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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.47 No.6 pp.155-166
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2013.47.6.155

기상조건 및 온습도지수가 젖소의 유질에 미치는 영향

양인정1, 한광우2, 윤호백3, 이준희1, 이원재1, 전상곤4, 김진욱1*
1경상대학교 동물생명과학과 (농업생명과학연구원), 2남양유업(주), 3농촌진흥청 축산과학원, 4경상대학교 식물자원경제학과 (농업생명과학연구원)

Effect of Meteorological Condition and Temperature Humidity Index (THI) on Milk Quality of Holstein Cow

Jin Wook Kim1*, In Jeong Yang1, Kwang Woo Han2, Ho Baek Yoon3, Jun Hee Lee1, Won Jae Lee1, Sang Gon Jeon4
1Dept. of Animal Bioscience, Institute of Agriculture and Life Science, Gyeongsang National University, 660-701, Korea
2Namyang Dairy Products Co, LTD., Korea
3National Institute of Animal Science, Rural Development Administration, Korea
4Dept. of Food and Resource Economics, Institute of Agriculture and Life Science, Gyeongsang National University, 660-701, Korea
Received: NOV. 8. 2013, Revised: NOV. 15. 2013, Accepted: NOV. 15. 2013

Abstract

Increasing in ambient temperature by global warming is likely to reduce milk yields andnegatively affect milk quality in dairy cows. The projected increase in temperature would impacton dairy industry since production costs would increase with reductions in milk production. InKorea, dairy farmers are paid according to the composition of the raw milk components (milk fatconcentrations, somatic cell counts and bacteria cell counts). In this study, to assess changes ofmilk quality caused by ambient temperature and relative humidity in the southern part of Korea(Gyeongbuk province), the temperature-humidity index (THI) was calculated on the base of theequation suggested by Schoen's model. Correlation and regression analysis were performed todetermine the effects of the temperature, relative humidity and THI on milk quality. Increased temperature and THI significantly reduced milk fat concentrations from 4.0-4.1% during the winterto 3.6-3.7% during the summer. Occurrence ratio of the 1st grade somatic cell counts (1st SCC)was lower during April to September compared to that of annual average. The THI was negativelycorrelated to milk fat concentrations (r=-0.8914) and 1st SCC (r=-0.6067) in the overall Gyeongbukregion. There were significant effects of the temperature and THI on milk fat concentrations and1st SCC. Whereas occurrence ratio of 1A bacteria cell counts (1A BC) had no correlation with thetemperature, relative humidity and THI. To make predictions for milk fat concentrations and 1stSCC, the regression model was developed to fit data. Overall, these results suggest that the THI isa useful and easy way to assess the risks of heat stress and is a candidate parameter to predictmilk quality.

0090-01-0047-0006-18.pdf406.2KB

Ⅰ. 서론

 지난 세기동안 지구온난화에 의해 지구의 평균기온은 1.4 ℉ 상승하였으며 이러한 현상은 앞으로 지구의 기상과 기후를 변화시킬 것으로 예상되고 있다(EPA, 2013). ‘Stern Review'에 따르면 당장 모든 온실가스의 배출을 정지하더라도 다음 세기의 지구온도는 0.5~1℃ 상승 할 것이며 현재의 추세로 보았을 때 온실가스 저감정책이 성공하지 못할 경우, 지구의 온도는 향후 50년 내에 2~3℃ 까지 상승할 것으로 예측하고 있다 (한국환경정책‧평가연구원, 2008). 우리나라의 2000년대 전국의 평균기온은 1970년대에 비해 8월은 0.4℃, 여름철은 0.3℃ 상승했으며, 특히 최저기온은 8월이 0.7℃, 여름철이 0.5℃ 높아져 상승세가 뚜렷하게 나타나고 있다(기상청, 2011).

