최근 한우 섬유질배합사료의 현장적용 동향

서 론

한우는 최근 23여년간 생체중 및 고기의 품질면에서 많은 발전이 있었다. 거세한우 기준으로 생체중은 2001년의 586 kg에서 2023년 787 kg으로 201 kg(34.3%)이 증가하였고, 근내지방도 또한 3.5에서 6.2로 2.7포인트(77.1%)로 향상된 것으로 나타났다[1]. 이러한 꾸준한 지육성적과 고기의 품질향상에 동반하여 거세한우의 경락단가 또한 큰 폭으로 상승하였다(Table 1).

이러한 성장을 뒷받침하는 것은 ‘한우의 개량’, ‘사양관리 기술’ 및 ‘사료 및 영양’을 들 수 있다. 한우를 비롯한 반추가축의 사료 및 영양 설계 관련 연구들은 처음 낙농분야에서 많은 발전이 있었고, 농장들이 대규모화와 고능력우에 대한 정밀사양 및 영양관리를 현장에 접목시키는 방안 으로 낙농 섬유질배합사료(total mixed ration, TMR)가 널리 보급되었다[2]. 그러나 한우산업 또한 농가당 사육두수가 확대되었고, 생산성 향상을 위한 고체중 및 우수한 육질 등급 확보가 필수적인 과제로 대두되었다. 이러한 산업적 요구는 TMR 사료의 수요 증가로 이어졌으며, 특히 사료비 절감과 맞춤형 영양 설계를 목적으로 농가에서 직접 사료를 배합하는 자가배합 TMR 방식이 널리 보급되는 계기가 되었다.

현재 자가배합 TMR 농가들의 TMR 생산 주요목적은 생산비 절감과 등급출현율 향상이며, 일부 농가에서는 확보한 국내산 조사료 및 농식품부산물의 효율적 활용에 있다. 현재 현장에서 활용 중인 한우 TMR에 관하여 ‘TMR 생산비’, ‘TMR 원료(농식품부산물)’, ‘발효 TMR’, ‘화식 TMR’, ‘TMR 전산프로그램 활용’, ‘TMR 영양성분’으로 나누어 현장에서의 특이한 변화에 관한 부분을 기술하고자 한다.

TMR(total mixed ration) 생산비

Table 2에서 농가의 TMR 배합비와 영양성분 그리고 급여 프로그램을 보여주고 있다(2023년 5월 원료비 기준). 각 비육 단계별 TMR의 원재료비는 육성우 273.6원/kg 및 비육우 330.7원/kg으로 Table 3에서 제시한 거세한우 TMR 급여프로그램 대입하여 사료비를 계산하면, 사육 두당 사료비는 344만 원이다.

배합사료 가격은 지역과 사료회사에 따라 상이하나, Table 4의 2023년 5월 충청지역 A축협의 배합사료 판매 가격 기준, 거세 한우의 입식에서 출하까지의 24개월간의 총사료비(조사료 포함)는 444만 원이었다. 자가배합 TMR과 배합사료를 구입하여 사용하는 농가에서 두당 100만 원의 사료비의 차이가 있음을 알 수 있다. 물론 TMR 기계 구입에 따른 감가상각비와 인건비는 제외되어 있지만, 100두 규모의 농장에서 2년간 운영할 경우, TMR 기계 구입비용인 0.8–1억 원 정도의 비용이 상쇄되고 그 후의 운영기간에서 농가에 수익성 보전에 큰 기여가 예상된다.

식품부산물의 사용

TMR 사용 농가와 생산업체들은 원료비 절감을 위해 인근 지역에서 주정박, 밀가루식품 부산물, 버섯배지부산물 등의 값싼 식품부산물들을 구입하여 사용하는 것이 증가하고 있다. 이전에는 거의 운반비만 지급하고 가져오던 원료들이 현재에는 원하는 공장과 농가들이 증가하면서 가격이 점점 상승하는 경향을 보이고 있다. 맥주박의 경우 5년 전 kg당 60원 이하에서 거래되었으나, 현재는 130원(벌크 기준) 내외로 큰 폭으로 가격이 상승하였다. 현재 TMR 업체 및 농가 간의 원료 확보경쟁이 매우 치열한 상황이다.

2017년 연암대학교 및 보령농업기술센터와 함께 실시한 보령지역 자가배합 TMR 농가를 대상으로 실시한 TMR 연구사업의 결과를 보면(Fig. 1), 마블링 침착에 필요한 원료로 가장 많이 사용되는 탄수화물 공급원인 옥수수를 빵박, 국수, 떡볶이 등의 밀가루 식품 부산물로 대체 급여하였을 때, 일반 한우는 물론 일본 화우보다도 높은 등심내 50.4%의 높은 올레인산 함량을 보였다. 이와 같이 국내산 식품부산물의 적절한 사용은 원가절감은 물론 소고기의 품질고급화에도 도움을 줄 것으로 기대되어 보다 깊이 있는 연구가 요구된다.

