젖소의 겨울철 사양기술 홍 경 선 MPT 컨설팅 코리아 대표 Ⅰ. 서 론 일반적으로 젖소의 생산성에 영향을 미치는 환경스트레스 중에서 가장 큰 영향을 미치는 스트레스는 고온 및 저온스트레스이다. 이와 관련 상당수의 낙농전문가들이 계절별 젖소 생산성 저하 문제를 거론할 때 여름철 혹서기의 고온 스트레스 피해만을 편중되게 강조하는 경향이 없지 않았다. 그러나 겨울철 혹한기의 한파피해(저온스트레스) 및 봄, 가을철 환절기의 질병 및 그에 따른 생산성 감소문제 등도 낙농목장을 운영하는데 적지 않은 경제적 피해를 가져다주고 있는 실정이다. 이 글은 겨울철 젖소사양관리에 대비하여 환경관리학 및 가축생리학, 가축영양학 등의 관련지식을 인용하여 낙농육우협회 회원여러분의 소중한 자산인 송아지, 육성우, 착유우 및 육우에 대한 겨울철 저온 스트레스의 피해를 최소화하고자 하는 마음으로 겨울철 젖소사양관리에 대한 관련 기초지식들을 정리하여 소개하고자 한다. Ⅱ. 젖소의 하한 임계온도 일반적으로, 임계온도란 체온조절 기능이 물리적 체온조절에서 화학적 체온조절로 전환되는 온도를 말하며, 이때 물리적 체온조절기능이란 사료를 섭취한 후 소화, 흡수되는 에너지를 이용한 체온조절기능을 말하며, 화학적 체온조절기능이란 사료를 통하여 공급되는 에너지만으로는 부족한 에너지를 가축의 체내에 축적되어 있는 에너지로부터 동원하여 체온을 조절하는 기능을 일컫는다. ‘하한임계온도’이하의 환경온도에서는 사료섭취로부터 공급되는 에너지량이 부족하게 됨에 따라서 이 부족한 대사에너지를 체내에 축적되어 있는 에너지로부터 동원·공급하고자 하는 온도영역으로서, 이와 같은 화학적 체온조절작용이 언제부터 작동되는지를 확인하는 것은 외부 관찰만으로는 정확한 판단이 불가능하며, 학술적으로는 젖소의 혈액중의 관련 대사물질 및 호르몬의 변화양상을 추적하면 정확한 임계온도를 파악할 수 있다. 그러나, 이 임계온도는 개체차, 성별, 연령, 성장단계, 피모의 길이 및 밀집도, 비유기간, 사료섭취수준 및 풍속 등에 따라서 차이를 나타내므로 모든 개체에 일괄적으로 적용할 것이 아니라 젖소 개체의 여러 상황을 종합적으로 파악하여 임계온도를 추정하여야 할 것이다. 보고에 의하면 건강한 젖소의 성장단계별 임계온도는 일반적으로 송아지는 5℃, 육성우와 비육우는 -10℃, 착유우는 -10~-12℃라고 알려져 있다. 겨울철에 젖소 생산성을 향상시키기 위해서는 하한 임계온도의 생리적 의미를 정확히 이해한 후, 하한 임계온도 수준을 최대한 낮추어 줄 수 있도록 사육관리측면에서의 노력을 기울이는 것이 매우 중요하다고 하겠다. Ⅲ. 저온환경이 젖소 생산성에 미치는 영향 일반적으로 젖소를 비롯한 가축들을 둘러싸고 있는 생활환경들은 곧 그 가축의 생산환경이라고 볼 수 있는 바, 여러 생활환경 중에서도 추위·더위와 같은 열환경은 모든 가축에게 심한 스트레스를 가하고 있는 환경요소로서, 이와 같은 열환경에 대한 연구결과들을 활용하여 사육관리를 합리적으로 시행해주는 것은 가축의 생산성을 극대화시켜 주는 지름길이라고 생각되어진다. 1. 산유량 젖소의 산유량은 저온환경에서는 고온환경의 영향만큼 현저하게 감소하지는 않지만 -5℃이하로 기온이 내려가게 되면 줄어든다고 한다. 한편, 한 보고에 의하면 10℃와 -13℃ 사육환경에서의 1일 사료섭취량은 10.4kg에서 11.2kg증가하였으나 산유량은 16.8kg에서 14.0kg로 오히려 감소하였다고 한다. 