 젖소의 정상적인 성장과 생산능력의 발휘를 위해서는 적절한 사육환경이 조성되어야 함은 당연한 조건으로 인식되어 왔다. 적절한 사육환경에는 동물이 섭취하는 사료의 함량 및 조성 등과 같은 영양소 급여조건 뿐만 아니라 사육밀도, 온도, 상대습도 및 풍속 등과 같은 환경적인 조건도 포함된다 (Atrian and Shahryar, 2012; Beede and Collier, 1986 Yoon and Kim, 2013). 젖소에 있어 고온스트레스는 유생산과 번식능력을 저하시키는 원인으로 알려져 있다 (Hansen, 2007; Bohmanova et al., 2007; Jodan, 2003; West, 2003; Kazdere et al., 2002). 우리나라에서 사육되는 젖소의 대부분은 홀스타인종으로 추위에는 비교적 강한 반면 더위에 취약한 특성을 가지고 있어, 고온스트레스에 의한 피해가 더욱 크다 (Sharma et al., 1983). 특히 유질저하와 유량 감소로 인한 피해는 농가의 수익성에 큰 영향을 주고 있는 실정이며 이러한 현상은 앞으로도 지속될 것으로 전망된다. 낙농진흥회의 자료에 따르면 2005년에서 2011년 사이의 월별 체세포수 성적 변화는 기온이 높은 6~10월 사이 체세포수가 크게 증가하는 것으로 조사되었다. 또한 2000년부터 2011년까지 생산된 우유의 유질을 분석한 결과 계절에 따라 유지방 함량과 체세포수의 변화가 있음을 알 수 있었고 특히 하절기 유질의 저하가 두드러짐을 알 수 있다 (낙농진흥회, 2011). 이러한 유질의 저하는 유대 산정에 영향을 미쳐 농가의 수익성을 저하시키는 요인으로 작용하고 있다.

 일반적으로 젖소의 정상적인 활동을 위한 온도 범위는 5~25℃로 이를 적온범위(thermoneutral zone)라 하고 5℃를 저온임계온도 (low critical temperature), 25℃를 고온임계온도 (high critical temperature)라 한다(Roenfeldt, 1998; Berman 2005). 젖소는 고온임계온도 이상의 기온에 노출되면 체온을 유지하기 위한 생리적 반응으로 피부의 혈관이 확장되고 호흡수가 증가하게 되어 (Gaughan et al., 2000; Spiers et al., 2004; Hahn et al., 1997), 체열 발산을 촉진하기 시작하며 35℃에 이르면 항상성 유지를 위한 반응에 20%의 에너지를 더 사용하게 된다(NRC, 1981). 또한 반추위의 발효 및 반추작용에 의해 발생되는 열 발생을 줄이기 위해 사료 섭취량 역시 감소되는데, 기온이 1℃ 상승 될 때 DMI는 0.85㎏씩 감소되고(Bohmanova et al., 2007; West et al., 2003) 직장 온도가 0.55℃ 상승하면 1일 산유량이 1.8㎏씩 감소하는 것으로 알려져 있다(Johnson et al., 1963). 특히 고능력우의 경우 대사량이 많으므로 더욱 큰 피해가 발생 한다(Berman et al., 1985; Purwanto et al., 1990). 더불어 번식능력의 저하와 태아 사망률의 증가를 초래하기도 한다 (Wilson et al., 1998; Biggers et al., 1987; Jordan, 2003). 그러나 고온스트레스는 단순히 온도에 의해 발생하는 것이 아니라 상대습도, 일조량, 풍속, 강우량 등 복합적인 환경요인들의 상호작용에 의해 발생되는 것이며, 그중 기온과 상대 습도의 영향이 크게 작용하는 것으로 알려져 있다 (Bohmanova et al., 2007; Igono and Johnson, 1990; Ravagnolo and Misztal, 2000; Bouraoui et al., 2002). 그러한 이유로 젖소가 받게 될 스트레스의 정도를 예측하고 기후조건에 의한 스트레스 정도를 수치화하여 나타내는 방법으로 THI 지수 (temperature humidity index)를 이용하고 있으며, 젖소에 대한 고온스트레스를 추정하는 것에도 THI가 사용되고 있다 (Berman, 2005; McDowell et al., 1976). THI를 산출하는 방법은 Thom (1959)으로부터 정립되어져(Collier and Han, 2012; Spiers et al., 2004) 여러 연구자들에 의하여 다양하게 제시되어져 왔다. 현재 가장 보편적으로 이용되고 있는 것은 미국 기상청(NWS) 모델로 이는 16개의 parameter를 이용하여 THI 값을 산출 하고 있어 매우 복잡하고 저온과 고온의 조건에서는 그 값이 적절치 못하므로 이러한 단점을 보완한 Schoen의 모델이 제시되었다 (Schoen, 2005; Stull, 2000).

