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1 보안과제( ), 일반과제( ) 과제번호 돼지의생산성및면역력향상을위한사양관리체계확립 (Development of Feeding System for Improving Growth Performance and Immune Response in Pig) 생산성극대화를위한사양관리체계개발에의한돼지적정사양모델제시 (Establishment of the Optimum Feeding and Management System for Maximazing Growth Performance) 충북대학교 농림수산식품부

2 제출문 농림수산식품부장관귀하 이보고서를 면역력증강및생산성극대화를위한돼지사양관리체계확립 과 제의최종보고서로제출합니다 년 05 월 29 일 주관연구기관명: 총괄연구책임자: 협동연구책임자: 충북대학교 정정수교수 오희경박사 연구원: 김유용교수 연구원: 김혜림 연구원: 신민수 연구원: 정성희 연구원: 김원영 연구원: 정현규 연구원: 고은영 연구원: 용홍봉 연구원: 김영해 연구원: 장성권 연구원: 허필승 연구원: 강경원

3 요약문 Ⅰ. 제목 면역력증강및생산성극대화를위한돼지사양관리체계확립 Ⅱ. 연구개발의목적및필요성 현재한국양돈은고비용분뇨처리, 사료가격폭등및소모성질병등세가지큰 어려움에처해있다. 도입이제시되고있는데, 이를극복하기위한수단으로양돈선진국의사양관리체계의 중요한사양관리방법이시행되지않고있다. 근거없는이론에의해혼란만가중되고가장기본적이고 현재한국의양돈성적은매우낮은데 한국은연간모돈두당출하두수가 13.8 두이고, 프랑스등의유럽국가는 22두에이른 다. 이런차이의가장큰원인은이유후의자돈폐사율에있다. 밀사등나쁜사육환 경이문제지만돼지를면역력이높게만들고, 우리실정에맞는사양관리체계를확 립하는것이시급하다. 따라서본연구는면역력증강을위한, 그리고성장단계별로 돼지의생산성극대화를위한사양관리체계를확립하고자수행하였다. Ⅲ. 연구개발내용및범위 아쉽게도현재국내에서는모돈과자돈의사양프로그램에관한연구가수행된바 가없으며, 소모성질병의만연과잘못된사양관리에서기인한높은자돈의폐사율로 인해양돈농가는큰어려움에처해있는실정이다. 본과제에서돼지의면역력증강 및생산성극대화를가능하게할사양관리체계를확립하려한다. 대규모사양실험과 실험실에서혈액분석등을통해서연구를완료했다. 이를위해서분만형태비교 ; 임 신스톨과평사비교, 이유자돈의사육시설비교 : 고상식과평사비교, 입붙이기사료 작정급이시기구명, 사육면적이이유자돈의성장능력및면역력에미치는영향, 환돈 방설치가돼지의생산성에미치는영향, 성장단계별적정돈군흐름구명, 모돈의주 간관리와그룹관리비교등의사양실험을수행했다. Ⅳ. 연구개발결과및활용에대한건의 본과제중 1년차에는생산성극대화를위한모돈분만시설형태와자돈의사양 관리체계에따른생산성을비교함으로써국내에적합한모돈분만시설과자돈의면역 력을증강할수요는사양시설을검증하고자연구를수행하였다. 우선, 분만틀과평 사분만시설에따른모돈의생산성에미치는영향을살펴보면, 전체포유기동안모 돈체중과사료섭취량은평사처리구에서분만틀처리구에비해서높게나타났다. 두 처리구간의 litter size 와모유성분에는차이가없었다. 자돈의폐사율은평사처리구가

4 분만틀처리구에비해두배이상높게나타났다. 본연구를통하여, 평사분만시설의 경우폐사율상승뿐만아니라두당사육면적이분만틀면적보다 2배상승하여특히 우리나라의경우유리하지않은것으로여겨진다. 국내이유자돈사육시설중고상식 과평사가이유자돈의성장능력과면역력에미치는영향을비교했다. 자돈기 3주에서 6 주동안고상식돈사사육시설에서사양한자돈의체중, 일당증체량, 사료섭취량이 높게나타났다. 설사빈도를살펴본결과고상식돈사에서자돈의 1 주, 3 주, 6주째유 의적으로낮게나타났다. 또한고상식돈사시설에서사육한자돈은면역능력향상을 보여주었다. 입붙이사료급여시기에따른자돈의성장에미치는실험을수행했는데 포유시기에입붙이사료를전혀급여하지않은자돈과포유기간내이유 14일전에 입붙이사료를급여한이유자돈의성장능력은차이가없었다. 본과제 1년차연구에 서모돈생산성향상을위한분만시설형태에따른적정사양모델개발, 자돈의면역력 향상을위한사육시설및입붙이사료적정급이시기확립을통해돼지의생산성을 극대화시킬수있는사양관리체계를규명하였다고사료한다. 본연구과제 2년차에서는국내에서법적으로제정된자돈두당적정사육면적 0.3m 2 을기준으로사육면적을달리하여자돈의면역력과성장능력에미치는효과를 알아보았다. 자돈기 2 주동안, 두당사육면적이 0.43, 0.31, 0.27, 0.21m 2 으로감소할수 록일당증체량은 229, 228, 211 그리고 199 g/d로 linear 하게감소하게나타났다. 자 돈기 2주째자돈두당사육면적에의해혈청내 IL-1 β 농도에는유의적인차이가나 타나지않았으나, 4주째에는두당사육면적이감소할수록혈청내 IL-1 β 농도는 linear 하게증가하였다. 또한자돈기 4주째두당사육면적이감소할수록혈청내 cortisol 함량은 linear 한증가를보여주었다. 국내에서법적으로권장하고있는자돈 두당적정사육밀도 0.3 m 2 사육은자돈의면역력향상을유도하여성장능력을개선 할수있다고생각된다. 환돈의행동생리연구를통해환돈으로인한경제적손실을 최소화할수있으며치료용항생제사용절감을통한안전축산물생산을검증하고자 환돈방설치유무에따른자돈의면역력과성장능력에미치는연구를수행하였다. 환 돈방설치에의해정상돈과환돈의성장능력개선에 직접적인영향을보이지는않았 다. 육성비육기성장단계별돈사의흐름에따라돈군의합사여부가돼지성장율개 선및안전돈육생산에미치는영향을비교하고자수행하였다. 처리구는 1-site와 2-site 였는데 1-site는체중 28.89kg 돼지를 0.9m 2 / 마리크기의돈사에서육성, 비육 전기간사양했고, 2-site는육성기는 0.7m 2 / 마리, 비육기는 0.9m 2 / 마리돈사에서사육 했다. 육성기동안의일당증체량은 1-site 처리구에서 2-site 처리구에비해유의적으로 높았으며, 비육기종료시에도 1-site 처리구의일당증체량이 2-site 처리구에비해유의 적으로높은결과를보였다. 일당사료섭취량은육성기동안 1-site 처리구는 2-site 처 리구에비해유의적으로높았고, 비육기에서도유사한결과를보였다. Serum cortisol 농도는육성기종료시점인인 6 주차에서두처리구간고도의유의적차이가나타났 다. 그룹관리와주간관리시스템을비교했는데그룹관리가주간관리에비해우수하였 다. 특히올인-올아웃시스템을최대한활용해서질병발생을줄일수있고농장내의 노동력을집약적으로이용하고, 일정기간동안휴무를할수있는이점이있다. 그룹

5 관리중에서도 3주간그룹관리가 2,5,7주간그룹관리에비해모돈의번식생리활용및 관리자의작업효율면에서우수하였다. 본실험을통해육성 비육기사이의돈군의 이동은환경변화에의한스트레스로돼지성장에부정적으로영향을줄수있는것 으로사료된다. 본과제 2년차연구에서는자돈의면역력증강을위한돈사사육면적 검증, 환돈방설치유무에따른정상돈과환돈의면역력비교및성장단계별돈군의 흐름에따라안전돈육생산에대한검증및그룹관리와주관관리시스템비교를통해 서효율적이고체계적인사양관리시스템을규명할수있었다고사료한다. 본연구결과가대한양돈협회및전국양돈조합을통해서양돈농민에게알려지고 시행되어양돈농민의수입증대에기여할수있기를바란다.

6 SUMMARY Ⅰ. Title Development of pig feeding and management system to enhance immune response and growth performance of pigs Ⅱ. Background and Objective Currently Korean pig industries are facing three difficulties ; high price for pig manure removal, elevated feed price and wasting diseases. Adoption of advanced feeding systems from some European countries is considered to overcome these difficulties. But some of the feeding systems were not based on solid sciences, and the basic and important knowledges on pig feeding system have not been practised in the Korean pig farms. The current performance of Korean pig farms is very low. The average MSY of Korean pig farms are only 13.6 compared to 22 of some European countries. The major reason for this difference seems to be due to high mortality of weaned pigs. The high density of pig housing is contributing to high mortality, however we need to enhance immune response in weaned pigs and to establish the feeding system which will be optimum for the current Korean pig farms. The current study was undertaken to establish the feeding system which will enhance the immune response of weaned pigs and to maximize growth performance of pigs. Ⅲ. Research Scope There has been no study in Korea which investigated the optimal feeding programs for both reproductive sows and weaned pigs. Korean pig farmers are currently suffering from the high mortality of weaned pigs caused by the chronic wasting diseases and incorrect feeding system. In the current study we aim at establishing the feeding system to enhance the immune response and to maximize growth performance. To accomplish this objective we have completed the following experiments : comparison of farrowing crate and open pen to study sow and piglet performance, comparison of elevated pen and floor-slotted pen to study the weaned pigs performance, determination of an optimum time for creep feeding, determination of an optimum housing space for weaned pigs, the effect of separate housing for sick pigs, study on the optimum pig flow to improve pig performance, and comparison of weekly and batch management system.

7 Ⅳ. Research results In the first year study we tried to determine the optimum housing facility for reproductive females and growing pigs. First of all, the farrowing cate and the floor-slotted pen were compared for the better sow performance. Average daily gain and feed intake were higher in the floor-slotted pen than the farrowing cate system. There was no difference in the litter size and milk composition between two systems. Mortality rate was higher in the floor-slotted pen. The floor-slotted pen required more floor space than the farrowing orate system. Then we compared the elevated pen and the floor-slotted pen for the growth and immune respense of weaning pigs. The elevated pen showed the higher growth rate and feed intake during the 3rd to 6th week after weaning. Diarrhea occurrence was found to be lower in the elevated pen system. Immune response was enhanced in the elevated pen system. Our third study was to determine the optimum time for feeding "creep feed" to the piglets. The first group did not receive any creep feed, and the second group were fed from the third week of age. There was no difference between in the piglet growth between two treatments. In the second year study we first carried out a study to determine the optimum floor space for the weaned pigs(the current Korean standard is 0.3m 2 per piglet). When the floor space was 0.43, 0.31, 0.27 and 0.21m 2 /piglet, ADG of the pigs were 229, 228, 211 and 199g, respectively. The concentration of the blood IL-Iβ and cortisol was increased with the decrease of the floor space at the four week after weaning. The results indicate that the current standard 0.3m 2 / piglet is optimal. Then we studied the advantage of having the separate pen for the sick pigs. No major advantage was found. The optimal floor space for the growing and finishing pigs was studied with two treatments: 1-site and 2-site. Pigs in the 1-site were raised in the 0.9m 2 floor space/pig during both growing and finishing period, and pigs in the 2-site were raised in the 0.7m 2 /pig during the growing period and moved to the 0.9m 2 /pig for the finishing period. The growth rate of 1-site pigs was higher than that of 2-site pigs during growing and finishing periods. The feed intake was also higher in the 1-site pigs. There was a significant difference in the serum cortisol concentration between two treatments. Lastly we compared weekly and batch management system. We concluded that the batch system is better as the disease occurrence is lower and the labor forces is used more efficiently in the batch system. We also concluded that the 3-week batch system is better than the 2, 5 or 7/week batch system. We suggest that the results of our studies will widely be adopted by Korean swine farmers for their maximum profit from pig farming.