이는 증가한 사료에너지가 우유 생산에너지로는 이용되지 못하고 유지에너지로 쓰여졌음을 의미한다고 하겠다. 2. 유질 유지율은 일반적으로 산유량과는 반대 경향을 나타낸다. 즉, 저온스트레스에 의하여 산유량이 감소할 때에는 유지율은 다소 높아지지만 무지고형분량은 상승하는 경향을 나타낸다. Ⅳ. 저온환경이 젖소의 질병발생에 미치는 영향 홀스타인종 젖소는 내한성이 강하기 때문에 착유우의 경우에는 우리나라 기후에서 동사할 가능성은 매우 희박하고 가축생산성과 사료효율은 눈에 띄게 감소하게 되지만, 송아지, 육성우의 경우에는 보온관리 등이 부족할 경우에는 짧은 시간내에도 동사와 같은 치명적인 피해도 입을 수도 있다. 한편, 송아지, 환축 및 노령축의 겨울철 관리에 있어서 보온관리 및 환기관리가 미흡한 우사에서는 낮은 수준의 저온 스트레스에서도 호흡기 질환 등 각종질환이 발병되어 예상치 못한 경제적 손실을 초래할 우려가 있으므로 고온 스트레스 대책 못지않은 세심한 가축관리가 필요하다고 하겠다. <표1>은 젖소의 계절별 질병발생 상황을 나타낸 자료이며, <표2>는 젖소의 성장단계별 질병발생 상황을 나타낸 자료이다. 겨울철에 어린 송아지의 호흡기계, 소화기계 질병발생율이 집중된다는 것을 잘 나타내주고 있다. 다음은 겨울철 저온스트레스가 원인이 되어 발병하기 쉬운 각종 질병(체온조절장애, 번식장애, 호흡기 질병 및 소화기 질병)에 대하여 설명하고자 한다. 1. 체온조절장애 일반적으로 겨울철 저온 스트레스에 의한 신체장애는 크게 전신장애와 국소적 장애로 분류할 수 있으며, 전신장애에는 ‘저체온’과 ‘동사’가 있으며, 국소적 장애에는 ‘동창’과 ‘동상’이 있다. 1) 전신장애 (1) 저체온 일반적으로 낮은 수준의 저온스트레스에서는 체온 조절중추에 의한 생리기전에 의해 체온이 일정하게 유지되므로 체온이 정상체온에 비하여 1.0~1.5℃이상 떨어지지 않는다. 그러나 젖소가 하한 임계온도이하의 저온 스트레스에 장시간 노출되게 되면 열생산량이 왕성하여도 체열 방출량이 증가할 때에는 체온은 떨어지게 되며, 젖소의 화학적 체온조절작용도 한계상황에 부딛쳐서 더 이상 체내축적 에너지를 동원하는 것이 불가능하게 되어 열생산량마저 점차 줄어들게 되면 체온이 35℃까지도 떨어지게 되는 바, 일반적으로 35℃이하의 체온을 ‘저체온’이라고 한다. 이 때에는 근육이 힘을 잃고 보행장애를 초래하여 휘청거리게 되며 정신기능이 둔화되게 된다. (2) 동사 저체온 이후, 체온이 계속 떨어지게 되면 의식이 없어지게 되고 추위에 대한 적응현상인 떨림현상도 중지되게 되며, 결국은 혼수상태에 빠지게 되고 체온을 유지할 수 없게 되어 체온이 급속히 하강하고 얼어죽게 되는바 이를 곧 ‘동사’라고 한다. 동사의 원인은 심실협증, 혈액 점도의 증가로 인한 심부전이라고 알려져 있으나 지방조직의 경화 또는 조직호흡의 결핍으로 사망하는 것이라고 보는 견해도 있다. 젖소의 경우에도 하한 임계온도 이하의 심한 저온 스트레스에 방치된 후, 체온이 떨어지기 시작하여 동사하기까지 소요되는 시간은 그다지 길지 않으므로 신속히 보온관리를 취한 후 신속히 전문 수의사에게 치료를 의뢰하는 것이 중요하다. 2) 국소냉각에 의한 젖소 장애 겨울철 가축 냉각 피해에 있어서 자주 문제가 되는 것은 실제적으로 전신이 냉각되는 피해보다는 국소조직이 냉각되는 피해가 많이 발생한다. 