Fig. 1. Comparison of oleic acid contents of intramuscular fat (i.e., marbling) in beef fed to total mixed ration (TMR). Sources from Consulting report on the pilot project for enhancing competitiveness of Hanwoo farms through feed cost reduction in response to FTA. 2017. Boryeong Agricultural Technology Center. FTA, Free Trade Agreement.

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그러나 식품부산물들은 식품기준에 미달한 제품으로, 사료원료로 사용하였을 때 종종 곰팡이독소 등의 문제로 인해 비육우에서는 사료섭취량의 저하와 갑작스런 폐사 그리고 번식우에서는 유산 등의 문제를 야기하기도 한다[3]. 이러한 부분의 방지책으로 곰팡이 독소 흡착제 등의 첨가제를 혼합하는 방법과 입고된 식품부산물들을 발효시켜 보관하는 방법 등이 사용되고 있다[4]. 이러한 복합적인 원인들이 발효사료와 발효 TMR의 확산을 촉진시키는 계기가 되었다.

발효 TMR(total mixed ration)

발효 TMR은 제조한 TMR 전체 혹은 TMR에 사용할 원료의 일부를 발효해서 소에게 급여하는 기술이다[5–7]. 이전에는 전분질이 풍부한 식품 밀가루 식품부산물 등을 영양성분만의 가치를 고려하여 TMR 원료로써 혼합 사용하였는데, 현재에는 이러한 원료들에 발효기술을 도입하여 품질이 우수한 기능성 TMR 원료로써 사용되고 있다[8,9]. Table 5에서 보여주는 것과 같이 TMR에 유산균, 고초균, 효모균 등의 발효균주를 혼합하여 발효시키면, 제품의 안정적인 품질관리와 함께 소의 장내 환경 개선과 사료의 소화 이용성 증가 그리고 유익한 발효부산물의 섭취로 인해 소를 더욱 건강하게 사육할 수 있다[10].

또한, 안정적인 품질의 발효 TMR을 제조하기 위해서는 혐기 상태의 보존과 적산온도(발효일자 × 외부온도) 관리가 필요하다. 그래서 농장 혹은 공장들에서는 Fig. 2 및 Fig. 3과 같은 방법과 장비를 도입하여 발효 TMR을 제조하고 있다. TMR 공장과 대전 석청농장의 적정 혐기발효 후의 발효사료와 발효 TMR의 균주를 분석한 결과 유산균 기준 균주가 g당 평균 10⁷–10⁹의 높은 수치를 보였다(Fig. 4 및 5). 이러한 균주의 숫자로만 보면 시중에 판매되고 있는 생균제와 큰 차이가 없었고, TMR 사료의 품질증대에 많은 도움을 주고 있다[11,12]. 발효 TMR은 반추위내 미생물 균총에 변화를 주며, 메탄 생성균의 활성 억제를 통해 일반사료 대비 메탄 배출량을 저감하는 효과가 있는 것으로 보고되고 있다[13–15].

Fig. 2. Fermented feed for total mixed ration. (a) Outdoor fermentation, (b) indoor warehouse fermentation during winter.

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Fig. 3. Total mixed ration (TMR) wrapping equipment. (a) TMR wrapping process, (b) wrapped TMR fermentation.

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Fig. 4. Results of fermented feed for total mixed ration formulation.

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Fig. 5. Results of self-mixed fermented total mixed ration (FTMR) at the farm. Analysis was performed at the Feed Analysis Laboratory, Seoul Livestock Cooperative.

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화식 TMR(total mixed ration)

최근 한우 TMR 시장에 또 하나의 큰 변화는 TMR 전체 혹은 TMR 원료의 일부를 화식(삶음)을 하여 이용하는 기술이다(Fig. 6). 화식의 주목적은 사료효율의 증가이다. 직접적인 실측 자료는 없으나, 현장 경험에 비추어 볼 때 화식 TMR 급여는 일반 TMR 대비 사료 효율을 일정 수준 개선할 가능성이 있는 것으로 보인다. 또한 최근에는 일부 원료를 고온처리 한 후 TMR 배합하여 다시 발효과정을 거치는 등 고효율의 발효 TMR을 제조하는 농가도 있다. 화식 TMR 급여시의 한 가지 주의할 점은 비타민제 등의 열에 약한 첨가제는 급여 직전 드레싱하여 급여해야 한다.