8 CONTENTS 1. Introduction of The Research 11 1) The Needs and Aims of The Research 11 a. The Aims of The Research 11 b. The Needs of The Research The Internal and External Research Status 14 1) The Internal Research Status 14 2) The External Research Status Experiments and Results of the Research 21 1) Study on the optimum farrowing facility for reproducing sows and piglets 21 a. Introduction 21 b. Materials and Methods 23 c. Results and Discussion 27 2) Study on the optimum housing facility for the weaned pigs 44 a. Introduction 44 b. Materials and Methods 46 c. Results and Discussion 50 3) Study on the optimum time for feeding creep-feed 62 a. Introduction 62 b. Materials and Methods 63 c. Results and Discussion 64 4) Determination of the optimum floor space for the weaned pigs 70 a. Introduction 70 b. Materials and Methods 70 c. Results and Discussion 72 5) Study on the effect of having the separate pen for sick pigs 78 a. Introduction 78

9 b. Materials and Methods 79 c. Results and Discussion 81 6) Study on the optimum floor space for growing and finishing pigs 86 a. Introduction 86 b. Results 87 c. Discussion 89 7) Comparison of the weekly and batch menagement system 96 a. Introduction 96 b. Results 96 c. Discussion The Accomplishment and Contribution of the Research Planned Use of the Research Collection of Related Foreign Science Technology about the Research Reference 123

10 목 차 제 1 장연구개발과제의개요 11 제 1 절연구개발의목적및필요성 연구개발의목적 연구개발의필요성 12 제 2 장국내외기술개발현황 14 제 제 1 절국내연구현황 14 2 절국외연구현황 16 제 3 장연구개발수행내용및결과 21 제 제 제 제 제 1 절모돈생산성향상을위한분만시설형태에따른적정사양모델개발 서론 실험방법및재료 연구결과및고찰 27 2 절생산성향상을위한이유자돈사육시설에따른성장비교검증 서론 실험방법및재료 연구결과및고찰 50 3 절입붙이사료적정급이시기에관한연구 서론 실험방법및재료 연구결과및고찰 64 4 절이유자돈에있어사육면적이성장능력및면역력에미치는영향 서론 실험방법및재료 연구결과및고찰 72 5 절환돈방설치유무에따른환돈의행동생리에대한연구 78

11 제 제 1. 서론 실험방법및재료 연구결과및고찰 81 6 절성장단계별돈군의흐름에따라돼지의성장능력및안전돈육생산 기여에대한연구 서론 실험방법및재료 연구결과및고찰 89 7 절모돈의주간관리와그룹관리비교 서론 본론 결론 109 제 4 장목표달성도및관련분야에의기여도 110 제 5 장연구개발결과의활용계획 118 제 6 장연구개발과정에서수집한해외과학기술정보 120 제 7 장참고문헌 123

12 제 1 장연구개발과제의개요 제 1 절연구개발의목적및필요성 1. 연구개발의목적 현재국내양돈산업은미국과 EU 국가와의 FTA 협상타결로인한수입육의개 방과매년증가되는자돈의폐사율로어려움을겪고있다. 돼지의사육두수에반해 돼지의도축두수( 출하두수) 가감소하는이상현상으로현재국내돼지값은매우높 은실정이다. 이와같은현상이발생하는주된이유는자돈기의높은폐사율에있다. 현재우리나라양돈산업의실태를살펴보면외국에비해모돈연산성이떨어져모돈 사양관리가낙후되어있는실정이며, 불량한사육환경과부적절한사양관리로인한 낮은생산성과이로인하여돼지소모성질환발생으로이유후폐사율이 40-50% 하고있다. 이를현명하게대처하기위해서는양돈농가의생산성향상이라고할수 있겠다. 그러나많은양돈농가의노력에도불구하고양돈농가의생산성이향상되지 못하고도산위기에처해있는등많은어려움을호소하고있는실정이다. 돼지의생 산성향상을위해다양한연구결과가보고되고있지만, 과학적인검증을통한사양관 리체계에대한연구는미비하다. 따라서정부와학계, 산업계및양축농가에서는돼 지의생산성증대를하기위해다양한연구와노력이이루어지고있다. 특히, 생산성 향상을위한모돈번식기술력적용과사육단계별기본관리로자돈면역능력이증가와 위축돈에서폐사로이어지는소모성질환감염으로인한감소를최소화하는것이중요 하다. 우선외국양돈농가와달리우리나라의경우토지면적의부족으로인하여외국양 돈농가와같이큰규모의대규모사육을할수없는실정이다. 이로인하여자연히 한정된공간에많은두수를키우게되어생산성저하라는결과를가지고왔으며, 소 비자와쉽게접할수있는도시근교의축산농가에있어서는돼지사육밀도가높아 만성호흡기질병등고질적인악성질병이발생하고있는실정이다. 달 단순히생각하면 밀사하여많은두수를길러내보내는것이경제적으로높아보이나실제로는양돈산 업의가격경쟁력을저하시키는결과를초래한다. 더욱이, 소모성질병의만연과잘못 된사양관리에서기인한높은자돈의폐사율로인해돈육의가격마저상승되어흑자 를기록하는양돈농가는그리많지않은실정이다. 따라서, 우리나라의양돈산업특 성에적합한임신모돈및자돈사료사양프로그램의개발은우리나라농업의축을담 당하고있는양돈산업의발달을위해우선적으로연구되어야할핵심과제이며, 안정 적인자돈수급을통한돈육가격안정과함께국제경쟁력을갖추는필수조건이라 할수있다. 현재국내돼지사육시설은좁은면적에서많은돼지를사육하는과밀사육으로인 한질병감염을막기위해양돈사료에과량의항생제을첨가하고있는실정으로안전

13 돈육을생산하기위해선친환경적인돼지사양관리시스템확립을하기위해국내이 유자돈사육시설인고상식과평사시설및사육밀도에의한자돈의성장률과면역력 향상에미치는영향에대한연구는부족하다. 또한환돈으로인한질병감염을최소 화하기위해환돈방설치로정상돈과환돈의면역력과성장능력에대한효과를검증 함으로써자돈의폐사율을줄이고더나아가서는치료용항생제남용을줄일수있어 안전돈육을생산할수있을사양관리체계로중요하다고사료된다. 또한, 국내에서는모돈의생산성향상과포유자돈의폐사율감소를위한사양관리 체계에대한연구가미비한상황이므로, 모돈의사양관리기술에더욱세심하고전문 적인기술확립을위해많은연구가이루어져야한다고사료된다. 따라서, 본과제를 통해모돈동물복지차원에서시도되고있는평사분만시설에따른모돈생산성과자 돈의압사에미치는효과를검증하고자한다. 더욱이, 입붙이사료급여효과에대한 과학적인검증없이사료업체에서제시하고있는사양프로그램으로인해양돈농가에 서는고가의입붙이사료급여로경제적이익에손해을줄수있게되므로본과제에 서는적정입붙이사료급여시기와입붙이사료급여로인한이유자돈의성장률에미 치는효과를검증하고자하였다. 따라서, 본연구에서는항생제절감을위한사양관리체계를확립하고, 돼지의면역력향상을검증하며, 이를통해 돼지의생산성증대를위해친환경적사양관리체계 를개발하는데에그목적이있다. 이를통해성장별사양관리에따른효과를검증 하여올바른사양관리지표를마련하고자하며, 더나아가서는질병예방및생산성 향상의결과를창출해낼것이다. 2. 연구개발의필요성 현재우리나라양돈산업의실태를살펴보면외국에비해모돈연산성이떨어져모 돈사양관리가낙후되어있는실정이며, 불량한사육환경과부적절한사양관리로인 한낮은생산성과이로인하여돼지소모성질환발생으로이유후폐사율이 40-50% 달하고있다. 이를현명하게대처하기위해서는양돈농가의생산성향상이라고할 수있겠다. 그러나많은양돈농가의노력에도불구하고양돈농가의생산성이향상 되지못하고도산위기에처해있는등많은어려움을호소하고있는실정이다. 이러 한이유에는확실하게검증이되지않은컨설턴트의난립으로인하여양돈농가에서 정확한사양체계가이루어지고있지않고있으며, 우리나라현실에맞지않는외국의 양돈사양관리시스템을생산성이향상된다는결과만으로무조건받아들여생산성향 상을기대하지도못하고많은양돈농가가도산하는어려운현실에처해있다. 진행되고있는 이미 FTA에직면하여우리나라양돈산업이경쟁력을가지고살아남기위 해서는많은노력이필요하지만가장중요한것은양돈농가의생산성향상이가장 중요한과제라고할수가있다. 양돈생산성향상은농가의사양관리와가장밀접한 관계를맺고있으며, 사양관리체계가뒷받침되어야양돈농가의생산성향상을기 대할수있을것이다. 이를위해서많은부분에서생산성향상이라는목표로많은연

14 구과실험이진행되고있고적합한사양관리체계확립을밝혀내기위해다각도로노 력을하고있는실정이다. 이러한사양관리체계확립을위해현재우리나라일반양 돈농가에서진행되고있는사양관리체계를살펴보고생산성향상에가장도움이될 수있는사양체계확립이중요하다고할수있을것이다. 한편, 외국에서사용되고있는사양관리체계의무분별한시도로돼지의생산성은 오히려더감소되었으며, 질병치료목적으로항생제첨가는더증가되어근본적으로 질병을예방하며돼지의면역력을증강시킬수있는사양관리체계확립에대한연구 가필요하리라사료된다. 따라서, 돼지사료에항생제사용을최소화할수있는돼지 의사양관리기술을개발함으로써친환경적돼지생산을위한연구가필요한다고사 료한다. 본연구를통해현재국내 외에서사용되고대표적인사양관리시스템검증 과비교연구를통하여실제로우리나라실정에맞고, 축산농가에서사용할수있는 제성과생산성을향상하는사양관리체계검증및개발을하고자하였다. 또한축산식품안전에대한소비자관심증대로가축사료에항생제사용규제가실행 됨에따라자돈의폐사율이증가되고, 무항생제사료급여시돼지출하일령증가, 치료 용항생제사용량이증가되는등의부작용이나타나고있다. 이러한문제의개선과 더불어정부와학계그리고업계에서는질병발생의감소와설사예방등을위한항 생제대체제의개발및이유자돈의건강상태와면역상태등을가늠할수있는다양 한기법의개발에힘을기울이고있으나, 대안을제시하지못하고있다. 따라서본연 구에서친환경적사양관리프로그램확립을통해돼지스트레스및질병, 폐사등감 소로사료에항생제첨가를궁극적으로억제할수있으며이를통해소비자들이요 구하는친환경축산물에대한요구를충족할수있을것으로사료된다. 질병발생빈 도와자돈의폐사율을낮출수있는근본적인대책을제시하며, 나아가우리나라양 돈산업의생산성향상에기여할수있을것으로사료된다.