 앞서 언급한 바와 같이 지구 온난화에 따른 유질의 저하, 유생산량 감소 및 번식 장애 등으로 인한 피해는 날로 늘어갈 것으로 전망되고 있다. 따라서 본 논문에서는 우리나라 하절기에 최고온도가 가장 높은 경북지역을 기준으로 온도와 상대습도를 이용하여 THI 지수를 산출하고, THI 지수와 유질에 영향을 미치는 유지방 함량, 체세포수 및 세균수와의 상관관계를 분석하여 고온스트레스에 의한 유질의 변화양상을 논하고자 한다.

Ⅱ. 재료 및 방법

2.1 자료수집 및 분석

 2011년 기준 경북지역의 젖소사육 농가 수는 608개 (농림수산식품부 공시)로 이 중 158 농가를 선정하였다. 지역별 대상농가는 경주 76, 상주 24, 문경 17, 영주 15, 예천 10, 포항 8개, 안동 5, 영천 4농가이다. 대상농가에 대한 유질자료는 2011년에 생산된 원유의 유질자료 (유지방 함량, 체세포수 기준 등급 및 세균수 기준 등급)를 매월 4회에 걸쳐 평가하였다. 유질의 평가를 용이하게 하기위해 체세포 기준등급은 전체 등급 중 체세포수 기준 1등급 출현율 (1st SCC)로 매월 4회 산출 하였고 세균수 기준등급 역시 천체 등급 중 1A등급의 출현율 (1A BC)을 계산하였다. 경북지역 전체 농가의 유지방 함량은 8개 시‧군 158 농가의 자료를 통해 유지방의 평균값을 구하였고 체세포수 기준 1등급 출현율과 세균수 기준 1A등급 출현율은 158 농가 전체에서 각 등급이 차지하는 비율로 산출하였다. 158 농가가 속한 8개 지역의 기상자료 (2011년 기준)는 농가에서 유질 분석을 실시한 것과 마찬가지로 매월을 4주 단위로 나누어 각 지역의 최고기온, 최저기온, 평균기온 및 상대 습도를 산출하였다. 경북지역의 기상 조건은 8개 시‧군 지역의 기상 자료를 종합하여 주 단위로 최고기온, 최저기온, 평균기온 및 상대습도를 산출하였다.

2.2 기상자료를 이용한 온습도지수 (THI) 분석

 THI는 Schoen (2005)이 제시한 공식을 이용하여 산출하였으며 그 식은 다음과 같다.

 

 

 

 a = 17.27           b = 237.3

 THI : Temperature humidity index
 T : The measured temperature (℃)
 RH : The measured relative humidity as a decimal fraction
 D : The calculated dewpoint temperature (℃)

2.3 통계분석

 기온, 상대습도 그리고 THI가 유질에 미치는 정도를 알아보기 위해 Graphpad Prism Ver. 5.0을 이용하여 상관관계분석 (correlation analysis)을 수행하였으며, 통계적 유의차는 p<0.05를 기준으로 설정 하였다. 유지방 함량 및 체세포수 기준 1등급 출현율에 대한 예측 공식을 산출하기 위해 SAS Ver. 9.1을 이용하여 회귀분석 (regression analysis)을 수행하였다.

Ⅲ. 결과

3.1 기상자료 분석

 경북지역의 온도 및 상대습도는 지역별 관측자료의 평균값으로 산출하였다 (Fig. 1). 하절기에서 평균온도는 6-9월에 20℃ 이상을 기록하였으며 7-8월에 ~25℃을 보였다. 최고온도는 5월부터 20℃ 이상을 기록하여 10월까지 지속되었으며 역시 7-8월에 30℃ 내외의 온도 분포를 보였다. 동절기에는 최고온도가 0℃ 내외로 나타났으며 최저온도는 약 -10℃을 보였다. 평균기온 기준으로 12-2월까지는 영하의 온도에 노출되는 것으로 나타났다. 월별 기온차는 10℃ 내외로 봄에서 가을까지의 온도차가 겨울보다 큰 경향을 보였다. 상대습도는 7-8월에 가장 높아 80% 이상으로 나타났고, 1월에는 50% 이하를 보였다. 하절기에 높은 상대습도는 장마와 태풍에 의한 것으로 사료되며 하절기에 낮은 상대습도는 저온‧건조한 한국의 기후조건을 나타내는 것으로 생각된다.

