축우 대상 동물복지 인증제도 환경관리 평가항목의 동물 기반 지표 접목 확대 및 개선 방안

적절한 조명 수준은 농장 내 작업자에게 안전한 작업 환경을 제공할 뿐만 아니라[26], 소의 생산성 향상[27–29], 건강 증진[30], 서열 형성과 외상 발생 예방[31] 등 소의 복지에도 중요하다. 소의 안구는 휘판(Tapetum lucidum)이라는 안구 반사 구조를 통해 망막으로 들어온 빛을 재반사하여 다시 망막에 도달하게 한다[32]. 이렇듯 빛에 대한 두 번의 자극을 통해 동물은 민감한 시력을 갖게 되어 어두운 환경에서 사료 섭취 및 활동이 가능하나, 지나치게 밝은 환경에서는 시력 저하가 발생할 수 있다[32]. 한편, 소는 약 330°의 광범위한 단안시와 25°–50°의 양안시를 통해 주변을 인지할 수 있다[33]. 이로 인해 소는 넓은 수평 영역을 탐색하여 포식자의 유무를 감지할 수 있으나, 입체적인 이미지를 생성하는 능력이 떨어져 3차원 구조를 인식하기 어렵고 깊이 인식에 취약하다[33,34].

일부 연구를 통해 조도나 광주기와 같은 조명 환경의 변화가 젖소의 산유량 및 유지방량과 암송아지의 성성숙을 개선하는 것으로 보고되었으나[27–29,35], 조명 환경에 대한 영향이 생산성에 국한되어 있어 소의 복지 수준을 평가하기에는 적절하지 않다. 사육시설 내 환경 요소에 대한 소의 복지 수준은 눕기, 보행, 발성, 표정 및 신체 자세 등의 행동 지표를 통해 평가할 수 있다[36]. 이와 관련하여 조명 환경이 소의 행동에 미치는 영향을 확인한 연구가 진행된 바 있으며, 불균일한 조명, 강한 명암 대비, 반사광 등의 시각적 요소는 소의 이동을 방해하거나 중단시키는 등 부정적인 보행 행동을 유발하는 것으로 나타났다[37–40]. 이는 밝은 빛과 깊이 지각에 취약한 소의 시각적 특성상, 반사면이나 그림자와 같이 강한 시각적 대비 요소가 구멍이나 장애물로 인식되어 소에게 불안감과 두려움을 초래했기 때문으로 시사된다.

축사 내 공기에는 암모니아(NH₃), 황화수소(H₂S) 등의 가스 성분이나 먼지와 같은 다양한 오염물질이 포함되어 있다[41,42]. 이러한 오염물질은 가축 사육두수, 깔짚 상태, 위생 관리, 환기 수준, 사료 관리 등 다양한 요인에 의해 발생한다[41,43,44]. 오염된 공기는 축사 내부에 잔류하여 가축의 질병과 폐사의 원인이 되며[42], 외부로 배출될 경우 인근 지역의 환경오염과 주민의 건강 문제를 유발할 수 있다[45,46].

암모니아는 소 사육 환경에서 발생하는 주요 오염물질로, 반추위 내 불균형한 질소 대사와 단백질 과잉 공급으로 인해 분뇨로 배출된 질소가 공기 중 암모니아로 전환되어 형성된다[42,47–50]. 공기 중 암모니아는 가축의 폐 조직 내 미생물총을 교란하여 폐 조직과 점막을 손상시키고[51], 섬모 상피세포의 수를 감소시켜 호흡기 질환을 유발한다[52]. 또한 높은 반응성으로 인해 공기 중 황산 및 질산과 결합하여 황산암모늄, 중황산암모늄, 질산암모늄 등 초미세먼지(PM 2.5)를 형성하여, 가축과 인체 건강에 악영향을 미친다[53,54].

습도는 공기 중 오염물질[55,56]과 쾌적 수준[57,58] 등 공기질과 밀접한 관련이 있다. 부적절한 상대 습도는 호흡기를 손상시켜 병원체 감염에 취약한 환경을 조성하고[59], 안구 건조 증상과 피부 습진, 피부 손상 등의 질환을 유발한다[60–63]. 상대습도가 높을수록 공기 중 바이러스의 전파율이 감소하는 반면[64,65], 사료 내 곰팡이 증식은 증가하는 것으로 나타났다[66]. 또한, 온도와 함께 작용하여 가축의 온도 스트레스에도 기여하는 것으로 나타났다[67].