15 제 2 장국내외기술개발현황 최근돼지가격폭락, 사육두수및수입산돼지고기증가, 소비감소등의이유로양 돈산업이위기를맞고있다. 미국, 유럽과의 FTA 체결로인하여우리나라양돈산업 이큰위기에직면해있는것이현실이다. 현재우리나라양돈산업의실태를살펴보 면외국에비해모돈연산성이떨어져모돈사양관리가낙후되어있는실정이며, 불 량한사육환경과부적절한사양관리로인한낮은생산성과이로인하여돼지소모성 질환발생으로이유후폐사율이 40-50% 달하고있다. 이를현명하게대처하기위해 서는양돈농가의생산성향상이라고할수있겠다. 그러나많은양돈농가의노력에 도불구하고양돈농가의생산성이향상되지못하고도산위기에처해있는등많은 어려움을호소하고있는실정이다. 이러한이유에는확실하게검증이되지않은컨설 턴트의난립으로인하여양돈농가에서정확한사양체계가이루어지고있지않고있 으며, 우리나라현실에맞지않는외국의양돈사양관리시스템을생산성이향상된다 는결과만으로무조건받아들여생산성향상을기대하지도못하고많은양돈농가가 도산하는어려운현실에처해있다. 이미진행되고있는 FTA에직면하여우리나라양 돈산업이경쟁력을가지고살아남기위해서는많은노력이필요하지만가장중요한 것은양돈농가의생산성향상이가장중요한과제라고할수가있다. 양돈생산성 향상은농가의사양관리와가장밀접한관계를맺고있으며, 사양관리체계가뒷받침 되어야양돈농가의생산성향상을기대할수있을것이다. 이를위해서많은부분에 서생산성향상이라는목표로많은연구과실험이진행되고있고적합한사양관리체 계확립을밝혀내기위해다각도로노력을하고있는실정이다. 이러한사양관리체 계확립을위해현재우리나라일반양돈농가에서진행되고있는사양관리체계를 살펴보고생산성향상에가장도움이될수있는사양체계확립이중요하다고할수 있을것이다. 본연구를통해현재국내 외에서사용되고대표적인사양관리시스 템검증과비교연구를통하여실제로우리나라실정에맞고, 양돈농가에서사용할 수있는경제성과생산성을향상하는사양관리체계검증및개발을하고자본연구 가실시되었다. 제 1 절국내연구현황 국내양돈산업의가격경쟁력은선진국에비해크게열세라는점은부인할수없는 현실이다. 이러한상황에서모돈사육두수는감소되지않았으나출하두수는점차줄 어들고있는것이우리나라돼지고기생산의현주소이다. 농림부조사보고서에따르면, 2000년이후로 MSY( 연간모돈연산성) 은매년감소하 고있고, 돼지폐사두수는 2002년 162만3 천두, 2003년 174만1 천두, 2004년 194만4천 두, 2005년 222만두로매년가파른증가세를보여폐사로인한생산성저하가더욱 우려되는상황이다. 따라서국내지속가능한양돈산업을위해서는양돈농가에서생

16 산성향상통한경쟁력확보와고품질의안전성이확보된돼지고기생산및친환경산 업화를위한사양관리체계의확립으로생산성을회복하고고품질의차별화된돈육생 산과생산기반을유지확대시키는데초점이맞춰져야할것이며국내에서적용하고 있는사양체계에대한연구는아직미비하지만살펴보면다음과같다. 첫째, All in-all out system 은한무리의돼지들이다음단계로옮겨질때, 전단계 의돼지들이들어오기전에한마리도빠짐없이비우는것이다. 다음무리가들어오 기전에시설물을비우고, 나가는돈군에서남긴병원균을모두없애기위해농장에 서는그시설물을깨끗이청소하고, 소독, 살균하는시스템이다. 즉관리단위의위생 상태를균일하게유지함으로써또한개체관리보다는그룹관리를함으로써생산성을 높이는것이다. 이는돈군의이동과세척이나소독을위한노동의필요, 각관리단위 가질병에대하여역학적으로독립되도록하지않는한질병의차단에큰효과를얻 지못하는것, 추가시설비부담등의단점들이있다. 하지만이시스템을잘운영하 면철저한단계간환경단절로인해질병이전파될가능성이크게줄어드는이점이 있다. 이는결과적으로사료비와약품비가가장많이드는자돈과육성돈단계에서의 돼지폐사율및질병발생률을크게낮출수있어최종생산성과수익성증가에직접 적영향을끼치게된다. 예를들어비육돈사를종래과다른방식인 All in-all out system 으로변경할경우다음과같은결과를기대할수있다. 표1. All in-all out system이비육성적에미치는영향 구분일반 system All in-all out system 차이 1 일증체량(g) 사료요구율 이밖에 All in-all out system 의긍정적영향들로는위생의향상, 단계별사료급여 의용이함, 정확한생산기록및정확한투약가능, 효과적인노동의활용, 성장률의 증가, 사료요구율의개선등이있다. All in-all out 은돈방별, 돈사별, 장소( 농장) 별 로시행할수있다. 한단계올라갈수록질병예방효과는개선된다. 왜냐하면각기 다른일령, 그리고다른건강상태끼리돼지의직접접촉이개선되기때문이다. 돈방별 로의 All in-all out 은가치가적다. 그이유는일령이어린돼지가동일한공기공간 을공유하여질병이쉽게전파되기때문이다. 돈사별 All in-all out은더욱효과적이 다. 위생의안전성은건물의하나가총체적으로 All in-all out으로운영될때엄청나 게개선된다. 한사육장소에많은건물이없고, 일령이넓게분포하지않는다면한 그룹으로부터다음그룹으로의질병전파위험은크게감소된다. 그러므로돼지및 사람의왕래가통제될수있다면유일한큰위험성은공기전파이므로일령이다른 돼지들이동일한공기공간을공유하지않도록예방하는것이중요하다. 그룹간의호 흡기질병의공기전파는 가아무리좋아도결국 All in-all out 스케줄이아무리엄격하고그룹간위생상태 All in-all out의이점을감소시키기때문이다

17 둘째, 우리나라의사양관리체계를살펴보면외국의그룹별 Batch system에비해 주간단위사양관리체계법이많이적용되고있다. 양돈장의주간관리기법은 90년대 초반에도입된사양관리기법으로돼지생리주기를이용, 요일별관리로생산성향상 은물론업무의효율성을제고하는방식이다. 예를들어개략적으로말하자면, 목 요 일에이유를시키면정상돈은 5 일후인 화 요일에가장많이교배가들어가고, 화 요 일교배시킨모돈은임신기간이 114 일(16 주+2 일) 이므로주로 목 요일에분만을한다. 이돼지는대개 3 주후인 목 요일에다시이유를하게되는과정을되풀이함으로써 체계적이고집중적으로주간관리가가능하고업무의효율성을제고할수있다. 의주간단위사양관리는번식모돈과체중 이들 30kg내외육성자돈생산시분만및관리를 1 주일단위로묶어관리토록하는사양기술이다. 주간단위사양관리를실시하면질병 교차감염의최소화, 작업의효율성증대및최소 1주일에 1 일( 토요일이나일요일) 의 휴무화로직원들의생활수준향상에기여할수있다. 하지만문제점은우리나라농가 의대부분이제대로주관관리가이루어지고있지않다는점이다. 주간관리가요구되 는조건은전산기록도입이가장중요하다. 각종기록을통한항목별분석을통해문 제점을개선하고, 타농장의사례를벤치마킹하여내농장에접목시킴으로써생산성 을향상시킬수있다. 현대양돈에서의기록은단순히성적향상뿐만아니라생산계 획을작성하고, 출하두수예측을통해자금의흐름을파악하는기본자료가되기때 문에어떤사양관리보다도중요하게인지되고있다. 이는각종기록을토대로지속적 으로문제점을분석하고개선함으로써성적의향상을기대할수있다. 물론양돈경력 이나인력구조, 시설등여러가지요인에따라변수는작용할수있다. 하지만기록 을지속적으로유지한농가가자료를통한원인분석방법이나문제점해결방법등을 보다유용하게사용하고있기때문에생산성을향상시키는원동력이될수가있다. 하지만우리양돈농가의실태를살펴보면주간관리를실시하고있으나분만성적, 성장성적, 폐사율등개인의농가의정확한생산현황을알수없는것이현실이며, 원인을찾지못한체생산성저하에대한걱정만하고있는것이현실이다. 셋째로, 입붙이사료를살펴보면, 포유자돈의이유전에시행되는입붙이사료급여 시기는많은농장에서포유기간중에입붙이사료를너무이른시기에많은양의입 붙이사료급여하고있다. 그중사료를너무많이섭취하면모돈의젖생산량이저 하되어모돈의과비를가져와다음산차번식성적에도영향을미치게되므로조기입 붙이사료를급여하면허실로인한경제적손해도가져오고있다. 제 2 절국외연구현황 최근사양기술의발달로인해양돈농가의대규모화, 집약화로변하고있는추세 와함께사양관리체계에있어서도생산성향상이라는목표로다양한변화가시도되 고있으나, 이에맞는적절한사양관리체계확립이절실한상황이다. 국내양돈업은양돈선지국인유럽의여러나라와약 10년정도의차이를보이고있으

18 며외국의모돈, 자돈및생산성을위한사양관리기술에대해살펴보고자한다. 양돈 선진국으로알려진덴마크보다실제로양돈생산성이훨씬높은프랑스의경우양돈 산업의경쟁력확보를위해범국가차원에서대학, INRA연구소및정부기관이지난 20년간꾸준히노력한결과양돈산업의생산성지표인 PSY가 28 두에도달하고있다. 첫째, EU 동물건강과소비자보호이사회의동물건강및동물복지과학위원회 (Scientific Committee on Animal Health and Animal welfare) 에서축종별로동물복 지규정을제정하여, 2003년부터신규로축산업을하거나신축또는개축하는축사에 대해동물복지기준에맞는시설을갖추도록하였으며, 2013년부터는유럽의전체 양축농가에대해동물복지형환경기준에맞추도록하는동물복지법을시행하고있다. 영국은자유식품인증제 (Freedom Food Scheme), 미국은자유사육인증제 (Free Farmed Program) 를통하여동물복지인증제를실시하고있다. 특히영국의 FAWC (The Farm Animal Welfare Council, 1979) 에서는동물복지에대한자문을하고있으 며, 1993년에는동물복지를위한 5 가지자유 ( 표 1) 를제시하여 EU의동물복지정책 의근간이되기도하였다. 둘째, 분만틀은수유후, 모돈이잠시일어서거나앉았을 때포유자돈들이모돈의다리사이로진입하지못하도록하여포유자돈이모돈에깔려 압사되는것을방지하기위해사용하였다 (John J McGlone, 1990). 이를통해포유자 돈사망율을감소시켜수익증대를꾀할수있게되었으나, 분만틀은모돈이일어서고 누울수있는공간이전부이며, 그외의행동, 즉방향을바꾼다든지, 돌아다닌다든지 등의행동은불가능하여동물복지단체들로부터모돈의분만틀이비윤리적인생산 도구라고하여많은저항을받아왔다. 이와같은시스템은연간모돈의회전율을극 대화시키기위한방법으로사용되어왔고, 동물복지의측면은거의고려되지않는 것이다. 따라서, 분만틀사용을줄이면서모돈의분만시의스트레스를최소화하고생 산성을증가하고자하는방안들이연구되어지고있으며, 그방안들이사용되고있다. 셋째, 유럽에서는모돈그룹별 Batch system 이널리이용되고있다고보고하였다. 3 주마다분만을하는 Batch system이널리이용되고있지만 2, 4, 5주단위사육방식도 증가하고있다. 대규모그룹모돈관리의장점으로는농장의낮은질병감염위험감 소는 Batch 사이에서정확하게돈사를청소할수있게되어질병에대한위험성을감 소하기때문이다. 또한, 각그룹을각개체와같이다루면백신투여나유사한작업들 을보다효율적으로할수있고, 교배와분만단계에서자원의집중으로부터돈사시설 에대한성적도높고자돈폐사율도낮출수있다.

