Regional Animal Industry Center(RAIC) 가축 영양/사료 분야의 근황, 현안 및 전망 이 철 영 진주산업대학교 동물생명산업센터 Regional Animal Industry Center(RAIC)

내 용 • 농축산업 개황 • 축종별 최근 산업 및 영양/사양 분야 동향 • 축산 현안: 친환경 내 용 • 농축산업 개황 • 축종별 최근 산업 및 영양/사양 분야 동향 • 축산 현안: 친환경 - 환경오염원과 영양/사양적 방법에 의한 환경오염 저감 - 자연순환농업 & 유기농업 - 안전식품 - 사료 첨가용 항생제 및 대체제 - 동물복지 • 요약 및 결언

주요경제지표 변화 1980 1996 1998 2000 2002 2004 총인구 (백만명) 38.1 45.5 46.3 47 47.6 48 농촌인구 (백만명) 10.8 4.7 4.4 4 3.6 3.4 GDP (억불) 388 4,486 4,841 5,787 6,843 7,784 GNI ($) 1,598 11,385 6,744 9,770 11,499 14,162 수출 (억불) 175 1,283 1,323 1,759 1,626 2,319 수입 (억불) 223 1,436 933 1,591 1,484 2,096

농축산업 생산량(’05년) GDP 8,066,219 농업총생산 350,889 미곡 85,368 고추 11,488 기타(비축산) (단위 : 억원) 항목 생산량 축산물총생산 117,672 돼지 37,586 한육우 31,479 우유 15,513 육계 11,132 계란 10,853 GDP 8,066,219 농업총생산 350,889 미곡 85,368 고추 11,488 기타(비축산) 136,361

주요 곡물 수급 현황(’05년) (단위 : 천톤, 백만불) 쌀 보리 밀 옥수수 콩 기타 계 생산량 4,768 200 미량 199 <551 5,718 수 입 수량 248 - 3,645 8,533 1,330 94 13,850 금액 120 666 1,212 391 2,389 자급률(%) 101.7 60.8 0.2 0.9 8.5 29.3

주요곡물의 용도 (’05년) (단위 : 천톤) 식 량 사 료 가 공 기 타 계 5,411 8,783 4,300 1,074 주요곡물의 용도 (’05년) (단위 : 천톤) 식 량 사 료 가 공 기 타 계 5,411 8,783 4,300 1,074 19,568

1인당 육류 소비량 (자료: 농림부)

대표적인 국가의 1인당 축산물 소비량 한국(‘05) 미국(‘03) 일본(‘03) 호주 (‘03) 쇠고기 6.6 42.0 (단위 : kg) 한국(‘05) 미국(‘03) 일본(‘03) 호주 (‘03) 쇠고기 6.6 42.0 10.4 36.9 돼지고기 17.8 30.5 18.6 18.0 닭고기 7.5 42.6 14.4 33.0 계란(개) 220 258 346 N/A 쌀 80.7 ’05년 한국의 우유소비량: 62.7kg/인 N/A, not applicable(자료 없음)

축산 관련산업의 개황 5조원의 사료시장[특수사료(애완동믈 등) 포함] 3,000 억원의 보조사료/사료첨가제 시장규모 - 아미노산(라이신, 메티오닌 등) - 생균제(생체/환경처리용 등] - 항생물질군 - 2010 ? - 2020 ?

최근 축종별 사료 생산량 (단위: 천톤) 닭 돼지 낙농 육우 기타 계 연도 생산량 % `80 1,871 54.1 769 22.2 513 14.8 306 8.8 1 0.0 3,460 `85 2,309 35.8 1,923 29.8 994 15.4 1,209 18.7 14 0.2 6,449 `90 3,274 31.4 3,550 34.1 1,789 17.2 1,666 16.0 144 1.4 10,423 `95 3,766 25.6 4,725 32.2 2,094 14.3 3,680 25.0 428 2.9 14,693 `00 3,867 25.9 5,215 34.9 1,891 12.7 3,340 22.4 619 4.1 14,932 `01 3,874 26.2 5,549 37.6 1,770 12.0 2,760 820 5.6 14,773 `02 4,053 26.0 5,950 38.1 1,765 11.3 2,753 17.6 1,081 6.9 15,602 `03 4,203 27.9 5,169 34.3 1,587 10.5 3,292 21.8 826 5.5 15,077 `04 3,836 5,419 36.7 1,632 11.1 3,044 20.6 818 14,749 `05 3,907 5,663 37.1 1,744 11.4 2,926 19.2 1,015 6.7 15,255 [자료: 한국사료협회]