먼지는 사료[68,69], 건조된 분뇨[70], 동물의 털과 피부로부터 발생하며[71], 축사에서 배출되는 오염물질로서 오랫동안 연구되어 왔다[42]. 먼지로 인한 소 호흡기 질환, 급성 간질성 폐렴과 같은 호흡기 질병은 가축의 폐사로 이어져 농장의 경제적 손실을 초래한다[71]. 또한 농장 작업자와 인근 주민의 호흡기 질병 발생과도 관련 있는 것으로 나타났다[72–74].

지구온난화로 인해 전 세계적으로 이상기온이 심화됨에 따라[75], 온도 관리가 가축 사육에서 점차 중요해지고 있다. 가축의 온도 스트레스는 생산성 저하[76–78], 산화 스트레스 유도[79], 번식능력 저하[80,81], 면역학적 이상[82,83] 등 다양한 생리적 장애를 유발하며, 심할 경우 폐사에 이를 수 있다[77,84,85]. 특히 반추동물은 반추위 발효 중에 발생하는 다량의 열을 효율적으로 발산해야 하므로 다른 축종보다 고온 스트레스에 취약하다[86].

온도의 경우, 소의 행동 및 생산성에 직결되는 환경요소로서 조명, 환기 및 소음에 비해 선행 연구에서 집중적으로 다루어져 왔다. 인간과 동물이 추가적인 에너지 소모나 수분 증발 없이, 복사, 대류, 전도와 같은 현열 손실만으로 체온을 유지할 수 있는 온도 범위를 온열중성대(thermoneutral zone)라고 하며[87,88], 이 범위의 상한과 하한을 각각 상한임계온도, 하한임계온도라고 한다[89]. 상한임계온도를 초과하면 소는 고온 스트레스를 겪기 시작하며[90], 발한, 헐떡임, 호흡수 증가 등의 수분 증발을 통해 열을 방출한다[88,91–93]. 특히 반추동물은 반추위 발효를 통해 체열의 3%–8%를 생성하므로[94], 열 부담을 줄이기 위해 사료 섭취를 거부하고 반추 시간을 감소시킨다[95,96]. 또한 수분 증발로 인한 탈수를 막고 직접적인 냉각을 위해 물 섭취량이 증가하며[97,98], 표면적 노출을 통한 열 발산을 위해 기립 시간이 증가한다[99]. 여름철 고온 환경에서 소는 체내 열 생산을 줄이기 위한 기전으로서 사료 섭취(5.38%), 반추(6.23%) 및 휴식(17.33%) 시간이 감소하였으며[100], 고온 스트레스 수준에 따라 비육우의 일당 증체량이 최대 75.32%까지 감소됨을 확인한 바 있다[101]. 또한 사육 및 도축 과정에서 발생한 고온 스트레스는 pale soft exudative(PSE)육과 dark firm dry(DFD)육 출현율의 증가로 이어지는 것으로 나타났다[102–104]. 한편, 환경 온도가 하한임계온도보다 낮아지면 소는 저온 스트레스에 노출되고, 체온 유지를 위해 열을 생산한다[105,106]. 체온 유지를 위해 사료 섭취량과 누워있는 시간이 증가하며[78], 골격근의 비자발적인 수축과 떨림을 통해 생성된 열로 주변 조직과 혈액을 따뜻하게 한다[107]. 특히 송아지는 육성우나 성우에 비해 하한임계온도가 높고[108], 반추위 발효에 의한 체내 열 생산이 제한적이며[109], 부피 대비 체표면적이 넓어 열 손실에 취약해[110] 저온 스트레스로 인한 피해가 큰 편이다. 젖소의 경우 산유량과 유지방량 감소, 생식기능 저하와 같이 생산성 측면에서도 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다[111]. 일반적으로 국내에서 사육되는 한우의 사육 적온은 4°C–20°C, 상한임계온도와 하한임계온도는 각각 26°C–30°C와 –10°C이며[112], 젖소의 경우 사육 적온은 5°C–20°C, 상한임계온도와 하한임계온도는 각각 25°C–27°C와 –24°C––40°C에 해당한다[113].

소의 고온 스트레스는 주로 온도와 습도를 통해 산출된 온습도지수(Temperature-Humidity Index, THI)를 통해 평가되며, 가축 사육을 위한 적정 THI 범위는 22.2 미만, 68 미만, 70 미만, 72 미만, 82 미만 등 산출 공식과 축종에 따라 다양하다[114]. 현재 우리나라는 국립축산과학원의 가축사육기상정보시스템을 통해 기온과 상대습도로 계산한 축종별 THI를 제공하고 있으며, 한우와 젖소 사육에 대한 적정 THI는 72 미만이다. 반면 저온 스트레스는 온도와 풍속을 통해 계산된 풍냉지수(wind chill temperature, WCT)를 통해 정량화된다[115].