19 표 2. 동물복지를위한 5가지자유 항목 1. 배고픔과갈증으로부터의자유 (Freedom from hunger, thirst and malnutrition) 주요내용충분한건강과활력을유지할수있도록신선한물과먹이에쉽게접근하고충분한영양을유지 (providing ready access to fresh water, a diet to mintain full health and vigor) 2. 불편함으로부터의자유 (Freedom from physical and thermal discomfort) 피난처와안락한휴식장소를포함한적절한환경유지 (providing a suitable environment including shade, shelter and a comfortable resting area) 3. 통증, 부상, 질병으로부터의자 유 (Freedom from pain, injury and disease) 질병예방및신속한진단과치료 (providing and rapidly diagnosing and treating disease and injury) 4. 정상적인행동표현의자유 (Freedom to express normal behavior) 충분한공간, 적절한시설, 그리고동료들과어울림유 지 (satisfying minimal spatial and territorial requirements including a visual field, personal space and company of the animal's own kind) 5. 공포와고통으로부터의자유 (Freedom from fear and distress) 정신적고통을피할수있는환경유지 (ensuring conditions that avoid causing distress and mental suffering) (FAWC, 1993) 넷째, 쾌적한사육환경조성으로돼지의건강과비용절감효과를누리는한편친환경축산을위해적정사육밀도를지켜만성소모성질환문제를해결하고자양돈선진국가에서는돼지의생산성및복지의향상을위해서적정사육밀도를지켜오고있다. 연구결과에의하면자돈의적정사육밀도는다음과같다. 적정사육밀도 : 체중 kg ^ 또한밀사가되면개체별체중변이가커질수있으며, 건강한돼지의성장은정상 적으로이루어지지만약한돼지는사료나물섭취량이충분치못하여스트레스를받 게되고성장이지연된다. McConnell 등 (1987) 은팬당자돈수를 8두에서 24두로 증가하였을때, 자돈의사료섭취량과일당증체량이감소하였다고보고하였다. Brum 등(2001) 의연구결과에의하면, 이유자돈의사육면적은자돈의성장에영향을미치며 밀사사양된자돈은적정사육공간에서사양한돼지의일당증체량과일일섭취량에비

20 해유의적으로낮았다고보고하였다. Wolter et al. (2000 a,b) 연구결과에도, 자돈기에 서육성기동안 group size 50두와 100두처리구보다 25두처리구에서자돈의성장률 이높게나타났다고보고되었다. 반면, McConnell 등 (2001) 은팬당 28일령이유자돈 10 두, 20 두, 30두및 40두처리구에서사양성적은유의적인차이를보이지않았다고 보고하였다. 이는이유후자돈체중, feeder space, feeder design, water supply에의 한요인들에의해서그룹사이즈에의한자돈의사양성적에미치는효과에차이를미 치는것으로보고되고있다. 여러연구결과에서부적절한사육면적은돼지에게스트 레스를제공하며이러한스트레스는체내면역체계반응에변화가일어나게하고사 료섭취량감소및성장률저하가일어난다고보고되고있다. 다섯째, 최근입붙이사료급여에대한효과를검증한연구결과들이보고되었으나, 입붙이사료급여효과에대한결과는일괄적이지않게보고되고있다. 우선입붙이 사료급여가자돈의성장에긍정적인효과를준다는연구결과들을살펴보면다음과 같다. Makinde 등 (1997) 은입붙이사료를급여할경우, 이유시기에이유사료를급여 하더라도자돈의소장은급여한사료가자돈의면역체계에서새로이생겨난항원이 아님을인식하게되어설사를일으키지않게되고, 건강하고빠르게성장하게된다고 보고하였다. 또한, 입붙이사료를섭취한자돈이그렇지않은자돈보다이유시기에 더높은사료섭취량과사양성적을나타냈다 (Bruininx et al., 2002). 그러나 Kavanagh 등(1995) 과 Perkins와 Mahan (1992) 는입붙이사료급여로인해자돈의성 장에긍정적인효과를주지는않는다고보고하고있다. 또한, Barnett (1989) 과 Newby (1985) 는포유기간동안입붙이사료급여가입붙이사료비급여처리구와비교해어 떠한영향과긍정적결과를보여주지주지않았다고보고하였다. 여섯째, 성장단계에따른육성. 비육돈돈사이동, 돈군의변화, 사육공간의차이가 돼지의성장에미치는영향에대한연구는오래전부터시작되어지금까지다양한방 식으로진행되어왔다. Teague와Grifo는1961년의연구에서육성 비육기동안의돈 군이동이사료요구율을증가시켜생산성에상대적으로부정적인영향을미치는것으 로나타났다. 한편, Sherritt 등(1972) 은돼지를성장단계별로이동시키는방식으로사 육한경우가출생부터출하까지이동없이한공간에서돈군을유지하여사육했을때 보다돼지의비육기성장이더빠르고출하체중에도달하는일령또한짧다고보고하 였다. 최근에는동물복지의측면에서사양과정중돈군의이동을환경변화에의한 동물의스트레스와이상행동, 부정적으로보는견해가나타나기시작했다 (Friend 등, 1983; Rundgren, 1988). 다시말해돈사이동과그에따른돈군의변화를돼지의투쟁 행동, 부상발생을유발하는스트레스요인으로보고있으며(Tan과 Shackleton, 1990), 이러한스트레스요인이돼지의성장률을감소시킨다는결과가주를이룬다 Tan과 Shackleton, 1990; Hessing과 Tielen, 1994; Ekkel과 Savenije, 1996). Brumm (2004) 에 의하면육성돈을돈사이동없이비육돈까지사육할경우돈사이동을한경우보다 사양전기간동안일당증체량이더우수하였다고보고하였다 ( 표 3).

21 표 3. 육성, 비육돈사육면적이돼지의성장능력에미치는효과 Space (m2/pig) Sex p-values Barrow Gilt Space Sex SpacexSex ADG d 0 to d 52 to d < Overall ADFI d 0 to d 52 to d Overall < 본연구과제를수행하기위해현재국내 외에서사용되고대표적인사양관리 시스템자료를수집및정리하였으며이를통해국내적합한양돈사양관리체계 확립을위해사용하였다. 또한, 지속적인양돈생산을위해기본사양관리를충실히 이행하면서산자수증가와자돈면역력증대및농장전체육성률향상을위한 대책을확립하고자하기위해본연구를통해우리나라실정에맞고, 양돈농가에서 사용할수있는경제성과생산성을향상하는사양관리체계검증하고자하였다.

22 제 3 장연구개발수행내용및결과 제 1 절모돈생산성향상을위한분만시설형태에따른적정사양모델개발 1. 서론 한국과유럽연합 (EU) 은자유무역협정 (FTA) 을협상중에있다. 협상과정에서 EU 는동물복지 (animal welfare) 개념의인정에관심을보였다. 우리나라에서는아직생 소한개념이지만, EU 에서는일반화된기준이고, 또한칠레, 캐나다등과의 FTA에서 이를적용한사례가있어이에대한적절한대응이필요할것으로사료된다. EU에서는임신중인모돈의사육에이용되는결박사육방법을 2006년부터금지하 였고, 2013년 1월 1 일부터는임신용돼지의격리사육용칸막이축사 ( 임신스톨; gestation stall) 사용을임신초기 4 주간을제외하고는금지할예정이다. 핀란드, 스웨 덴, 영국등의몇나라에서는 EU보다일찍임신중모돈의격리사육용칸막이축사와 결박사육을금지시키는국내법을이미통과시킨상태이다. 한편모돈의사양관리는 양돈업에있어서가장핵심적인요소로모돈의건강과알맞은체형은모돈의연산성 (longevity) 과번식에효율적인상태를유지하는데에있어서매우중요하다고할수 있다. Jorgensen 등(1998) 은모돈의연산성유지에영향을미치는요소로모돈의건강 상태, 첫종부일령, 체형(body condition score), 임신기의사양관리(feeding program) 및포유기의사료섭취량등이라고보고했다. 모돈특히초산돈의경우모돈의사육환 경및건강은동물복지차원뿐만아니라연산성및번식성적에중요한요인이다. 국내의경우몇몇개인농가에서동물복지를고려하여임신스톨을적용하고있기는 하지만분만스톨 (farrowing stall; farrowing crate) 에까지적용하고있지는않으며, 보다구체적인연구는거의전무한실정이다. 따라서본실험은국내에서대부분사용하고있는임신 분만스톨과모돈에게보 다넓고자유로운공간을제공하는임신 분만평사 (pen) 가모돈에미치는영향을 임신기와분만 포유기의모돈생리조사를통하여조사 비교하기위해수행되었으 며, 이를통해보다구체적이고우리나라실정에맞는동물복지의도입에하나의판 단기준을마련하고자하였다. 가. 동물복지형축산의개념 동물의복지에대해서는이견이많지만일반적으로 정신적, 육체적으로완전한상 태, 인위적환경에서고통없이적응하도록하는것, 학대금지, 욕구의충족 등을주 요내용으로하고있다. 즉동물과인간을수평적이아닌수직적인관계로보며, 동물 에게불필요한고통을배제하고사람을위해필요한경우라도고통을최소화하며, 동 물에게영양과휴식을충분히제공하고위생, 질병예방, 치료에서도적절히해야한다

23 는것이동물복지라할수있다. 나. 국내현황과문제점 우리나라에서는 1991 년에동물복지법 ( 법률제 5454 호) 을제정한후동물을적정하 게보호 관리하기위한사항을규정하였으나, 산업적인측면보다는애완동물중심의 보호규정으로, 축우 낙농 양계 양돈등축산물생산에서의사육환경, 사육방법, 유 통방법등에대한관련규정이없다. 정부에서추진하고있는친환경농업육성정책에 서도유기축산은포함되고있으나동물복지형축산에대해서는포함하지않고있으 며, 친환경농업육성법에도동물복지등에대한규정은없다. 유기농산물에관한관심이 증대되면서그에대한연구는일부수행되었으나 ( 오상집등, 2001, 유기축산에대한 경제성분석및표준모델개발), 우리나라에적합한동물복지시설및사육환경에대 해서는연구가매우부진하다 ( 조광호등, 2006). 마찬가지로임신기와분만 포유기 모돈의기존의산업적형태와동물복지형모델의적용및비교에대한연구는아직 국내에서전혀이루어진바가없는실정이다. 동물복지문제는점차중요한화제거리가되고있으나, 우리나라에서는최근에야 극히일부에서관심을갖기시작하였다. 하지만사육시설의적합한규모, 구조, 시설 에대한검토와연구가없는무분별한동물복지의도입은오히려그에역행하는행위 일것이다. 다. 임신모돈스톨 (gestation stall) 과평사 (open pen) 가장보편적으로사용되는임신모돈 과설치비용이적게드는임신모돈스톨이다 (pregnant sow) 의사육형태는차지하는면적 (McGlone et al., 2004). 임신모돈스톨 은모돈에게충분한공간을제공하지못하며오로지일어서거나누워있을공간만을 허락하며그마저제약을많이받는다. Vieuille-Thomas 등 (1995) 은구강으로물어뜯 거나저작하는등의이상행동발생율이스톨과개방형돈방에서각각 66.2%, 92.65로 스톨에서더높다고하였다. 한편공간상의제약과제한된사료급여때문에스트레스 를나타내는지표인혈중 cortisol의수치가유의적이지는않지만스톨에서더높다는 보고도있다 (Broom 등, 1995). 이러한특성때문에동물복지분야의화두가되고있기 도하다. 일반적으로임신모돈의사육형태는다음과같은점들을충족시켜야한다. (1) (2) (3) 모돈에게적합한환경을보장해야함 다른모돈으로부터안전해야함 분만시적절한몸상태를유지하기위한개체별사료급여가가능해야함 (4) 모돈의임신, 건강, well-being을유지하기에적절해야함 (5) (6) 관리자에게안전한작업공간을제공해야함 관리상오류를방지할수있는내구성을갖추어야함 (7) 경제적으로많은비용이요구되어서는안됨

24 상기된임신모돈스톨의단점을보완하고동물복지에충실하기위해미국의 NPB (National Pork Board) 등에서는다른모돈과의접촉을최소화하는적정크기의임신모돈스톨을권장하거나, 유럽에서는평사이사용되기도하지만사육면적에대한제약이가장심한우리나라에서는힘든일일수밖에없다. 다만개방형돈방과기존스톨과의비교를통해스톨의개선방향또는개방형돈방의보완을하는것은의미있는일이라사료된다. 라. 분만틀 (farrowing crate) 과평사 (farrowing pen) 과거에는분만모돈에게평사가더많이제공되었으나, 분만틀이포유자돈의압사 (crushing) 를방지하고더적은면적을차지한다는이점때문에현재는분만틀이가장 널리보급된분만시설의형태이다 (Robertson 등, 1966). 분만직전모돈은크게두가 지의변화를보인다. 첫째는생리학적변화 ( 호흡속도증가및체온상승), 둘째는행동 학적변화 ( 둥지만들기; nest-building behavior) 이다 (Hurnik, 1985). 분만틀은모돈 의행동을최소화하기때문에압사를줄이지만반면분만전이러한둥지만들기본능 을표출하는데장애가되어 (Jones, 1966) 분만직전평사에비해더자주오랜시간 기립하게되며 (Heckt 등, 1988), 더불안정해진다 (Vestergaard와 Hansen, 1984). 분 만틀과평사는자돈의생존 존재하며양면성을지니고있다. ( 경제성) 과동물복지라는두가지사이에서각각장단점이 2. 실험방법및재료 가. 실험동물 본실험은 1 산차 ( 평균 230 ± 10 일령종부) 의 2원교잡종( Yorkshire Landrace, 평균체중 kg) F1 모돈 41두를공시하여, 2 처리, 20~21 반복, 반복당한두씩완 전임의배치법( CRD: complete randomized design ) 으로배치하였다. 나. 실험설계 (Experimental design) 실험처리구는다음과같다. (1) S ( 임신기- 임신모돈스톨, 분만 포유기- 분만틀에서사육, 반습식사료급여; 그림 1, 2) (2) P ( 임신기부터분만 포유기까지평사에서사육, 건식사료급여; 그림 3)