그 발병부위는 조직의 양에 비하여 그 표면적이 크고 혈액 순환량이 적은 신체부위가 문제가 된다. (1) 동창 ‘동창’은 일반적으로 저온 스트레스에 의한 혈액순환 장애가 주 원인이 되어 생기는 비교적 가벼운 저온환경 장해로서, 추위 때문에 혈관벽의 투과성이 증가하여 혈액 중의 수분이 조직에 스며들게 되어 해당 부분이 검붉은색으로 변하고 부어오르며 가려움을 느끼는 증상을 일컫는다. 동창은 동상과는 달리 조직이 동결되는 것을 전제로 하지 않으며, 저온 스트레스가 심하지 않더라도 조직이 반복해서 추위에 노출될 때 발병율이 높으며, 특히 습한 피부부위에 생기기 쉽다. 일반적으로 동창은 유두와 발가락 등에서 자주 발병되므로, 이를 예방하기 위해서는 착유 전후에 유두를 청결히 함과 동시에 건조시켜주는 것이 중요하며, 아울러 우사바닥을 깨끗하고 건조하게 청소관리해 주는 것도 중요하다. (2) 동상 ‘동상’은 혹심한 추위에 의해서 일어나는 피부조직의 국소적 동결 및 그에 따라서 발생하는 혈액 순환장애를 지칭하는 바, 동상이 잘 생기는 부위는 젖소의 유두, 사지 및 발가락, 귀, 코 등과 같이 조직량에 비해서 표면적이 넓은 몸의 돌출부위이다. 일반적으로, 가축의 피부조직 중의 조직액의 동결온도는 그 표면온도가 -5℃이하가 되지 않으면 동결되지 않는다. 겨울철 저온스트레스에 있어서 강한 바람과 각종 압박에 의한 국소조직의 혈액순환장애 및 젖은 털이나 분뇨 등에 의한 열전도와 증발잠열에 의한 저온스트레스 요인 등은 동상을 더욱 촉진시키는 열악한 사육환경조건이라 하겠다. 일반적으로 가축의 몸이 물에 젖어 있을 경우에는 물의 열전도율이 공기의 열전도율에 비하여 25배나 크기 때문에 체온을 유지하기에 많은 유지에너지를 소모하게 된다. 동상을 치료할 때에는 전문 수의사의 치료를 받을 때까지는 동상 부위를 따뜻하게 해주는 응급조치를 해주는 것이 매우 중요하다. 즉, 동상이란 처음 생겨서 몇 분 정도면 심한 통증이 따르는데 이러한 때는 환부를 42℃정도의 뜨거운 물에 신속하게 담그는 것이 효과적이며, 만약 동상이 1시간 이상 지났을 경우에는 상처부위를 천천히 녹이는 것이 오히려 동상장해를 줄여주는 응급조치 방법이다. 2. 호흡기 질병 송아지나 노령축의 경우, 겨울철이나 일교차가 심한 환절기에는 체온유지를 위하여 체내 축적지방을 동원하여 이용하기 때문에 전반적으로 성장이 위축되고 체력이 급격히 떨어져서 각종 스트레스에 대한 저항력이 약해져서 감기, 폐렴 등과 같은 호흡기 질병이 발생하게 된다. 즉, 송아지는 성우와는 달리 아직 각종 소화기관이 완전히 발달되지 않은 단계이기 때문에 일정 수준이상의 사료를 섭취하기 어렵기 때문에 증가하는 유지에너지량을 사료에너지로 모두 충당시키지 못하게 되어 피하지방과 같은 축적에너지를 동원시키게 되지만, 이후 공급되어지는 에너지량이 부족할 경우에는 질병에 대한 저항력도 급속히 떨어지게 되고 추위 스트레스에 의한 호흡기 질병에 쉽게 걸리게 된다. 따라서, 겨울철 송아지 관리의 핵심은 보온관리를 철저히 해주는 것과 영양관리에도 만전을 기하는 것이라고 하겠다. 