소음은 가축의 불안감과 스트레스를 유발하는 주요 요인 중 하나로, 사육[116], 운송[117] 및 도축 과정[118] 등 축산업 전반에 걸쳐 발생한다. 특히 사육 과정에서 발생하는 설비 운영, 사육 관리, 착유, 동물의 행동과 발성 등 일상적 활동이 주요 소음원으로 작용하며[119,120], 발파[121], 항공기[122], 차량[123] 소음 등 농장 차원에서 관리하기 어려운 외부 소음도 가축의 소음 스트레스에 영향을 미친다.

소음은 소리의 높낮이를 나타내는 주파수(Hz)와 세기를 나타내는 강도(dB)를 통해 정량화된다. 주파수는 가청 범위를 결정하는 소리의 진동수로, 인간은 20 Hz–20 kHz[124], 소는 23 Hz–35 kHz의 소리를 인식할 수 있다[125]. 특히 소는 고주파 소리를 감지하는 능력이 인간보다 뛰어나며, 8 kHz의 소리에 가장 민감한 것으로 나타났다[125]. 가축의 소리 인식과 스트레스는 주파수뿐만 아니라 소리의 세기에도 영향을 받는데[126], 소가 85–100 dB 이상의 소음에 노출되면 불안, 심박수 증가, 움직임 변화 등의 반응을 보이며, 110 dB 이상에서는 청각 기관에 물리적 손상이 발생할 수 있다[127,128].

소를 다양한 소음에 노출한 결과, 기계로부터 발생한 소음보다 동물의 발성과 같은 생물학적 소음에[127,129], 그리고 지속적이고 반복되는 소음보다 불규칙하고 갑작스러운 소음에[39] 더 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 취급 도중 지속적인 사람의 고함 소리에 노출될 경우 자극이 없거나 빗질, 간식과 같은 긍정적인 자극에 노출된 소에 비해 걸음 속도가 현저히 감소하였다[130]. 또한 금속이 부딪치는 소리와 사람의 음성에 노출된 소는 심박수와 움직임이 증가하였으며, 이러한 반응은 갑작스러운 자극에 대한 두려움으로부터 기인한 것으로 보인다[127]. 한편, 소는 두렵거나 놀랐을 때 좁은 원 모양으로 뭉치거나, 갑작스럽게 정지하는 행동을 보이는데, 트럭 소음에 노출된 소들에게서도 이러한 양상이 관찰되었다[39]. 반면 공사장, 도로, 비행기 등 외부 소음원은 농장 차원에서 통제하기 어려워 가축의 복지 문제로 연결될 수 있다. 국내 축산 농가에서는 최근까지도 외부 소음으로 인한 환경 분쟁이 지속되고 있다. 2022년 인근 터널 공사장으로부터 발생한 차량 소음과 진동이 한우의 기형 출산, 유 ․ 사산, 성장 장애 및 출하 등급 저하의 원인으로 인정된 바 있다[131]. 이듬해인 2023년에는 도로 건설 현장의 발파 소음으로 인한 인근 한우 농가의 유 ․ 사산 및 수태율 저하가 피해 사례로 입증되었다[132].

동물의 생리적 욕구 충족을 위한 조도 수준은 최소 100–160 lux이며[133], 영국, 네덜란드, 호주 등 세계 각국의 동물복지 인증기준 또한 육우와 젖소 축사 내 50–200 lux 이상의 조도를 권장하고 있다[134–138]. 국내 평가기준 또한 한 ․ 육우와 젖소의 축사 내 조도 수준을 100 lux 이상으로 명시하고 있으며, 작업자의 시인성과 안전성을 고려한 기준으로 볼 수 있다(Table 1). 그러나 소는 강한 빛 반사, 대비 및 불균일한 조명에 취약한 시각적 특성을 지니고 있기 때문에, 조도 기준만으로 조명 환경이 소의 복지에 미치는 영향을 충분히 반영하기에는 다소 한계가 있다. 또한 평가기준에는 50 lux 이하의 어두운 휴식 공간을 제공할 것이 명시되어 있는데, 국내 소 사육 형태의 대다수를 차지하는 개방형 우사 구조는 자연광 유입이 자유로워 해당 기준을 현실적으로 충족하기 어려운 환경이다. 이에 따라 향후 한 ․ 육우 및 젖소의 조명 평가기준은 조도 기준뿐만 아니라, 소의 시각적 특성과 구조적 문제를 고려한 복지 평가 지표 도입에 대한 논의가 필요할 것으로 보인다.