25 그림 1. 임신모돈스톨 돈방 m, ( 콘크리트바닥) 그림 2. 분만틀 m 분만틀 m ( 플라스틱바닥, 고상식 50m ) 그림 3. 평사 자돈을위한공간 m, 모돈을위한공간 m ( 콘트리트바닥)

26 다. 실험사료 실험사료는옥수수- 대두박위주 (corn-soybean meal basal) 로총 2 가지 ( 임신모돈사 료, 포유모돈사료) 의사료가배합되어단계별로급여하되두처리구의사료는동일 하였다. 실험사료의열량가는약 3,265 ME kcal/kg 였다. 임신모돈및포유모돈사료 의조단백질함량은각각 12.82, % 였으며, 라이신 (lysine) 은각각 0.75, 1.08 % 였 다. 모든영양소함량은 NRC 사양표준 (1998) 과같거나높게배합하였다. 실험사료 배합성분표를표 4 에나타내었다. 라. 사양방법 (Housing and management) 본실험은충청북도음성에위치한서울대학교야곱실험농장에서실시하였으며, 실험돈은처리구및임신기 포유기에따라 ( 나. 실험설계참조) 각각사육되었다. 온 도와환기량은환기팬과자동제어장치에의하여자동으로조절되었다. 발정의확 인은우선적으로후구압박및외음부의크기와색으로판단하고, 최적종부시간은 실제웅돈과접촉하게하여승가허용여부를통해결정한후인공수정을 12시간간격 으로 3 회실시하였다. 임신진단은종부후 21일령전후의재발정확인과 28, 35일령 초음판임신진단기 (Easy Scan, Dong-Jin BLS Co., Ltd., Korea) 를이용하여최종적으 로확인하였다. 110 일령에는모돈을소독수로세척한후분만사로이동하였다. 자돈 은분만후 24 시간이내에견치, 단미, 철분주사, 이각을실시하였고, 분만후 3일령에 수컷은거세를하였다. 사료급여는임신기에오전 08:00, 오후 16:30 2회 1kg씩총 2kg/ 모돈 일을급여하였으며, 임신 110일령부터분만시까지제한사양을실시하였 다. 분만후사료급여방식은처리구에따라다르지만 ( 나. 실험설계참조) 물과사료를 자유채식 (ad libitum) 토록하였다. 마. 조사항목 (Criteria) (1) 임신기모돈의체중및등지방두께변화 : 모돈의임신중생리적변화를축정 하기위해종부후 두께를초음파측정기 다. 0, 15, 35, 70, 90, 110 일에모돈의체중과 P 2 부위의등지방 (Renco Corp.,Minneapolis, Lean-meater, USA) 로측정한 (2) Litter size : 복당산자수 (total No. Born), 사산 (stillborn), 미이라 (mummy), 기 형 (malformed), 실산자수 (born alive), 양자처리후포유개시두수 (after cross-foster) 를조사 비교하였다. (3) 포유모돈의체중, 사료섭취량및등지방두께변화 : 포유기모돈의생리적변 화를알아보기위하여분만후 24 시간이내, 7 일, 14일및 21 일체중, P 2 부위의 등지방두께, 사료섭취량을측정하였다. (4) 포유자돈의성장능력및포유모돈의포유능력 : 자돈의성장능력및모돈의

27 포유능력을측정하기위해분만후 24 시간이내, 7 일, 14일및 21일에자돈의체 중과일당증체량을측정하였다. (5) 실험설계에따른자돈폐사율 : 포유기간 21 일동안자돈의폐사 ( 압사가아닌), 압사, 총폐사율을일령별 처리구별로조사하여비교하였다. (6) 혈액 : 종부후 0, 15, 35, 70, 90, 110 일및분만후 24 시간이내, 7 일, 14일및 21 일에임신기및포유기모돈의호르몬패턴 (FSH, LH, Progesteron, Estrogen 등) 과스트레스지표인 cortisol의측정을위해모돈의경정맥에서혈액을채취하 였다. 혈액샘플은 EDTA-vacuum tube에수집되어 3,000 rpm, 4 상태로 15분 동안원심분리한후플라스틱보관용기에 plasma만을분리하여분석시까지 -20 에보관하였다. Cortisol 과성호르몬(Progesteron, Estrogen, FSH, LH) 분석 은상품화된 USA) 을이용하여 중이다. RIA kit (Radioimmunoassay kit) 인 Coat-A-Count Cortisol (DPC, Gamma- counter (Packard Co. USA) 분석장비로분석진행 (7) 모돈의유성분 (Milk composition) 분석 : 모돈의모유특성을조사하기위해분 만후 24 시간이내 ( 초유), 7 일, 14일및 21일에혈관에옥시토신 0.5 ml를주사 하여젖분비를촉진한후돈유를채취하여유성분분석기 (MilkoScan FT20, FOSS Electric Co., Denmark) 로유지방 (fat), 유단백질 (protein), 락토오즈 (lactose), 무지유고형분 (Solids Not Fat : SNF) 을측정하였다. 바. 화학분석및통계분석방법 실험사료의일반성분 ( 조수분, 조단백질, 조지방, 조회분, 조섬유) 분석은 AOAC (1995) 의방법에따라실시하였다. 사료의칼슘과인은회화한후전처리과정을거쳐 AAS (atomic absorption spectrophotometer, Shimadzu, AA-6401, Japan) 를이용하여 측정하였다. 통계분석은 SAS (SAS Institute, 2004)) 의일반선형모형 (general linear model; GLM) 을이용하여수집된자료에대한유의성검정을실시하였으며, 최소유 의차 (LSD) 요인분석법에의해처리한결과를비교하였다.

28 표 4. 임신기및포유기실험사료의배합비와화학적조성 Item Gestation Lactation Ingredients (%) Corn SBM Wheat bran Fat or Oil L-Lysine HCL DCP Limestome Vitamin mix. a Mineral mix. b Salt c D-α-tocopheryl acetate Cane molasses Total Chemical composition d ME (kcal/kg) CP (%) Lysine (%) Methionine (%) Ca (%) P (%) a 사료 1kg 당함량 : vitamin A, 2,000,000 IU; vitamin D 3, 400,000 IU; vitamin E, 250 IU; Vitamin K, 200 mg; Vitamin B 1, 20 g; Vitamin B 2, 700 mg; Niacine, 8,000 mg; Folic acid, 60 mg; Vitamin B 12, 13 mg. b 사료 1kg 당함량 : Calcium-phosphate, 300 mg; Mn, 12,000 mg; Zn, 15,000 mg; Fe, 4,000 mg; Cu, 500 mg; Co, 100 mg; Butlated Hydroxy Toluence, 600 mg. c D-α-tocopheryl acetate : 항산화제. d 계산치 연구결과및고찰 가. 성장성적 (Growth performance) (1) 임신기 (Gestation period) 표 5에서보다시피임신기간동안모돈의체중은임신 110일령까지단계적으로증 가하였으나처리구간에는어떠한차이도나타나지않았다. 종부후임신 0, 15, 35,

29 70, 90, 110 일령사이의증체량 (gain) 을비교해본결과다른기간들에서는아무런차 이가발견되지않았으나, 임신 71~90일령사이의모돈증체량은고도의유의성을나 타내며임신모돈스톨처리구 (S) 가평사처리구 (P) 보다높았다 (P<0.01). 한편비록 유의적인차이는없었으나임신 36~70일령의모돈증체량은임신 71~90일령의모돈 증체량과는반대로오히려평사처리구 (P) 가임신스톨처리구 (S) 보다높았다. 이러 한임신기간에따른증체량의변화는다음과같은가설을가능하게한다. 임신모돈 자궁속의태아는일반적으로임신 35일령에약 1g, 70일령에약 200g, 90일령에약 620g 정도로성장하게된다고알려져있다. 즉, 35일령부터 70일령까지약 199g (200 배), 70일령부터 90일령사이에 420g (3 배) 의성장을하게되는데, 태아의성장이가속 화되면서모돈의유지 성장을위한영양소및에너지가태아에게로전이되게됨을 의미한다. 본실험결과에서와같이임신기간중모두동일한사료를동일량 (2kg/sow day) 급여했음에도불구하고, 임신 36~70일령과임신 71~90일령에서각각 임신모돈스톨처리구 (S) 와평사처리구 (P) 의모돈증체량이상반된결과를보인것 은임신 36~90 일령사이에태아의성장및모돈의유지 성장이사육환경에의해그 속도가달라질수있음을의미할수있다. 본실험에서는이러한가설을확인할수 있는조사가이루어지지않았다. 기존의연구들도대부분분만틀에대한연구가대부 분이며, 임신사육환경에관한기존의연구결과들 (McGlone 등, 2004; Vieuille-Thomas 등, 1995; Broom 등, 1995; Cronin 등, 1998) 에서도본실험과같은개체평사 (individual pen) 보다는군사 (group housing) 에대한연구위주로이루어져왔다. 더 군다나그러한임신모돈스톨과군사를비교하는연구에서도임신일령에따른태아의 성장이나모돈의체중변화에는주목하지않아향후이에대한연구를수행하는것은 가치있는일이라사료된다.

30 표 5. 사육시설에따른임신기모돈의체중및증체량변화 Treatment Item S 1 P 2 SEM 3 Gestation, kg 1 2 Breeding d d d d d Gain (0-15d) Gain (16-35d) Gain (36-70d) Gain (71-90d) 12.2 a 9.4 b Gain (91-110d) Gain (0-110d) S : 임신기- 임신모돈스톨, 분만 포유기-분만틀에서사육 P : 임신기부터분만 포유기까지평사에서사육 3 Standard error of mean a,b Means with different superscripts in the same row significantly differ (P<0.01)

31 (2) 포유기 (Gestation period) 표 6 에사육시설에따른분만 포유기의모돈의체중및증체량변화를나타내었 다. 임신 110 일령의모돈의체중 ( 표 3) 및분만직후복당체중 (litter weight, 표 7) 이 차이가없었던것과유사하게분만직후모돈의체중역시차이가없는것으로관찰되 었다. 반면분만후 7 일, 14 일에서는평사처리구 (P) 의모돈체중이분만틀처리구 (S) 보다고도의유의성을보이며뚜렷하게높았으며 (P<0.01), 이러한경향은분만후 21 일까지이어졌다. 이러한포유모돈체중과 linear하게분만후 7 일 (P<0.01), 14 일, 21 일간모돈의사료섭취량이역시평사처리구에서높았다 ( 표 5). 반면포유기간 21일 동안복당증체량 (litter weight gain) 은아무런차이가없는것으로나타났다. 즉, 결 과적으로포유기에평사 (farrowing pen) 와분만틀 (farrowing crate) 이라는사육환경 의차이는포유자돈의성장 ( 모돈의포유능력) 에는큰영향을주지는않았으며, 반면 포유모돈의사료섭취량에는영향을미쳐결과적으로포유모돈의체중의차이를나타 나게하였다. 표 4에서보다시피포유 15~21 일동안의모돈의체중감소는분만틀 (S) 이평사 (P) 보다더적었다. 반면동일기간에모돈의사료섭취량및복당증체량은유 사했다. 포유모돈의증체량또는체중감소는모돈의사료섭취량과자돈의성장률과 밀접한관계가있다. 본실험의경우대부분의포유기간에는그러한경향을따랐으나, 상기된포유 15~21일사이에는그두가지요인이비슷했음에도불구하고모돈의체 중감소가분만틀처리구에서더적었다. 따라서모돈의사료섭취량과복당증체량이 같을경우사육환경의차이에의해모돈의체중손실또한영향을받음을시사한다. 본실험에서분만모돈틀의넓이 (1.32 m2) 는평사의넓이 (7.2 m2) 보다약 5.4배작았으 며, 그만큼모돈의운동에대한제약이커서유지 활동에너지의손실이적었기때 문인것으로사료된다.