최근 양돈산업 동향 [자료: 농림부]

최근 돼지고기 수급현황 생산량 수입량 수입금액 자급율 `98 749.1 55.6 146.4 93.08 `00 729.4 (단위: 천톤, 백만불) 생산량 수입량 수입금액 자급율 `98 749.1 55.6 146.4 93.08 `00 729.4 95.8 206.3 88.38 `01 772.6 51.5 141.6 93.75 `02 805.5 71.0 184.9 91.90 `03 830.6 60.8 142.7 93.18 `04 775.9 108.8 296.3 87.70 `05 717.4 173.5 578.5 80.52

돼지 영양/사양의 최근 발전/변화 • 세계적으로 적육 생산 극대화를 목표로 종돈 육종(→출하체중 증가) • 육종/영양학 및 사료첨가제의 발달로 생산효율 증가 - 110kg 비육돈 생산: 사료요구율(kg 사료/kg 증체) <3.0; 165일 사육 • National Research Council(NRC) 10판(1998)의 주요골자 - 적육 생산 능력을 기준으로 영양소요구량 설정 - 이용 가능한(available) 영양소요구량 도입 - Computer program 제공: 돈군에 맞는 영양소요구량 산출 • 기타 - “OEM” 사료 출현 및 생산량 증가 - 모돈 영양 연구 미흡: 이유일령, 초종부 시기, 연산성(높은 모돈교체율) 등 - 생산이력제 태동 - 동물복지[EU 중심의 분만틀 규제, 평사로의 복귀 시도 등]

최근 한육우 사육 동향 (자료: 농림부)

최근 쇠고기 수급현황 생산량 수입량 수입금액 자급율 `98 264.0 87.0 230.6 75.2 `00 214.1 237.8 (단위: 천톤, 백만불) 생산량 수입량 수입금액 자급율 `98 264.0 87.0 230.6 75.2 `00 214.1 237.8 736.6 47.3 `01 162.6 166.2 472.9 49.4 `02 147.4 292.2 872.4 33.5 `03 141.6 293.6 1,126.7 32.5 `04 144.9 132.8 476.0 52.1 `05 152.4 142.6 631.1 51.6

한육우 영양/사양 분야의 최근 동향 • 1998년 국내 쇠고기 시장 개방후 ‘불안정’ 속의 ‘안정’적 시장 형성 • 한육우의 고급육화 - 연도별 1등급 출현율 - 사료의 가소화영양소 함량(Total digestible nutrients; TDN) 증가 - Marbling을 위한 사육기간 증가(24→28-30개월; >680kg) & 거세율 증가 • 조사료 생산기반 확대 - 볏집사료 자원화(원형곤포, 암모니아 처리) - 대규모 답리작 사료작물 체계 확대 - 경종농가와 연계한 조사료 생산(총체보리) • 경영확대에 따른 TMR 생산체계 도입중(사료비 절감) • 기타 - 브랜드화 및 생산이력제 - 불균일한 소비: 원산지(미국)에서의 광우병, 국내산의 높은 가격 등 - 질병 문제; 브루셀라(Brucellosis), 구제역 등 1994 1998 2000 2002 2004 2006(10월) 12.7% 15.3% 24.8% 35.3% 35.9% 43.8&

최근 낙농산업 동향 (자료: 농림부]

낙농 영양/사양 분야의 최근 동향 • Total mixed ration(TMR) & TM-fermentation(TMF) 사료 대두 • 기능성 우유 대두 - 면역물질 강화 우유: 특이 항체 함유 우유 - DHA 강화 우유: n-3 지방산 함량이 높은 식물유 급여 - 기타 강화 우유: 셀레늄, CLA, β-carotene, vitamin E 등 • 목장형 유가공 시범사업 • 현안 - 짧은 경제수명(2.5산차; 7,000kg 우유/305일 산유능력) - TMR 의존도 상승 → 자급 자사료 생산 의지 퇴조; 저질사료(고간류) 의존도 증가 - 젖소 능력 향상의 정체 가능성: 유전적 능력의 정체 가능성(당국과 생산자의 소극성) - 낙농 경영 의지의 퇴조

