Forest Soil Characteristics and their Effects on the Trafficability of Logging Vehicles

산림토양(山林土壤) 특성(特性)이 집재차량(集材車輛)의 주행성(走行性)에 미치는 영향(影響)

This study deals with forest soil characteristics and their effects on the trafficability of logging vehicles. The study area is the national experimental forest located in Kwangnung. This site has 20m length and is equally divided by 5 surveying ranges with 4m width, on which a tractor(FIATAGRI) attached with logging boogie can drive in 4 driving types, namely 1time-return unload, 1time-return with load of 780-790kg weight of 3 logs, 5 and 10times-return with same load. After one driving type on all surveying ranges, the soil hardness is surveyed 5 times with 3 several type tools, SHM-1 type, lang penetrometer(L-PNTM), and clegg impact soil tester(CIST). A disturbed degree of cover vegetation and sliding conditions of vehicle are also observed. As results, the soil type of the test site was SC by USCS and dry brown forest soil. The cover vegetation is gotten trambled under driving after 3-5 times-return, shrubs leaves are fully fallen and their bark are peeled, and after 10 times-return the cover vegetations were nearly disappeared. The test vehicle has neither slided nor was overthrown. The wheel tracks in the 1-3 ranges, of which unit weight(gd, gt) is high and soil moisture content(MC) is low, were only 1-2cm deep, but those in the 4-5 ranges, of which the gd, gt is low and the MC is high, were 5-7cm deep. In the soil hardness test, which was established in 5 test ranges by types of driving, the more driving times, the higher the hardness. The soil hardness surveyed by L-PNTM has changed slowly and that surveyed by SHM-1 type has risen sharply. In the ranges with higher specific gravity(Gs), higher unit weight, lower MC and higher liquid limit(LL) and plasticity index(PI) was the soil hardness high and the trafficability was good. In the ranges with opposite conditions, also in the ranges of the lower soil hardness, the trafficability must be not good, because the wheel track may be deep. The results from CIST attached with 4kg hammer was not better than expected. So it is recommended to use CIST with 2.5kg or 0.5kg hammer.

본 연구는 토양의 경도(硬度) 등 물리적 역학적 특성이 차량의 주행성(走行性)에 미치는 영향을 파악하고자 시도되었다. 광릉 시험림 38임반 '거'소반에 있는 20m 길이의 임지(林地)에 4m 간격으로 5개의 측점을 설치하여 트랙터로 하여금 하중(荷重)없이 1회 공주행(空走行), 통나무(중량 780-790kg)를 견인한 상태로 1회 왕복, 5회 왕복, 10회 왕복 주행토록 하였다. 각 주행 형태별로 SHM-1형, Lang Penetrometer, Clegg Impact Soil Tester 등 3개의 토양 경도계를 이용하여 측점 당 5차례 토양경도(土壤硬度)를 측정하였으며, 지피식생(地被植生)의 훼손정도와 주행차량의 미끄러짐도 관찰하였다. 조사지의 토양은 SC(점토질 모래)와 건성(乾性) 갈색(褐色) 산림토양(山林土壤)으로 판명되었다. 지피식생(地被植生)의 경우 3-5회 왕복 주행 후에는 초본류(草本類)는 짓이겨지고, 관목류(灌木類)도 잎떨어지고 수피(樹皮)도 벗겨지다가 11회 왕복 후에는 식생(植生)은 거의 사라졌다. 주행 차량이 전복(顚覆)되거나 미끄러지는 경우는 없었지만, 바퀴자국은 토양의 단위밀도가 높고 함수량이 낮은 1-3구간의 경우 불과 1-2cm의 깊이로 파인 반면 단위밀도가 낮고 함수량이 높은 4-5구간은 5-7cm 깊이로 나타났다. 주행(走行) 형태별(形態別)로 각 측점에서 조사한 토양경도(土壤硬度) 변화(變化)는 주행 횟수가 증가할수록 점점 증가하는 것으로 나타났다. L-PNTM에 의한 경도 변화는 완만하고, SHM-1형에 의한 경도 변화는 가파르게 나타났다. 비중(比重)과 단위밀도(單位密度)가 높고, 함수량(含水量)이 낮으며, 액성한계(液性限界)와 소성지수(塑性指數)가 높은 구간에서는 토양경도(土壤硬度)가 높게 나타나서 집재차량의 주행성이 좋았다. 그렇지 않은 토질 역학적인 특성을 갖는 경도가 낮은 구간에서는 바퀴자국이 깊어 주행성이 좋지 않을 것으로 판단된다. CIST로 측정한 경우에는 4kg용 해머를 사용하는 것보다는 2.5kg이나 0.5kg용 해머를 이용하는 것이 바람직할 것으로 생각한다.