32 표 6. 사육시설에따른분만 포유기의모돈의체중및증체량변화 Treatment Item S 1 P 2 SEM 3 Lactation, kg Farrowing Postpartum 7d b a Postpartum 14d b a Postpartum 21d Weight loss (0-7d) Weight loss (8-14d) Weight loss (15-21d) 0.1 c -3.4 d Weight loss (0-21d) S : 임신기- 임신모돈스톨, 분만 포유기-분만틀에서사육 P : 임신기부터분만 포유기까지평사에서사육 3 Standard error of mean a,b c,d Means with different superscripts in the same row significantly differ (P<0.01) Means with different superscripts in the same row significantly differ (P<0.05) (3) 사료섭취량 (Feed intake) 본실험결과에서와같이임신기간중모두동일한사료를동일량 (2kg/sow day) 급여했으며, 임신기간의사료섭취량과임신모돈의체중변화에대한결과는앞서설명 한바 ( 가. 1) 임신기의사양성적과같다 ( 표 7). 분만 포유기간중사료섭취량은처 리구에따라차이가있었으며 ( 그림 4), 이러한차이와포유모돈및복당증체량과의 상관관계는포유기의사양성적에서이미서술하였다. 따라서본장에서는포유기간별 사료섭취량의변화및포유기간전체의사료섭취량에대해서언급하려한다. 포유기 간 21 일동안분만틀 (S) 의경우시간에따른섭취량이 linear하게증가하였으나평사 (P) 의경우포유기간 15~21일에만약 340g 의증가가있었을뿐이었다. 이러한기간별 사료섭취량변화의특징외에포유전체기간 21일동안의사료섭취량은평사가분만틀 보다유의적으로높았다 (P<0.05). 이러한포유기간사료섭취량의차이는분만틀과평 사라는시설의차이에서기인하는것으로사료된다. 본실험에서전체포유기간동안의사료섭취량의차이가발생했던가능성있는원

33 인을살펴보겠다. 첫째, 사료급여형태의차이가있다. 분만틀의경우사료통안에 nipple 이부착된반습식사료급이기가사용되었고 ( 그림 2), 평사의경우에는사료와 물의섭취가따로되는건식사료급이기가사용되었다 ( 그림 3). 일반적으로젖은사 료의급여는건식사료의급여에비해모돈의사료섭취량을증가시킨다고보고되고 있다 (Koketsu, 1994; Lynch, 2001). 또는반습식모돈사료급이기를사용하고있다. 동일한양의사료가들어있어도모돈이 이러한이유로인하여국내양돈장대부분이습식 반습식급이기의경우건식급이기와 nipple과접촉했을때의물이사료에젖게된 다. 이렇게젖은사료는분만돈사의온도및습도에영향을받아건식급이기에비에 더빠르게변질되어모돈이원하는때에신선한사료를공급받기어려워진다. 국내의 경우양돈장에서포유모돈에게하루 2~3 회사료를급여하며, 이는평균 12~8시간간 격으로사료를급여하는것을의미한다. 우리나라계절적특성상늦은봄부터초가을 까지의고온 다습한기후에서는사료가변질되기충분한시간이다. 보다잦은빈도 로포유모돈사료를관리하지않는한국내에서의반습식 습식사료급이형태에대 한심도깊은검토가필요하다고판단된다. 둘째, 분만틀은평사에비해모돈의활동이 극히제약되며따라서모돈의활동성이그만큼감소하게된다 (Cronin 등, 1998). 셋 째, 바닥재질의차이이다. 분만틀의경우플라스틱바닥이었고, 평사의경우에는콘크 리트바닥이었다. 일반적으로플라스틱바닥이콘크리트바닥보다마찰력이적어더 미끄러우며, 다리에문제가있는모돈의경우기립에어려움을겪는다. 본연구의경 우기존의행동학적관점보다는모돈의생리학적변화에초점을맞추어수행되었기 때문에상기된가능성있는원인에대한직접적인조사는하지않았으나, 다른연구 결과에비추어볼때타당성이있다고사료된다. King과 Williams (1984) 에의하면포 유기동안의사료섭취량감소는모돈의이유후재귀발정일을연장시키는등모돈의 연산성및번식능력에부정적인영향을미친다고하였다. 본연구결과에서볼때전 체포유기간동안의평사 (P) 처리구에서의사료섭취량이분만틀보다높은것은궁극 적으로모돈의연산성및번식능력에긍정적인영향을미칠것으로판단된다.

34 표 7. 사육시설에따른임신기및분만 포유기의모돈의사료섭취량변화 Treatment Item S 1 P 2 SEM 3 Average daily feed intake in gestation, g 0-110d Average daily feed intake in lactation, g ADFI (0-7d) b a ADFI (8-14d) ADFI (15-21d) ADFI (0-21d) d c S : 임신기- 임신모돈스톨, 분만 포유기-분만틀에서사육 P : 임신기부터분만 포유기까지평사에서사육 3 Standard error of mean a,b Means with different superscripts in the same row significantly differ (P<0.01) c,d Means with different superscripts in the same row significantly differ (P<0.05) 그림 4. 사육시설에따른임신기및분만 포유기의모돈의사료 섭취량비교

35 나. 등지방두께 P 2 (Backfat thickness) (1) 임신기 (Gestation period) 사육시설에따른임신기및분만 포유기의모돈의등지방두께 (P2) 변화를표 8 에나타내었다. 종부후 0, 15, 35, 70, 90, 110일령에서등지방두께는처리구간에통 계적으로차이가있는것으로나타나지는않았다. 반면임신 0~110일까지의등지방 두께의증가량은평사 (P) 에서사육한모돈이임신모돈스톨 (S) 에서사육한모돈에 비해더컸었다. 평사처리구의경우종부시평균등지방두께가스톨처리구보다낮 은경향을보였으며, 반면임신말기까지의등지방축적이더욱많이되어 (P<0.0001) 임신 110일령에이르러서는두처리구간에별다른차이가없는등지방두께를보여주 었다. Dourmad (1991) 의보고에따르면분만전등지방두께가 21mm를초과하면포 유기간동안의사료섭취량이낮아져체중감소가증가하며이에따라차후의산차에서 번식성적에영향을미친다고하였다. 본실험에서는이와는달리임신말기 (110 일령) 등지방두께가두처리구모두 24mm가넘었으며처리구간에차이가없었음에도불 구하고, 포유기사료섭취량에있어서는평사가분만틀처리구보다높았다. 표 8. 사육시설에따른임신기모돈의등지방두께 (P 2 ) 변화 Treatment Item S 1 P 2 SEM 3 Gestation, mm Breeding d d d d d Gain (0-15d) Gain (16-35d) Gain (36-70d) 0.4 b 1.8 a Gain (71-90d) 0.8 d 2.1 c Gain (91-110d) Gain (0-110d) 4.3 b 7.2 a S : 임신기- 임신모돈스톨, 분만 포유기-분만틀에서사육 P : 임신기부터분만 포유기까지평사에서사육 3 Standard error of mean a,b Means with different superscripts in the same row significantly differ (P<0.01) c,d Means with different superscripts in the same row significantly differ (P<0.05)

36 (2) 포유기 (Lactation period) 분만직후, 분만후 7 일, 14 일, 21일령의포유모돈등지방두께는처리구별로차이를 발견할수없었다. 포유기간중의등지방두께의감소량또한그와같은경향을이 어받아처리구간에통계적으로별다른차이점을발견할수없었다 ( 표 9). 일반적으로 사료섭취량이불충분한모돈은다량의모유를분비하기위해체내에축적되어있는 영양소를분해하며, 따라서체중및등지방감소, 골격약화등의문제로다음산차번 식과연산성에문제가발생한다. 본연구결과에서는포유기에사료섭취량의차이가 있었음에도불구하고두처리구모두등지방두께의변화에있어서는큰차이를보이 지않았으며, 따라서두처리구모두등지방두께의심각한감소를유발할정도로사 료섭취량이낮지않았음을유추할수있다. 표 9. 사육시설에따른분만 포유기모돈의등지방두께 (P2) 변화 a Treatment Item S 1 P 2 SEM 3 Lactation, mm Farrowing Postpartum 7d Postpartum 14d Postpartum 21d Loss (0-7d) Loss (8-14d) Loss (15-21d) Loss (0-21d) S : 임신기- 임신모돈스톨, 분만 포유기-분만틀에서사육 P : 임신기부터분만 포유기까지평사에서사육 3 Standard error of mean a Not significantly different 다. Litter performance (1) Litter size 임신모돈스톨및분만틀에서사육된모돈 (S) 과임신기부터분만 포유시까지평사 에서사육된모돈 (P) 의 litter size 비교를위해복당산자수 (total No. Born), 사산 (stillborn), 미이라 (mummy), 기형 (malformed), 실산자수 (born alive), 양자처리후 포유개시두수 (after cross-foster), 압사가아닌폐사 (Mortality, not crushed), 압사 (crushing) 를조사 비교하였다 ( 표 10). 두처리구의사육환경의차이는통계적으로 litter size 에아무런영향을미치지않는것으로나타났다. 이러한결과는 Oliviero 등 (2008) 과 von Borell 등 (1992) 의결과와일치한다. 하지만이와는다르게임신모돈스 톨에서사육된모돈의실산자수 (born alive) 가군사 (group-housing) 에서사육된임신

37 모돈의실산자수보다높다는보고도있다 (Barnett 등, 2001; Den Hartog 등, 1993). 분만틀과평사가 나지는않은상태이다. litter size에대해미치는영향에대해서는아직까지뚜렷한결론이 표 10. 사육시설에따른분만 포유기의모돈의 litter size 변화 Treatment Item S 1 P 2 SEM 3 Total No. Born/sow Stillborn/sow Mummies/sow Malformed/sow Born alive/sow After cross-foster/sow Mortality (not crushed)/sow Crushing/sow Weaned Pigs/sow a 1 2 S : 임신기- 임신모돈스톨, 분만 포유기-분만틀에서사육 P : 임신기부터분만 포유기까지평사에서사육 3 Standard error of mean a Not significantly different (P>0.093) (2) Litter weight 임신모돈스톨및분만틀에서사육된모돈 (S) 과임신기부터분만 포유시까지평사 에서사육된모돈 (P) 의 litter size 비교를위해분만직후, 분만후 7 일, 14 일, 21일에 복당체중 (litter weight), 자돈 1 두당평균체중및복당증체량 (litter weight gain), 자돈 1 두당평균증체량을조사하였다 ( 표 11). 두처리구의사육환경의차이는통계 적으로 litter weight 에아무런영향을미치지않는것으로나타났다. 이러한결과는 Oliviero 등 (2008) 의결과와일치한다.