송아지 폐렴은 사육온도가 10℃이하로 내려가고 축사내에 찬바람이나 샛바람 등이 들어오게 되면 후두기관 및 기관지 점막의 기능이 떨어져서 기도에 산재하고 있던 파스튜렐라균 등이 증식되어 서서히 폐로 침입하여 염증을 일으키는 호흡기 질병으로서, 그 치료조치가 늦어지게 되면 치료가 된 후에도 예후가 불량하기 때문에 신속히 전문 수의사의 치료를 받는 것이 바람직하다. 3. 소화기 질병 젖소가 혹독한 저온 스트레스를 받게 되면 위장운동이 불규칙해지고 음수량도 줄어들게 되어 전위, 설사 등과 같은 소화기 질병에 걸릴 위험이 매우 높아지게 된다. 또한, 차가운 식수나 얼음을 먹을 때에도 소화기질환이 많이 발병하게 되어 사료에너지의 공급에 큰 지장을 초래하여 생산성이 저하될 뿐만 아니라 추위에 대한 저항력도 떨어져서 하한 임계온도가 상승하게 되는 문제점을 가져오게 된다. 4. 유두손상 및 유방염 겨울철에 눈이 와서 운동장 등 우사 주변환경이 습해지고 분뇨가 얼어서 바닥이 불결해지며 차가운 바람이 불어닥치게 되면 추위에 대한 유두의 체감온도가 낮아지게 되어 유두손상이 빈발하게되고 유방염에 감염되게 된다. 한편, 겨울철 추위로 인한 착유기의 고장도 유방염 발생의 직접적인 원인이 된다. 이러한 유두질환은 겨울철에 줄곧 발생하게 되며, 운동장 바닥이 녹기 시작하여 오염이 심해지기 쉬운 해빙기에는 더욱 많이 발생하는 경향이 있다. Ⅴ. 겨울철 젖소 방한대책 다음은 사료 영양관리와 시설사육관리 등 제반 가축관리측면에서 살펴본 겨울철대비 젖소 사양관리요령을 설명하고자 한다. 일반적으로, 영하권의 저온환경과 같은 열악한 열 환경 조건에서 송아지나 환축 및 노령축 등을 사육할 때에는 체온유지 항상성과 같은 생체 방어기구와 질병에 대한 저항력 등이 현격히 떨어지게 되므로 건강한 성축보다 더욱 세심한 관리를 해주어야 한다. 1. 사료급여 및 급수 1) 사료급여 일반적으로 환경온도별 젖소의 사료섭취량은 15~25℃의 온도대를 기준으로 하여 15℃이하부터 서서히 섭취량이 증가하기 시작하여 -5℃까지는 2~5% 증가하고, 이후, -15℃까지의 영하권 날씨에는 3~8% 정도 증가하며, -15℃ 이하의 심한 저온환경에서는 8~25%까지 증가하게 된다. 그러나 사료의 소화관 이동속도가 빨라지기 때문에 소화율이 떨어지게 되며, 에너지 및 단백질의 이용효율도 떨어지게 된다. 즉, 증가한 사료에 포함되어 있는 에너지가 모두 젖소의 체내에 소화·흡수·이용되어지는 것이 아니며, 상당부분은 미처 이용되지 못하고 분으로 배출되는 등, 사료이용효율이 전반적으로 저하하게 되므로 비경제적인 사양관리가 이루어지는 셈이다. 이 피해를 최소한으로 줄이기 위해서는 근본적으로 젖소를 하한 임계온도이하의 사육환경에 노출시키지 않도록 노력하는 것이 중요하다. 한편, 젖소가 하한 임계온도 이하의 심한 저온 스트레스에 노출되게 되면 각종 소화기 질병에 걸릴 위험이 매우 높아지며, 사료섭취량도 오히려 줄어들게 되어 젖소의 에너지공급에 중대한 차질을 초래하게 되어 산유량과 증체율 등 가축생산성이 급격히 감소하게 된다. 따라서 겨울철 혹한기에는 양질의 조사료(건초, 사일리지 등) 및 배합사료를 충분히 급여해주고 광물질과 비타민 E제 등도 충분히 급여해주어 혹한기 저온스트레스 피해를 최소한으로 줄여주어야 한다. 2) 급수 겨울철 혹한기에는 가온 급수기 등을 활용하여 동파를 예방함과 동시에 지나치게 차갑지 않은 식수를 젖소에게 안정적으로 공급함으로서 안정적인 우유생산이 가능하도록 급수관리에도 만반의 대책을 강구하는 것이 바람직하다고 하겠다. 