최근 산란계 산업 동향 (자료: 농림부)

최근 육계산업 동향 (자료: 농림부]

최근 닭고기 수급 현황 생산량 수입량 수입금액 자급율 `98 248.2 44.5 10.6 84.78 `00 261.5 - (단위: 천톤, 백만불) 생산량 수입량 수입금액 자급율 `98 248.2 44.5 10.6 84.78 `00 261.5 - 100.00 `01 266.7 84.8 94.5 75.86 `02 291.1 97.3 99.1 74.95 `03 286.4 81.9 88.0 77.77 `04 287.7 23.5 42.0 92.43 `05 300.7 52.7 94.2 85.07

양계 영양/사양 분야의 근황 • 생산효율 증가 • 게열화 생산 비율의 증가 • 현안 - 산란계: >300개/연 계란; 80주령에 65% 산란률 유지 - 육계: 1.8kg까지 5주의 사육 & 사료요구율 <2.0 • 게열화 생산 비율의 증가 - OEM 사료의 비율 증가 - 산란계: 오경 등 육 계: 하림, 마니커, 올품, 체리브로 등 - 외식 체인 발달: 페리카나치킨, 홍초불닭, 교촌치킨, 제너시스(BBQ, BHC, 닭익는 마을) 등 • 현안 - 산란계: 높은 파란율 - 육계: Sudden death syndrome, 기형 다리, 복수증, 과다한 복부지방 등 - 산란계 & 육계 공통: 조류 인플루엔자(Avian influenza) - 기타: 계란 & 닭고기 소비량 정체

축산 현안: 지속 가능성(sustainability) ? • 친환경에 관한 요구 - 분뇨처리[가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률(’07년 발효)] - 축산업 등록제 - 악취 저감(악취방지법: ‘05년 발효) - 자연순환농업(양분 총량제; 수육두수 제한제) & 유기축산 - 사료첨가용 항생제 문제 & 동물복지 • 사료(원료) 확보 문제 - 옥수수 가격 폭등(2011년 이후 품귀현상 예상) - 대체사료(원료)의 개발이 요망됨: 남은 음식물, 식품부산물 등 • 저생산성/고비용 - 질병: 소모성질병(PMWS), 브루셀라, 조류인플루엔자 등 - 열악한 사양관리 등 • 인력난 & 후계자 양성 문제

사료를 통한 환경오염: 개괄 • 사료 허실: 섭취량의 약 5% • 배설된 영양분: 미생물 이용 - 유기태 인 - 섬유소: butyric acid, propionic acid, acetic acid 생성/타 영양소(특히 단백질) 소화율 저감 - 단백질: 대부분의 악취물질 생성 Glutamate, aspartate → butyric acid Valine → isobutyric acid Leucine → isovaleric acid Tyrosine → phenylpropionic acid Ornithine → putrecine Lysine → cadaverine Alanine → ethylamine Tryptophan → 3-methylindole Methione & systeine → mercaptans

사료를 통한 환경오염: 광물질 사료 속에 함유된 원소의 이용률(돼지) 원소 이용률, % N 30-55 Mg 15-30 P 20-50 Cu 5-30 Ca 30-50 Zn K 5-20 Mn 5-10 Na 10-25 Fe

영양/사양적 방법에 의한 환경오염 저감 • 저 섬유질 사료원료 사용 • 유기태인(phytate) 함량이 낮은 옥수수 개발/사용 Normal corn Low-phytate corn Total P, % 0.25 0.28 Phytate P, % 0.20 0.10 Bio-available P, % 0.05 0.21

영양/사양적 방법에 의한 환경오염 저감 - 계속 • 비전분성 다당류(섬유질) 분해 효소제 사용 - Xylanase, β-glucanase, pectinase • 전분 분해효소 및 이당류 분해효소 사용(자돈) - α-amylase - disaccharidases: α-galactosidase, galacto-mannase • Phytase 사용: 유기태인 분해/이용 증진 • 기타: 사료 가공 - Pelleting, extruding & expanding - 소화에 적절한 사료의 입자도 유지