일부 문헌에서는 가축에게 해롭지 않은 수준의 농장 내 유해가스 및 먼지 농도에 대한 정량적 기준을 제시하고 있다. 암모니아의 경우, 대부분의 기준에서 허용 농도를 20–26 ppm 이하로 제시하였으며, 일부 인증기준은 허용 농도와 함께 최적 농도를 10 ppm으로 제시한다[126,127,130–134]. 습도의 경우 80% 이하로 유지하거나[134,135,139–142], 온도와 결합한 온습도지수를 통해 습도 기준을 제시한다[143]. 먼지 농도는 10 mg/m³ 이하로 유지할 것을 권장하며, 영국의 Royal Society for the Prevention of Cruelty to Animals(RSPCA)는 먼지와 악취 수준에 대한 평가자의 관능평가 기준을 함께 제시하고 있다[134,135,141,142]. 네덜란드는 정량적 수치 대신 가축에게 불쾌하지 않을 수준의 공기질을 제공하도록 명시하고 있다[136,137].

한 ․ 육우 및 젖소 평가기준은 유해가스에 대하여 암모니아 허용 농도만을 제시하며, 해외 기준과 동일하게 25 ppm으로 규정하고 있다. 다만 실제 농장 환경에서는 암모니아 외에도 황 화합물, 질소 화합물 등 다양한 유해가스가 발생할 수 있어[144], 현장 여건에 따른 폭넓은 유해가스 농도 기준 설정에 대한 논의가 가능할 것으로 보인다. 또한 젖소는 한 ․ 육우와 달리 상대습도에 대한 기준이 제외되었으나, 고온다습한 환경에 취약한 홀스타인 품종이 국내 젖소의 대부분을 차지하는 만큼, 습도 기준의 적용 여부에 대한 검토가 필요할 것으로 보인다. 먼지와 악취는 평가자의 관능평가에 따라 0–5점으로 채점되며, 평가자의 신속한 판단과 현장 적용에 적합하다. 그러나 평가 결과가 일시적인 관리와 평가자의 주관적 기준의 영향을 받을 수 있다. 이에 따라, 장기적으로 농장 환경에 노출되는 소의 신체적 반응을 고려한 평가 지표가 병행된다면, 실질적인 복지 수준을 평가하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

한 ․ 육우 및 젖소의 온도 관리 평가는 온도 관리 시설의 존재 여부, 운영 상태 및 일일 온도 기록을 중심으로 이루어지고 있다(Table 1). 이는 농장의 전반적인 관리 실태를 파악하고 빠르게 평가가 가능하다는 장점이 있으나, 온도 관리 시설의 효과는 종류[145,146], 수량[147], 설치 방법[148] 등 다양한 요인에 따라 변화할 수 있다. 또한, 소의 온도 스트레스는 온도, 습도 및 풍속뿐만 아니라 털의 특징[149], 품종[150] 및 체형[151] 등 다양한 요인이 복합적으로 영향을 미치므로, 동일한 환경에서도 개체별 체감 온도와 스트레스 수준에 차이가 발생할 수 있다. 따라서 단순히 시설의 구비 여부만으로는 소의 온도 스트레스 수준 효과적으로 평가하기 어렵다. 한편, 저온 관리 항목의 배점은 0–5점으로 세분화 되어 있는 반면, 고온 관리 항목은 적합 또는 부적합만으로 평가되고 있다. 고온 환경에 취약한 반추동물의 특성을 고려할 때, 농가는 형식적인 시설 구비만으로도 적합 판정을 받는 모순적인 상황이 발생할 수 있다. 따라서 고온 관리 항목의 배점 기준을 세분화하고, 소의 행동 반응을 평가에 적용한다면 평가의 객관성과 실효성 향상에 기여할 수 있으나, 이러한 방법은 현장에서 시간적 부담과 계절적 제한이 수반되므로, 향후 현실적으로 현장에 적용 가능한 지표의 개발이 필요할 것으로 보인다.

농장 내외에서 발생한 다양한 소음은 소의 정서와 행동, 생산성에 영향을 미치며, 소의 복지 평가의 중요한 요소로 작용할 수 있다. 영국과 미국에서는 소에게 스트레스를 유발할 만한 소음을 지양하고 소음 방지 설비를 설치하도록 권장하고 있다[134,135,141,142]. 우리나라 역시 지속적이고 불쾌한 소음, 소음 유발 설비의 관리 여부 등을 기준으로 평가를 수행하고 있으나(Table 1), 소음에 대한 정량적 기준의 부재와 평가자의 주관적인 평가에 의존하는 점은 보완이 필요할 것으로 보인다. 특히 소는 인간보다 넓은 가청 범위로 인간이 인지하지 못하는 고주파 소음에 대한 영향을 평가에 고려할 필요가 있다[120]. 따라서 소음의 정량적 기준을 마련하고, 소음에 따른 소의 반응을 동물 기반 지표로 활용한다면 소음 스트레스에 대한 정밀한 복지 평가가 가능할 것으로 보인다.