일반적으로, 젖소에게 적당한 식수온도는 15℃~24℃이며, 우리나라의 계절별 급수온도는 봄, 가을에는 19℃~21℃의 적정 온도대를 나타내지만, 겨울철 저온환경에서는 2℃~3℃의 찬물을 먹이고 있는 실정이다. 이 때문에 겨울철에 가온장치가 부착되지 않은 상태에서 식수가 완전히 결빙되는 온도는 0℃가 아닌 -4℃로서 물의 섭취량이 부족할 때에는 앞서 설명한 바와 같이 산유량과 증체율 등 가축생산성이 크게 떨어질 뿐만 아니라 배뇨량 감소로 인한 신장질환(요결석 등)의 발병율도 증가할 가능성이 높아진다. 또한 차가운 식수나 얼음을 먹을 때에는 소화기질환이 많이 발병하게 되어 사료에너지의 공급에 큰 지장을 초래하여 생산성이 저하되게 된다. 2. 온습도와 환기관리 1) 온도 사육관리측면에 있어서는 임계온도에 영향을 미치는 제반요소를 충분히 분석하여 가능한 한 상한 임계온도 수준을 최대한 높여 주는 노력과 함께 하한 임계온도 수준을 최대한 낮추어 주는 노력이 필요하다고 하겠다. 한편, 젖소의 하한 임계온도는 사료의 질과 섭취량 ,풍속, 산차, 산유량, 비유기 등에 따라 차이는 있으나 5℃(송아지)~-10℃(착유우)정도로서 이 범위를 벗어나게 되면 가축의 생산성이 저하하게 된다. 따라서 겨울철 젖소 사육온도는 체감온도가 하한 임계온도인 -10℃ 이하로는 내려가지 않도록 온도관리하는 것이 필수적이며, 같은 우사내에서도 송아지와 고능력우 착유우 등을 위해 햇볕이 잘 드는 곳에 건조한 자리를 확보해주는 것이 바람직하다. 또한, 겨울철에는 젖소가 우사 창문이나 출입문 등을 통하여 직접적으로 찬바람을 맞지 않도록 주의를 기울여 주어야 한다. <표3>은 풍속과 체감온도와의 관계를 나타낸 자료이다. 2) 습도 젖소사육에 있어서 우사내의 습도가 건조할 때보다는 지나치게 높을 때에 각종 문제가 발생하므로 과습대비형 우사가 바람직하다. 일반적으로 저온환경하의 높은 습도는 체감온도를 낮추어 추위 스트레스를 증가시켜줄 뿐만 아니라 각종 호흡기 질병을 발병시키게 되며, 우사 내부의 높은 습도로 인하여 피부에 맺히는 수증기는 각종 세균성 피부질환을 유발할 가능성을 높여주므로 겨울철일지라도 주기적으로 환기를 하여 신선한 공기를 공급해 줌과 동시에 축사내부 습도를 낮춰주는 것이 바람직하다. 3) 환기 일반적으로 환기는 우사내에서 발생하는 탄산가스, 암모니아가스 및 체열 발산량의 배출을 촉진해 주는 중요한 역할을 하지만 겨울철에 보온에 지나치게 치중하다보면 자칫 환기관리에 소홀해 질 가능성이 높다. 이와 같이 환기를 소홀히 하게되면 우사내의 습도가 높아지게 되고 추위를 쉽게 느낄 뿐만 아니라 축사 천정과 젖소 피모 위에 수증기 물방울이 맺히게 되는 현상을 자주 목격하게 되는 바, 이런 상황이 장기화 될 경우에는 전염성이 강한 각종 호흡기 질환과 안질환 및 피부질환 등이 발생할 가능성은 높아지게 된다. 그러나 이와 반대로 환기를 지나치게 많이 했을 때에는 우사 보온효과에 부정적인 영향을 미치게 되어 소화기 및 호흡기 질병의 발병율이 증가하게 되는 역효과를 나타낼 수도 있으므로 적정사육온도를 목표로 최소한의 환기를 주기적으로 행하는 것이 바람직하다고 하겠다. <표4>는 겨울철 착유사의 환기요구량을 나타낸 것이다. 3. 