영양/사양적 방법에 의한 환경오염 저감 - 계속 • 사료 원료의 영양소 이용률에 근거한 원료 배합 • 이상단백질(ideal protein) 사용을 통한 사료의 조단백질 함량 저감 • 합성아미노산 사용을 통한 사료의 조단백질 함량 저감 • 암·수를 분리 사육하고 각각 단백질 함량이 다른 사료를 급여 • 액상사료 급여: 암모니아, 황화가스 등 악취 가스 발생 저감

영양/사양적 방법에 의한 환경오염 저감: 단계별사양

영양/사양적 방법에 의한 환경오염 저감의 한계 • 영양적인 방법을 통하여 가능한 환경오염 저감 - 암모니아 및 악취 70% 저감 - 질소 및 인 배출 50% 저감 - Ca & Zn 배출 50% 저감 • 전제조건: 생산비는 고려하지 않았다 !

기타 축사 발생 악취 제어 방법 물리적 : 규산염에 흡착, 더 강한 향으로 “방향 소취” 화학적 : 악취 제거 화학 반응제(플라즈마 등) 사용 생물학적 : 나무, 꽃, 유용미생물(Bacillus 등) 환기 : 바이오 필터, 활성탄 흡착, 오존 처리 등 최선의 방법: 주민 설득과 우호관계 유지

생산자의 친환경 축산 결의 2006. 6. 16~17 전국양돈지도자 연수회에서 양돈환경규범 채택

양돈환경 개선: 아름다운 양돈장 2005년 아름다운 농장 콘테스트 우수상 수상작

자연순환농업

자연순환농업의 개념: 농림부 친환경 사료 생산 지력증진/토양 개량 환경 축산업 경종농업 가축생산 작물생산 화학비료 저감 가축분뇨 퇴액비 가축생산 작물생산 지력증진/토양 개량 화학비료 저감 농약/제초제 저감 친환경 사료 생산 고품질 안전 축산물생산 분뇨자원화 고부가가치 창출 축산업 흙과 물의 정화 깨끗한 농촌경관 휴식/정주 공간 환경 고품질 안전농산물 생산 생산비절감, 수량확대 경종농업

자연순환농업 추진 계획: 농림부 • 사업목표: 경종과 축산이 함께하여 생태를 보존 • 기본방향 • 주요 시행 계획 - 퇴액비 사용 경작지 확대: 31.8%(’04) → 40.0%(’13) - 토양의 유기물 함량 증진: 2.2%(’04) → 2.5%(’13) • 기본방향 - 품질의 균일성이 확보된 양질의 퇴액비 생산기반 구축 - 전문화된 유통조직 양성화로 지역 순환농업 활성화 - 경종-축산농가가 균형발전할 수 있는 환경 조성 • 주요 시행 계획 - 양질의 퇴액비 생산제도 개선(유기질 비료, 부숙도 등) - 분뇨시설 지원 사업 게선(공동자원화 시설 확충) - 퇴액비 유통 및 이용체계 개선(살포조직 육성, 시범포 등) - 교육 및 홍보(연찬회, 캠페인 등)

유기축산 • 유기축산물: Codex 기준 • 목표: 농림부 가축의 생리적·형태적인 욕구를 충족시켜주고 유기적으로 생산된 사료를 급여하여 생산된 축산물 수정란이식이나 유전자 조작을 거치지 않은 가축에게 유기사료(화학비료, 농약, GMO 원료 등을 사용하지 않고 생산된 사료)를 급여하고, 항생제, 성장촉진 호르몬제 등과 같은 첨가물을 사용하지 않고 휴식공간, 방목초지 등 동물복지를 고려한 가축사육체계에 따라 생산된 축산물 • 목표: 농림부 - 유기축산물 2%, 무항생제 축산물 8%

축산물에 대한 소비자 기호 변화 값싼 축산물 맛있는 축산물 건강하고 안전한 축산물 방역·안전·친환경·브랜드 (축산정책 4대 핵심 키워드 )

