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スクリプトをシェル上からコマンド入力するとしっかり動作しますが cron から実行するとエラーになります。cron で実行すると環境変数が設定されずに実行されるとのことですが、その辺が関係するのでしょうか？

はい。シェル上からの場合、標準シェルの csh の環境設定ファイル（.cshrc）が読み込まれ、実行されます。cron がコマンドを実行するときには、/bin/sh で実行され、シェル変数や環境変数が設定されておらず、素の状態で実行されます。

シェル上と同じにするためには「crontab -e」にて編集画面に入り、先頭行に
SHELL=/bin/csh
を追加してください。