송아지 개체관리 개방식우사 및 옥외 송아지 개체사육시설 등 우사 내부에 별도로 독립된 송아지 사육장소를 확보하기 어려운 사육환경의 목장에서 갑작스럽게 혹독한 한파가 닥쳤을 때에는 호흡기, 소화기질병을 발병시킬 위험이 높으므로 철저히 방풍막(윈치 커튼, 볏짚 등)을 설치하여 북서풍을 차단함으로서 찬바람이 젖소 몸에 직접 닿지 않도록 해주고, 송아지 사육시설의 경우에는 보온장비를 설치해 줌으로서 무엇보다도 체온유지에 만전을 기하여 자칫 발생하기 쉬운 송아지 동사사고를 사전에 예방 하여야 한다. 한편, 송아지 보온에 필요한 전열기구는 과부하시에는 누전 및 화재발생의 위험이 크므로 전기전문가에게 자문을 구한 후 적절한 용량과 시설을 설치하도록 한다. 4. 착유기 관리 착유기 세척은 반드시 실시하여 우유의 질을 높게 유지해주며, 혹한기에 착유기가 얼지 않도록 하고 착유기의 맥동기와 콤프레샤 및 유두컵의 라이너 교환도 수시로 점검해주어야 한다. 5. 축사바닥 관리 겨울철 축사내부온도가 영하권 이하로 내려갈 때 분뇨를 장시간 방치하게 되면 우사바닥에 얼어서 달라붙게 되어 우사바닥이 불량하고 고르지 못하여 젖소가 편히 휴식을 취하지 못하게 될 뿐만 아니라 얼어붙은 분뇨로 인하여 가축이 더욱 추위를 느끼게 되며, 그 결과 하한 임계온도는 높아지게 되므로 분뇨가 얼기 전에 청결히 청소해주고 가급적 건조한 상태를 유지시켜주는 것이 바람직하다. 개방식우사의 경우에는 바닥에 톱밥 등과 같은 바닥재를 깔아주고 바깥 기온이 -10℃ 이하로 내려갈 때에는 바닥재가 쉽게 얼어서 덩어리를 형성하여 발굽부상 또는 보행장해를 입게 될 위험이 높아지므로 바닥재는 자주 교체하여 주는 것이 바람직하다. Ⅵ. 맺음말 다가온 겨울철 젖소관리를 대비하여 저온 스트레스 환경에서 젖소의 생산성을 최대한 끌어올리기 위한 중점 사육관리방안 즉, 젖소의 ‘하한 임계온도’를 벗어나는 저온환경에서 젖소의 생산성을 떨어뜨리지 않기 위해서 주의해야 할 점을 정리해보면 다음과 같다. 1. 우선, 사료영양소 공급측면에서는 환경온도별 적정 영양소 급여량을 공급해 주어야 하며, 이를 위하여 겨울철에도 양질의 조사료(건초, 사일리지 등) 및 배합사료를 충분히 공급해주고 그 섭취량을 최대한 늘려주는 유도사양을 통해 젖소가 요구하는 에너지를 충분히 공급하여 저온 스트레스로 인하여 증가하는 유지에너지를 효율적으로 보충해줌으로서 궁극적으로 젖소의 생산에너지의 감소로 인한 산유량 감소분을 최소화해 나가야 한다. 2. 또한, 환경생리 및 환경사양관리 측면에서도 하한 임계온도 이하의 저온환경에서는 적절한 방한시설장비들을 가동시켜 줌으로서 송아지 이외에도 육성우, 착유우 모두 각기 “정기적인 축사내 환기관리의 전제하에 열손실을 최소화 시켜나가는 사양관리”에 신경을 써서 가능한 한 하한 임계온도 이하의 저온 스트레스에는 가급적 직접 노출시키지 않도록 노력하는 것이 중요하다고 하겠다. 이를 위하여 각 우사실정에 알맞은 적정규모의 방한시설장비들을 적기에 가동시켜 줄 수 있도록 준비하는 것이 젖소의 혹한기 호흡기,소화기 질병예방 및 유량 감소요인을 최대한 배제해나가는 것이 겨울철 뿐만 아니라 계속되는 봄철의 비유 및 비육성적을 안정적으로 유지해 나가는데에도 적지 않은 영향을 주게 된다는 점에 유념해 줄 것을 당부드리고자 한다.