안전식품 오염물질이 없을 것 법정 전염병(특히 인수공통질병) 감염이 없을 것 - 농약 - 병원균 : 식중독균(O157:H7, Listeria, Salmonella 등] - 독성 잔류물 : 아질산염, Polycyclic aromatic hydrocarbon(PAH) 등 - 호르몬류 : 환경호르몬, Steroid 류 등 법정 전염병(특히 인수공통질병) 감염이 없을 것 - 광우병[Bovine spongioform encephalopathy; BSE) - 브루셀라(Brucellosis) - 조류 인플루엔자(Avian Influenza; AI) - 기타 : 구제역, 돈콜레라, leptospirosis 등 Hazard analysis of critical control points(HACCP)

가축용 항생제 문제 가축의 성장촉진/질병예방 등의 목적으로 항생제를 질병치료 이외에 과다하게 사용함으로써 발생되는 문제를 지칭함. 과다 사용시 항생제 내성균을 발현시켜 가축의 질병 치료를 어렵게 한다. 가축의 항생제 내성균이 그 내성을 인체에 전달할 수 있다. (특히 출하전에 최소 2주간의 휴약을 하지 않아 축산물에 항생제(물질)이 잔류할 경우)

육류 항생제 언론보도 공중파 보도 (YTN) 신문 보도 (경향신문 2006. 7. 31)

소비자 최대의 관심은 안전! 축산물 생산량 1,000kg 대비 국가별 항생제 사용량 구분 한국 일본 미국 호주 덴마크 0.916 0.355 0.254 0.063 0.054

소비자 최대의 관심은 안전! 국가별 식육 중 항생제 잔류 위반율 구분 미국 한국 영국 일본 위반율 0.73 0.25 0.24 0.05

사료에 첨가되는 항생물질 사용 규제 현황 • 스웨덴과 덴마크는 각각 1986년 & 1998년부터 성장촉진용 항생제 사용 전면 금지 • EU는 2006년부터 사료첨가용 항생제 사용 전면 금지 • 국내에서도 2005년부터 사료에 첨가가 허용되는 항생물질을 53종 에서 25종으로 축소 • 국내에서도 ‘무항생제 축산물’을 ‘친환경농산물’ 인증 목록에 추가 • 결국 국내도 조만간 성장촉진용 항생제 사용의 전면금지가 예상됨

성장촉진용 항생제 사용금지의 결과: 덴마크의 교훈 • 5년간의 결과 - 이유후 설사 증가: 이유일령 3일 증가 - 이유자돈의 설사 방지용 ZnO 사용량 증가 - 치료용 항생제 사용량 증가 - 두당 비육돈 생산비 1% 증가 - Merit: ‘무항생제 돈육’ premium • 결론: 기본에 충실하라 ! - 항생제를 대체할만한 첨가제는 없을지도 모른다 ! - 기본적인 사양관리에 충실하라: all in-all out, 환기, 충분한 공간 등 - 건강한 환경에서 건강한 짐승이 큰다 !

대체 항생물질이 이유자돈의 성장에 미치는 효과 I 항목 무첨가 항생제 Herb A Herb B 생균제 개시체중(kg) 6.67 6.96 7.25 6.90 6.73 종료체중(kg) 10.00 19.07 14.39 10.75 10.99 일당증체량(g/두) 95 346 204 110 122 사료섭취량(g/일/두) 311 626 427 498 488 사료효율 0.31 0.55 0.48 0.23 0.25 폐사율(%) 10.0 26.9 14.2 10.8

대체 항생물질의 효과 II: 깨끗한 자돈 Incubator 항목 무첨가 항생제 Herb A Herb B 생균제 개시체중(kg) 5.82±0.09 5.76±0.14 5.91±0.09 5.62±0.08 5.62±0.10 종료체중(kg) 18.65±0.41 18.58±0.35 18.32±0.57 17.48±0.36 17.43±0.42 일당증체량(g/두) 296±6.4 301±8.1 308±15.5 297±8.3 303±9.3 사료섭취량(g/일/두) 681±10.0 672±2.0 695±29.3 667±2.3 665±2.4 사료효율 0.44±0.01 0.45±0.01 0.45±0.02 0.46±0.01 [폐사율: 0.8%]