38 표 11. 사육시설에따른분만 포유기의모돈의 litter weight 변화 Treatment Item S 1 P 2 SEM 3 Litter weight, kg At birth After cross-foster Postpartum 7d Postpartum 14d Postpartum 21d At birth/pig After cross-foster/pig Postpartum 7d/pig Postpartum 14d/pig Postpartum 21d/pig Litter weight gain, kg Postpartum 7d Postpartum 14d Postpartum 21d Postpartum 0-21d Daily Litter Gain (0-7d) Daily Litter Gain (8-14d) Daily Litter Gain (15-21d) Daily Litter Gain (0-21d) Daily Litter Gain (0-7d)/pig Daily Litter Gain (8-14d)/pig Daily Litter Gain (15-21d)/pig Daily Litter Gain (0-21d)/pig S : 임신기- 임신모돈스톨, 분만 포유기-분만틀에서사육 P : 임신기부터분만 포유기까지평사에서사육 3 Standard error of mean a Not significantly different a (3) 폐사 (Mortality) 자돈은출생시일반적으로체중이 1kg 내외에불과하지만체중이거의 250kg ( 경 산돈기준) 에육박하는모돈과좁은공간에서함께생활해야한다. 이러한차이때문에 일반적으로양돈장에서포유자돈의가장큰폐사요인이모돈에의해발생하는압사 라는점은그리이상한일이아니다 (Fraser, 1990). 분만틀이포유자돈의압사 (crushing) 를방지하고더적은면적을차지한다는이점때문에현재는분만틀이가장 널리보급된분만시설의형태이다 (Robertson 등, 1966). 분만직전모돈은크게두가 지의변화를보인다. 첫째는생리학적변화 ( 호흡속도증가및체온상승), 둘째는행동 학적변화 ( 둥지만들기; nest-building behavior) 이다 (Hurnik, 1985). 분만틀은모돈

39 의행동을최소화하기때문에압사를줄이지만반면분만전이러한둥지만들기본능 을표출하는데장애가되어 (Jones, 1966) 분만직전평사에비해더자주오랜시간 기립하게되며 (Heckt 등, 1988), 더불안정해진다 (Vestergaard와 Hansen, 1984). 분 만틀과평사는자돈의생존 존재하며양면성을지니고있다. ( 경제성) 과동물복지라는두가지사이에서각각장단점이 본연구에서는 litter size에서와마찬가지로모돈 1 두당압사가아닌폐사 (Dead, not crushed), 압사 (crushing) 등도역시유의적차이는보여주지않았다. Data의분산 도가높아비록통계적으로차이가나지는않았지만수치상으로보면큰차이가존재 하는것은분명한사실이다 ( 표 12). 그림5에서보다시피본연구에서는평사에서압 사가아닌폐사, 압사, 전체폐사두수및폐사율이평균적으로분만틀에비해두배 이상높다. 압사에대한논의는밑에서하기로하고, 압사가아닌폐사가평사에서더 높은이유에대해고찰해보려한다. 분만후자돈은본능적으로털이적고부드러운 모돈의유방을찾아가며수분내에모유를섭취하게된다. 출생자돈이초유를먹 기까지의시간과충분한섭취량은자돈의생존율과밀접한관련이있다. 본연구에 있어서자돈에게부여된면적은분만틀의경우 4.50 m2, 평사의경우 9.36 m2이다. 모 돈이이동하지않고그대로누워있어도평사의자돈은분만틀보다두배이상넓은 공간을찾아다녀야한다. 더군다나포유기간내내항상같은자리에위치하는분만틀 과는달리평사의경우사료및물의섭취, 배변을위한이동등의이유로모돈의위 치이동이분만틀에비해잦다. 따라서초유섭취및모유섭취에있어평사의자돈은 보다불리한입장에서게된다. 이외에도면적대비보온면적의협소, 모돈의분뇨 및오염된사료와물에의보다잦은접촉등의이유가있을것이나사육면적이외에 이에대한객관적조사가이루어지지는않았다. 그림 6과그림 7 에각각압사가아닌폐사, 압사의포유기간별분포를나타내었다. 압사가아닌폐사의경우포유기간전기간에걸쳐비교적고르게분포되어있다. 반 면압사의경우분만후 8 일령이내에집중적으로분포되어있으며, 특히 3일령이내 의경우평사에서의압사비율이분만틀에비해월등히높음을알수있다. 따라서분 만틀에비해비교적행동이자유로운평사의모돈에의한압사를피할수있는운동 능력을획득하는시기는분만후 4 일령정도부터이고, 분만틀이나평사모두약한자 돈까지압사를피할수있을만한충분한능력을획득하는시기는약 것으로보인다. 8일령이후인 본연구결과와유사하게 Cronin 등 (1998) 이보고한실험에서는분만후 8일에자 돈의생존율이임신모돈스톨에서임신기를보낸경우에평사의경우보다높다고하 였으며 (P<0.01), Harris 등 (2006) 의경우유의성은없었지만임신모돈스톨에서의사 육시폐사율이 13.4 %, 군사 (group-housing pen) 의경우 18.1 % 로더높았다. 포유자 돈은주로모돈의주된움직임 ( 서기, 앉기, 눕기, 구르기) 에의해압사당하며, 압사방 식은분만시설의형태에따라다른경향을보인다. 예를들어누워있다가앉기, 앉아 있다가눕기, 누워있다가서기, 일어서있다가눕기등의모돈의행동은평사보다는 분만틀에서더욱압사의원인을제공한다. 그리고옆구리로누워있다유방을밑으로

40 하거나유방을밑으로하다가옆구리로눕는등의구르기행동은분만틀보다는평사 에서보다주된압사의원인이된다 (Weary 등, 1996). 본연구에서역시비슷한양상 을보여주었지만약간의차이도있었다. 분만틀의경우대부분규격이큰차이가없 기때문에본연구에서도주된압사의형태가비슷하였다 ( 서기- 눕기, 앉기- 눕기). 분 만틀의경우대부분모돈의구르는행위나앉는행위에의한압사를방지하는압사 방지시설 (guard rail) 이설치되어있기때문인것으로보인다. 평사의경우기존의 연구와마찬가지로주된압사는옆구리로누워있다가유방을밑으로하거나유방을 밑으로하다가옆구리로눕는행위, 옆구리로누워있다돌발적으로몸을굴리는행동 에의해발생했다. 다만본연구에서사용된평사에는벽면에압사를방지하는시설 물 (guard rail) 이설치되어있지않았기때문에모돈이벽에기대어앉거나눕는경 우, 즉서기- 앉기, 서기- 눕기의행동에의한압사도있었다. 자돈만출입할수있는 ( 모돈출입불가능) 보온공간이마련되어있었지만자돈의모유를먹으려는습성으로 인해모돈근처에서모여있었고, 특히모여있는장소가평사의벽면일경우자돈에 게포유하려는본능으로인해모돈이그벽면에기대어앉거나눕는경우압사가발 생했다. 대부분의스톨 ( 분만틀) 과평사의비교연구는주로모돈의행동학적차이 (behavioral diffenence) 에주목을하고있다. 물론본연구에서도모돈의스트레스변 화를측정하기위해 plasma 내 cortisol 을분석하기도하지만, 주요관점은두가지시 설에서의사육이모돈및자돈의생리적변화에어떠한영향을미치는지에대한것 이므로행동학적차이를수치화하는조사는수행하지않았다. 행동학적차이를수치 화하는연구와더불어압사방지시설이설비된평사를제작하여임신모돈스톨이나 분만틀과비교하는연구는동물복지를추구함에있어꼭필요할것이라사료된다.

41 a 표 12. 사육시설에따른포유자돈의 mortality 변화 Treatment Item S 1 P 2 Total No. of Sow Mortality (not crushed), No Mortality rate (not crushed), % Crushing, No Crushing rate, % Total mortality, No Total mortality rate, % S : 임신기- 임신모돈스톨, 분만 포유기-분만틀에서사육 P : 임신기부터분만 포유기까지평사에서사육 a Not significantly different (P>0.093) 그림 5. 포유기간 (21 일) 동안의유형별자돈폐사율비교

42 그림 6. 포유기간 (21 일) 에따른모돈 1 두당폐사두수 ( 압사제외) 비교 그림 7. 포유기간 (21 일) 에따른모돈 1두당압사두수비교 (4) 모유성분 (Milk composition) 대부분의스톨 ( 분만틀) 과평사의비교연구는주로모돈의행동학적차이 (behavioral diffenence) 및그에따른자돈압사또는모돈의호르몬 (hormone) 에대해수행되어왔다. 분명임신및분만시설의차이와모유의성분과의연관성을 찾는것은어려운일이며, 변화 따라서그러한연구를수행한선행연구사례를찾을수 없었다. 본연구의경우시설의차이에따른모돈과자돈의생리학적변화에초점을

43 맞추고있기때문에혹시라도있을수있는차이의발견을위해본조사를수행하였 다. 그에따른연구결과가표 13 에나타나있다. 분만후 24시간이내의초유 (colostrum), 분만후 7 일, 14 일령에채취한모유에있어유지방 (milk fat), 유단백질 (milk protein), 락토오즈 (lactose), 무지유고형분 (Solids Not Fat : SNF) 은처리구간 에아무런차이를보여주지않았다. 분만후 21일령에서도다른항목에서는차이가 발견되지않았지만전분석항목중에유일하게 21일령무지유고형분에있어유의적 인차이를찾을수있었다. 직접적인수치상의차이는크지않지만통계상으로는분 명존재하는처리구간의차이였다. 본결과와분만틀, 평사와의연관성을찾아보려 했으나선행연구의부재로인해뚜렷한답을얻기어려웠다. 고형분이라는의미는 우유에서물을제외한나머지성분을뜻하며, 무지유고형분이라는의미는단백질, 지 방, 탄수화물등의영양성분이모두포함되어있는고형분에서지방만을제외한것이 다. 즉, 모유성분중단백질, 탄수화물의영양소함량에관여하는대사작용과본연 구의처리구 ( 분만틀, 평사) 가상관관계 (interaction) 이있을가능성이존재함을시사 한다고사료된다. 고려해봐야할것이다. 현재진행중인호르몬분석이완료되면그결과와의연계성또한

44 표 a 13. 사육시설에따른분만 포유기의모돈의모유성분변화 Treatment Item S 1 P 2 SEM 3 Postpartum 0 d, colostrum, % Fat Protein Lactose SNF Postpartum 7 d, % Fat Protein Lactose SNF Postpartum 14 d, % Fat Protein Lactose SNF Postpartum 21 d, % 1 2 Fat Protein Lactose SNF 11.3 a 10.8 b S : 임신기- 임신모돈스톨, 분만 포유기-분만틀에서사육 P : 임신기부터분만 포유기까지평사에서사육 3 Standard error of mean a,b Means with different superscripts in the same row significantly differ (P<0.05)

45 제 2 절생산성향상을위한이유자돈사육시설에따른성장비교검증 1. 서론 1980년대초에는 200 여만두에지나지않았던양돈사육두수는, 2005년에는사육가 구수가 12.3% 에총마리수가 8900두수였지만 2007년 12월에는 9.8% 에 9600두수로사 육가구수는점차적으로감소하고있지나사육두수는증가함에따라돼지사육규모가 집적화대형화되고있다. 우리나라양돈산업은농업부문의모든산업중에서쌀다 음으로높은 3조 8천억원의매출액을보이며축산업에서는가장규모가큰중요한 산업이다. 이처럼양돈산업이우리나라농산업에서매우중요하고축산업에서가장 중요한위치를차지하는데핵심적이며기본적인요소는사양관리라고할수있다. 최근양돈사업이규모화가되면서사육두수가증가되는현상이계속되고있다. 이러한규모화는양돈농가시설의변화를가져오게되었으며이익창출을위해작은 공간에많은돼지수용과경제적이익을위해밀폐된무창돈사의모습으로변화하 고있다. 그러나이러한규모화와함께농가에서소모성질병이만연하여폐사율이 높아지게되어낮은생산성을나타나고있다. 이를줄이기위하여오래전부터 의성장촉진, 가축 질병예방목적으로항생제의사용은높아졌지만최근항생제의내성문 제가야기되면서유럽을중심으로하여성장촉진목적으로하는항생제의사용을전 면금지와항생제사용량에대한규제가강화되었다. 우리나라도 2009년부터 7종을 줄인 18종의항생제사용을허가하였으며 2012년부터는가축사료내에항생제사용 을전면금지할계획을밝혔다. 이에따라항생제의대체제의연구와돈사환경개선 에대한연구가활발하게일어나고있다. 질병으로인한폐사율의증가는앞으로우 리나라의양돈사업을향상시키는데어려움을주고있으며돼지의폐사율을감소시키 기위해서는차단방역, 철저한소독, 시기에맞는백신접종, 돈사의환경을깨끗이해 야한다. 특히자돈시기에는면역력이약한시기이기때문에이러한소모성질병의 노출은곧자돈폐사율에영향을미치게되어농가수익에영향을주게된다. 주로 자돈시기에는다양한스트레스에노출되게되는데어미와함께있다가새로운환경 과자돈을만나면서서열싸움등을통한스트레스와사료변화에의한스트레스로이 는어미젖인액체형태로공급받다가고형물인사료를먹게되면서사료섭취가감소 하게되고이시기에는자돈의설사비율이증가하게된다. 이시기에이러한병원균 의접촉은자돈의면역력을감소시켜자돈폐사의원인이될수있다. 우리나라양 돈농가는주로슬러리자돈사에서이유자돈을사육하나, 이는대부분고질적인설사 로인해이유후일당증체량이 100g 이하를보이거나, 체중이오히려감소하는음의 성장도관찰되기도하며허실된사료및돈분의부패로인해생기는악취로부터자돈 들이보호가어려운환경이라고보고되어지고있다. 밀폐되고한정된공간내에많 은수의돼지가사육됨으로인해사료와분뇨가돈사내부에집적되고, 그결과돼지

