적이었다. 본 연구에서는 국내에서 흔히 관찰 가능한 수목 54종의 사진자료를 약 7,000 여장 수집 및 공개하였고, 이를 해외의 20 수종에 대한 BarkNet 1.0의 자료와 결합하여 학습에 충분한 수의 사진 수를 가지는 53종을 선정하고, 사진들을 7:3의 비율로 나누어 훈련과 평가에 활용하였다. 분류 모델의 경우, 딥러닝 기법의 일종인 합성곱 신경망을 활용하였는데, 가장 널리 쓰이는 VGGNet (Visual Geometry Group Network) 16층, 19층 모델 두 가지를 학습시키고 성능을 비교하였다. 또한 본 모형의 활용성 및 한계점을 확인하기 위하여 학습에 사용하지 않은 수종과 덩굴식물과 같은 방해 요소가 있는 사진들에 대한 모델의 정확도를 확인하였다. 학습 결과 VGG16과 VGG19는 각각 90.41%와 92.62%의 높은 정확도를 보였으며, 더 복잡도가 높은 모델인 VGG19가 조금 더 나은 성능을 보임을 확인하였다. 학습에 활용되지 않은 수목을 동정한 결과 80% 이상의 경우에서 같은 속 또는 같은 과에 속한 수종으로 예측하는 것으로 드러났다. 반면, 이끼, 만경식물, 옹이 등의 방해 요소가 존재할 경우 방해요소가 자치하는 비중에 따라 정확도가 떨어지는 것이 확인되어 실제 현장에서 이를 보완하기 위한 방법들을 제안하였다.

The Characteristics of Residual Stand Damages Caused by Skyline Thinning Operations in Mixed Conifer Stands in South Korea

  • Han, Sang-Kyun;Cho, Min-Jae;Baek, Seung-An;Yun, Ju-Ung;Cha, Du-Song
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제35권3호
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    • pp.197-204
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    • 2019
  • A tree-length harvesting system using the HAM300, which is mounted on a farm tractor prototype machine, have been recently introduced in South Korea for thinning old (>30 years) forests. However, no research has previously been conducted on the characteristics of residual stand damage associated with cable yarding systems on thinning treatment stands in South Korea. Therefore, there were assessed on the degree and quantity of residual stand damage caused by felling and yarding process to broaden the knowledge of residual stand damage on semi-mechanized skyline thinning operations. This study investigated scar size, direction, area, shape type and their distribution on the residual stand damage caused by felling and yarding operations. Damage to residual trees was generated for 7.4% and 6.9% of residual trees in felling and yarding operations, respectively. Damaged direction of scars was located in front-side (38.9%) and up-side (34.7%) for felling operations while the highest scar damage was found on down-side (44.6%) for yarding operations. Scar heights of felling damage were higher than those of yarding damage. In yarding operation, the most of the scars was located within l0m from the center of the skyline corridor. These results should be useful information for forest managers and landowners to reduce residual stand damages and retain valuable timber volume from thinning treatments.