항생물질 대체제 • 생균제 • Prebiotics: 소화관내 probiotics의 서식을 증강시키는 물질 - 장내 Salmonella, E. Coli, Clostridium perfringens 등 유해미생물 서식 억제 - 유산균 생성균: Lactobacillus, Bifidobacterium - 효모, 곰팡이류 및 복합제제 - 최소조건: Generally regarded as safe(GRAS) • Prebiotics: 소화관내 probiotics의 서식을 증강시키는 물질 - 올리고당류: Mannan-, fructo-, galacto-oligosaccharides & inulin - Nucleosides - Bacillus subtilis spore(포자): Lactobacillus & Bifidobacterium 서식 증강 • Essential oil(EO; herb 추출물) - 현재 항균작용이 있는 50여 종의 EO가 추출되었음 - [예: 마늘추출물(Carbadox와 유사한 항박테리아 작용))

항생물질 대체제 - 계속 • 산제 • 면역 증강제 • 광물질 • 기타 - 그람음성균 증식 억제 → 설사 예방 - 유기산(푸마르산, 유산, 구연산, 프로피온산 등) & 무기산염(K, Ca 및 Na 등의 개미산염) - 그람음성균 증식 억제 → 설사 예방 • 면역 증강제 - 면역글로블린[Immunoglobulin(Ig)Y, IgG 등] - 박테리아 추출물[Lipopolysaccharide(LPS)] - 기타: β-glucans, chitosans, CLA, 버섯 & 효모 추출물, 해조류의 우론산 다당류, lactoferrin 등 • 광물질 - 유기태 비소제(Roxarosone 등): 항콕시듐제 작용 강화 - CuSO4(100-200ppm) & ZnO(2,000-4,000ppm): 자돈 설사 방지 - 셀레늄(Se): 근육 관련 질병 예방, 항산화 & 항암 효과 • 기타 - Bacteriophages - 발효 부산물(각종 비타민 함유) - 혈장단백질(plasma albumin; IgG 함유)

동물복지 • 동물복지(Animal Welfare or Well-being) • 기본 요소: New Five Freedoms 동물이 환경과 대응하는 시도에서 발생하는 물리적 및 심리적 상태를 지칭한다. • 기본 요소: New Five Freedoms - Farm Animal Welfare Council(1993) 1. 갈증, 배고픔 및 영양결핍으로부터의 자유 2. 불편함으로부터의 자유 : 잠자리, 편안한 휴식공간 등 3. 고통, 상처 및 질병으로부터의 자유 4. 정상적인 행동을 표현할 자유 : 충분한 공간, 적절한 설비 등 5. 두려움과 스트레스로부터의 자유 • 현안: 분만틀, 거세, 수송 & 계류 등

요약 및 결언 • 1980년 대 중반 이후 소득의 증가와 더불어 축산물 소비는 계속 성장하였으나 2000년 이후 정체현상을 나타내고 있고 향후 소득이 계속 증가한다 하여도 선 진국 수준에는 미치지 못할 것으로 전망된다. • 축종간 변이는 있으나 가축사육두수와 사료생산량 또한 정체현상을 나타내고 있고, 한국인의 음식문화와 환경규제 등을 고려할 때 향후 현재 수준 이상 팽창 하기는 어려울 것이다. • 전체적으로 축산업의 수익성이 좋았으나, 축산물 시장이 개방됨에 따라 최근 같은 (간헐적)‘호황’은 사라지고 치열한 ‘경쟁체제’에 돌입할 것이다. • 가축 영양/사료 분야의 발전폭은 좁았으나 계속 발전하였고 향후 계속적으로 부분적인 다듬기(fine-tuning) 수준의 발전이 예상된다.

요약 및 결언 - 계속 • 영양/사료보다는 적절한 사양관리나 경영이 훨씬 더 중요하였고, 앞으로도 그러할 것이다. • 축군별로 유전적 능력에 맞는 사료 선택이 확대될 것으로 전망된다. • ‘친환경’이 축산업의 지속 가능 여부의 관건이 될 것이다. 효과적인 분뇨처리와 적절한 생산성 유지 및 효과적인 질병관리가 성공의 관건이 될 것이다; 사료나 약보다는 관리가 우선이다. • “밥이 분”이고, “적자만이 생존”할 것이다.

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