46 에게해로운가스및악취의발생이야기때문이라고보고되고있다. 따라서, 사양관 리기술의개선, 친환경적인돼지사양관리의제시를통하여질병예방및생산성을 극대화할수있는사양관리체계개선이시급한실정이다. 최근사양관리기술에서돈사환경에관한사양관리기술이가장중요하면서기본적 인것이지만, 아쉽게도우리나라에서는사양관리프로그램에관한연구가수행된적 이없다. 외국을중심으로친환경축산에적합하며자돈의설사를최소한으로억제할 수있는자돈용돈사의형태로고상식에대한연구가활발하게이루어지고있다 ( Tomas Menke 등 1999, Stowell 등 2000). 우리나라에서는고상식자돈사에서 10% 이 상의사양성적증가와자돈사청소용이등긍정적효과를보고된바가있다 ( 김등 2007). 이연구결과에의하면, 고상식돈사에서부패된사료와돈뇨의접촉을차단하 여설사빈도를감소하고깨끗한돈사를만들어서건강한자돈을생산할수있는것 으로보고하고있다 ( 김등 2007). 또한돼지분뇨처리를신속하게하여돼지분뇨로 부터발생하는유해한가스인암모니아와황화수소등에노출되는빈도를낮추어서 자돈사환경을쾌적하게유지할수있다고밝혀졌다. 철근망사바닥으로된 고상식자돈사는이유자돈이 2층에서사육되며돼지분뇨의저장및처리는바닥에서행하 도록설계된환경친화형돈사라고할수있다. 고상식자돈사의장점으로는 10% 이상 의사양성적증대및원활한환기시스템으로인한악취제거는물론청소의편리함 으로인하여이유자돈의사육환경을개선하여이러한환경요인이이유자돈의폐사 율감소와성장성적의향상에긍정적인영향을미친다고보고되고있다. 고상식자돈 사는평사돈사에비해허실된사료및돈분의부패로인해생기는악취로부터자돈 들이보호될수있다. 특히고상식자돈사의바닥을철망이나구멍이있는바닥으로 설치시, 배설되는분뇨가바로바닥으로떨어져설사의발생도현저히줄어들어건 강한자돈을생산할수있다고보고되고있다. 따라서, 본실험에서는국내이유자돈 사육시설중고상식과평사가이유자돈의성장능력과면역력에미치는영향을비교함 으로써자돈의생산성을비교 검증하고자수행하였다.

47 2. 실험방법및재료 가. 실험동물 24±2 일령에이유한평균체중 7.90±0.25 kg 의삼원교잡종([Landrace Yorkshire] Duroc) 192 두를공시하여, 4처리 6반복으로돈방당 8두씩성별과체중에따라난괴법 (RCBD; Randomized Completely Block design) 으로배치하였으며고상식돈사에대 한실험은충청북도음성군오생리 551번지서울대학교단위동물영양생화학실시험 농장에서수행하였으며평사돈사에대한실험은경기도수원시권선구탑동 서울대학교부속실험목장에서수행되었으며전실험기간은자돈기 540번지 6주동안수행하였 다. 처리구는 1) 고상식돈사 (elevated pen) + 항생제무첨가(basal diet : NRC (1998) 를충족하는옥수수- 대두박위주의기초사료로서항생제무첨가), 2) 고상식돈 사 (elevated pen) + 항생제첨가(basal diet % 아빌라마이신), 3) 평사돈사 (floor-slotted pen) + 항생제무첨가(basal diet), 4) 평사돈사 (floor-slotted pen) + 항 생제첨가(basal diet % 아빌라마이신) 로총 4처리로하였으며실험전기간동 안사료와물은자유급이 (ad libitum) 를하였으며자돈기의온도조절은첫주일주일 동안 30 를유지하였으며매주 1 씩낮추어자돈기 6주차에는 26 를온도조절이 용이한돈사에서사육하였다. 나. 실험사료 옥수수및대두박을실험사료의기초사료(basal diet) 로이용하였으면, 각사육시기 에맞춰 NRC(1998) 영양소요구량을기초로하여배합을실시하였다. 실험사료의대 사에너지(ME; metabolic energy) 는자돈기 Phase I (0-1 주), Phase II (1-3 주) 와 Phase Ⅲ (3-6 주) 에 kcal/kg 이었다. 라이신 (lysine) 은자돈기 Phase I, Phase II 그리 고 Phase Ⅲ에각각 1.36%, 1.17%, 1.05% 이었다. 항생제는 Availamycin(20ppm) 제재 를항생제첨가구에 0.10% 첨가하였다. 조단백질, 비타민, 미량광물질및다른영양소 들은 NRC(1998) 의요구수준과같거나높게배합하였으며, 실험사료의원료및화학적 조성은표 14 ( 자돈기 phase I), 표 15 ( 자돈기 phase II), 표 16 (Phase Ⅲ) 에제시된 바와같다. 3 가지의사료가배합되어단계별자돈사양프로그램에따라급여되었다.

48 표 14. Formula and chemical composition of the experimental diet in weaning( phase I) Ingredients 1,% NC PC Corn SBM HP whey WPC Lactose MCP Limstone L-lysine DL-Met Vit. Mix Min. Mix Salt Choline-Cl (25%) ZnO Antibiotics Total Chemical composition 5 Energy ME, kcal/kg CP, % Lysine, % Methionine, % Ca, % Total P, % Feed additives or antibiotics (0.10%) were supplemented base on domestic regulations and recommendations of suppliers. 2 Provided per kg of diet : Vit A, 8,000,000IU; Vit D3, 1,600,000IU; Vit E, 17,400mg; Vit K3, 2,400mg; Vit B1, 1,500mg; Vit B2, 3,800mg; Vit B6, 3,000mg; Vit B12, 24mg; Folic Acid, 1,500mg; Pantothenic Acid, 12,000mg; Niacin, 23,000mg; Biotin, 128mg; Ethoxyquin, 12,000mg. 3 Provided per kg of diet : Fe,79,575mg; Cu, 63,410mg; Zn, 44,540mg; Mn, 15,488mg; Co, 165mg; I, 183mg; Se, 84mg. 4 avilamycin(ctc-bio). 5 Calculated value.

49 표 15. Formula and chemical composition of the experimental diet in weaning( phase Ⅱ) Ingredients 1,% NC PC Corn SBM HP whey Lactose MCP Limstone DL-Met Vit. Mix Min. Mix Salt Choline-Cl (25%) ZnO Antibiotics Total Chemical composition 5 Energy ME, kcal/kg CP, % Lysine, % Methionine, % Ca, % Total P, % Feed additives or antibiotics (0.10%) were supplemented base on domestic regulations and recommendations of suppliers. 2 Provided per kg of diet : Vit A, 8,000,000IU; Vit D3, 1,600,000IU; Vit E, 17,400mg; Vit K3, 2,400mg; Vit B1, 1,500mg; Vit B2, 3,800mg; Vit B6, 3,000mg; Vit B12, 24mg; Folic Acid, 1,500mg; Pantothenic Acid, 12,000mg; Niacin, 23,000mg; Biotin, 128mg; Ethoxyquin, 12,000mg. 3 Provided per kg of diet : Fe,79,575mg; Cu, 63,410mg; Zn, 44,540mg; Mn, 15,488mg; Co, 165mg; I, 183mg; Se, 84mg. 4 avilamycin(ctc-bio). 5 Calculated value.

50 표 16. Formula and chemical composition of the experimental diet in weaning(phase Ⅲ) Ingredients 1,% NC PC Corn SBM HP MCP Limstone L-lysine DL-Met Vit. Mix Min. Mix Salt Choline-Cl (25%) ZnO Antibiotics Total Chemical composition 5 Energy ME, kcal/kg CP, % Lysine, % Methionine, % Ca, % Total P, % Feed additives or antibiotics (0.10%) were supplemented base on domestic regulations and recommendations of suppliers. 2 Provided per kg of diet : Vit A, 8,000,000IU; Vit D3, 1,600,000IU; Vit E, 17,400mg; Vit K3, 2,400mg; Vit B1, 1,500mg; Vit B2, 3,800mg; Vit B6, 3,000mg; Vit B12, 24mg; Folic Acid, 1,500mg; Pantothenic Acid, 12,000mg; Niacin, 23,000mg; Biotin, 128mg; Ethoxyquin, 12,000mg. 3 Provided per kg of diet : Fe,79,575mg; Cu, 63,410mg; Zn, 44,540mg; Mn, 15,488mg; Co, 165mg; I, 183mg; Se, 84mg. 4 avilamycin(ctc-bio). 5 Calculated value. 다. 혈액채취및면역성상 혈액은처리당 6마리씩매주지정된돼지에서 21 gage 바늘을이용하여 5ml씩채 취하였으며혈액은 린후혈청만분리한하여 disposable culture ture에담아서 4 에서 3000rpm에서 15분로돌 micro tube에분주후분석할때까지 -20 에보관하였다. BUN 은혈액분석기(Ciba-Corning model, Ciba Diagnistics Co.) 를이용하여분석하였 다.

51 혈액에서면역성상을분석위해여실험돈중처리당 에서혈액을채취하였으며 서 serum 형태로원심분리기를이용하여 6두를선별하여매주경정맥 4 에서 3000rpm에 15분로돌린후 -20 에보관하였으며샘플의측정은서울대학교단위동물영양생화 학실험실에서 ELISA Starter kit (Bethyl Laboratories Inc., USA) 와 Quantitation kit (E100; BETHYL) 를이용하여 IgA, IgG 를분석하였다. TNF-α and IL-1β농도는각각 TNF-α 각각 EP2TNFA ELISA kit (Pierce Biotechnology, Inc) 와 quantikine ELISA kit (R&D Systems, MN) 를이용하여분석하였다. 라. 설사빈도(Diarrhea Score) 설사빈도측정값은펜당 ( 자돈항문주위의수양성설사흔적을가진개체돼지 마리수 0.5)+1 로계산하였으며만약한펜에모든돼지가설시할시 5, 한마리도안 할경우 1로측정하여계산하였으며전실험기간동안객관성을위하여매일아침 9:00 시에일회측정하였다. 바. 화학분석및통계분석방법 실험사료의일반성분 ( 조수분, 조단백질, 조지방, 조회분, 조섬유) 분석은 AOAC (1995) 의방법에따라실시하였다. 사료의칼슘과인은회화한후전처리과정을거쳐 AAS (atomic absorption spectrophotometer) (Shimadzu, AA-6401, Japan) 를이용하여 측정하였다. 통계분석은 SAS(2004) 의일반선형모형(GLM) 을이용하여수집된자료에 대해유의성검사를하였으며 2 2 factorial design 으로분석하였다. 사양실험에서돈 방을실험단위로, 영양소소화율실험과면역실험에서는돼지 1마리를실험단위로 하여최소유의차 (LSD) 다중검정법에의해처리간결과를비교하였다. 유의차가있 을경우 P < 0.05 로, 고도의유의차가있을경우 P < 0.01 로고려하였다. 3. 연구결과및고찰 가. 성장성적(Growth Performance) 자돈기 6주동안다른펜형태와항생제첨가에따른이유자돈의사양성적에미치는 영향을표 17 에나타내었다. 전실험기간동안다른펜형태 항생제첨가에따른 ADG, ADFI 와 G:F 에대한상관관계는나타나지않았다. Cromwell 등(1991) 은사료 내항생제첨가시동물의성장증체가좋아진다고하였으며이는항생제가질병의원 인이되는박테리아를억제하기때문에돼지의성장능력이좋아지기때문이라고하 였다. 않았다. 하지만본실험에서는항생제무첨가첨가에따른유의적인차이도나타나지 이러한결과는깨끗한환경에서는비위생적인환경에비해서항생제의효과 가덜나타나기때문이다 (Roura et al., 1992). 자돈기 phase I 동안고상식항생제 무첨가구를제외한나머지구에서음의성장을보였다. 1주에서 3주까지시기에는평 사처리구에서고상식돈사에비해 ADG (P<0.05), ADIF (P<0.05) 가통계적인유의적 인차이를나타났다. 하지만 3주이후부터실험이끝나는 6주때까지고상식돈사의