Fig. 6. Total mixed ration (TMR) mixer capable for steaming and Hanwoo steers fed steamed TMR. (a) TMR mixer for steamed TMR production, (b) TMR mixer for steamed TMR production.

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TMR(total mixed ration) 전산프로그램 활용

국립축산과학원에서는 2015년, 2019년 및 2022년에 한우의 TMR 배합비 작성을 위해 한우사양표준 프로그램(TMR 배합비 프로그램)을 개발 배포하였다(Fig. 7). 또한 각 지역 농업기술센터와 함께 본 프로그램의 사용 방법에 관한 교육사업을 진행하여 현재 TMR을 자가배합하는 농가들은 대부분 본 프로그램을 사용하여 배합비를 작성하고 있다.

Fig. 7. National Institute of Animal Science software (2022 version). (a) Screen at the beginning of the TMR calculation program, (b) screen for calculating nutrient requirements and ingredient formulation ratios for Hanwoo cattle.

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농가에서 사용하는 원료와 원료가격을 입력하면 한우의 성별, 월령별 및 사육단계별 필요한 조사료, TDN(total digestible nutrients), 조단백질의 함량이 나오면서, 각 영양소 요구량을 충족시킨 최소비용의 배합비가 자동계산이 가능하다.

또한 한우의 ‘숫소 육성 및 비육’, ‘거세우 육성 및 비육’, ‘암소육성’, ‘번식우 유지’, ‘임신우’, ‘포유우’의 농가에서 원하는 각 체중 혹은 월령별 영양소 요구량이 제시되고, 배합한 TMR을 얼마나 섭취하여야 본 요구량에 충족되는지를 알 수 있게 되어 있다(Fig. 8). 그리고 사용원료의 영양소 관리항목에는 각 원료의 일반성분과 함께 가소화 영양소 총량(TDN), 반추위 미분해 단백질(rumen undegradable protein, RUP), 및 비섬유성 탄수화물(non-fiber carbohydrates, NFC)이 포함되어 있다.

Fig. 8. Nutrient requirements of Hanwoo steers by age in the total mixed ration formulation software.

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시중 판매 TMR(total mixed ration)의 영양성분

최근 시중에서 판매 중인 한우용 TMR 영양설계에서의 가장 큰 변화는 단백질 함량 증가이다. 이러한 현상은 현재 정부에서 권장하고 있는 거세한우의 조기출하 목적의 고영양의 비육우 사료설계의 영향으로 판단된다[16]. 현재 필드에서 높은 등급 출현율로 인기가 있는 제품의 샘플을 분석해 본 결과, 건물 기준으로 육성과 비육 TMR의 조단백질 함량이 각각 20.44%, 23.04%였다(Table 6). 이러한 단백질 함량의 송아지사료의 설계기준으로 비육우에게는 매우 높은 수준이다.

일반적인 비육우의 영양생리로 판단하면, 비육기 때의 과다한 단백질 공급은 혈중 암모니아 농도를 증가시켜 여러 가지 영양대사 문제의 발생이 예상되지만[17,18], 실제 현장 농가들에서는 이와 관련된 피해가 보고된 사례가 드물었다. 이는 TMR에 발효가 결합되어 생산된 발효 TMR는 반추위 내의 영양소 불균형의 피해를 최소화시키면서 사료효율을 증가시켰기 때문이라고 추정된다 [7,15]. 이러한 최근 필드에서 진행 중인 발효 TMR과 고단백질 영양설계 등의 기술들에 관해서, 자가배합 TMR 농가들의 안전하고 안정적인 품질의 TMR 생산을 위해서는 추가적인 검증과 연구가 필요하다.

결 론

한우산업에서 사료비 절감과 지육품질 향상을 위하여 TMR의 보급이 증가하고 있다. 농가 자가배합 TMR의 경우 일반 구입사료 급여 농가에 비해 두당 23%가량의 사료비가 절감효과를 보였다. 섬유질배합사료의 원료에서는 빵, 국수, 맥주박 등의 식품부산물의 사용이 증가하고 있다. 섬유질배합사료 제조과정에서의 특징으로는 발효기술이 도입되어 각 원료 및 제품의 보관과 소의 지육성적 향상에 많은 도움을 주고 있다. 또한 화식기술도 도입되어 소화율 증대에 효과를 보고 있다. 섬유질배합사료의 정확한 영양설계를 위하여 국립축산과학원에서 제공하는 한우TMR 전산프로그램이 널리 사용되고 있다. 영양설계 부분에서는 한우의 비육기간 단축을 위하여 영양성분 특히 단백질 함량이 증가하는 경향이 있다. 향후 다양한 농가 현장에서의 실증 데이터를 바탕으로 발효 TMR의 정밀 영양 가치를 검증하는 추가적인 연구가 지속되어야 할 것이다.