Fig. 1. Analysis of monthly meteorological records in Gyeongbuk province region. Left panel: Minimum (Min), Maximum (Max) and Average (Avg) temperatures (℃). Right panel: Relative humidity (%).

3.2 온습도지수 (THI) 분석

 Schoen (2005)이 제시한 공식을 이용하여 산출한 THI 값은 Fig. 2에 제시하였다. 전체적으로 산출된 월별 THI 지수의 변화는 월별 온도변화와 유사한 양상을 보였다. 구체적으로 살펴보면 6월 이후부터 THI 20을 나타내기 시작하여 7-9월까지 THI 25이상을 보였는데 8월에는 최대 THI 29를 나타내는 경우도 발생했다.

Fig. 2. Temperature-humidity index (THI) values obtained by using Schoen model (2005). THI values were calculated with average temperature and relative humidity of Gyeongbuk province region.

3.3 유질 분석

 경북지역 젖소농가의 유지방의 함량은 Fig. 3에 제시한 바와 같다. 전체적으로 모든 지역에서 하절기에는 증가하고 동절기에는 감소하는 경향을 나타냈다. 1-2월에는 약 4.0% 이상을 유지하였으며 3월 이후부터 감소하기 시작하여 9월까지 약 4.0% 이하를 유지하였다. 온도, 상대습도 및 THI 지수가 증가하는 8월에는 약 3.6-3.7%로 가장 낮은 경향을 보였다. 10월 이후부터 유지방 4.0% 이상을 나타냈고 지속적으로 증가하여 12월에는 최대 4.2% 까지 증가하는 경향을 보였다. 체세포수 기준 1등급 출현율(1st SCC)은 지역별 농가의 전체 체세포수 등급 중 1등급이 차지하는 비율을 백분율로 계산하였다 (Fig. 4). 1st SCC은 4월에 45%에서 9월로 진행할수록 35%로 낮아지는 경향을 나타냈다. 세균수 기준 1A등급 출현율 (1A BC)은 지역별 농가의 전체 세균수등급에서 1A 등급 비율의 백분율로 계산하였다(Fig. 4). 1A BC는 1st SCC와는 달리 4월에서 9월로 진행되는 과정에서 일정한 양상을 보이지 않았다.

Fig. 3. Analysis of monthly milk fat contents in Gyeongbuk province region.

Fig. 4. Occurrence of 1st grade milk in Gyeongbuk province region. Left panel: 1st grade evaluated by somatic cell counts (1st SCC). Right panel : 1A grade evaluated by bacteria cell counts (1A BC).

3.4 유질에 대한 기상자료 및 온습도지수 (THI)간의 상관관계

3.4.1 유지방과의 상관관계

 경북지역에서 유지방함량과 평균기온의 상관관계 분석 결과는 Fig. 5에 제시한 바와 같다. 상관계수 r=-0.9243 (p<0.0001)로 매우 높은 상관관계를 보였다. 상대습도의 경우 온도에 비하여 유지방과의 상관관계가 약한 것 (r=-0.5658)으로 나타났다. 전체적으로 온도가 상승하는 하절기에는 유지방 함량이 감소하고 온도가 저하하는 동절기에는 유지방 함량이 감소하는 음의 상관관계를 보였으며 이러한 결과는 계절에 따른 온도의 변화에 의해 유지방 함량이 변화하는 것을 알 수 있다. 유지방함량과 평균기온을 이용하여 산출한 THI에서는 r=-0.8914(p<0.0001)로 높은 상관관계를 보였다 (Fig. 5).

Fig. 5.Correlation analysis between milk fat contents and temperature, relative humidity and THI.

3.4.2 체세포수 1등급 출현율 (1st SCC)과의 상관관계

 우유 내 체세포수 변화와 평균온도의 상관관계를 알아보기 위하여 1st SCC와 평균기온과의 상관관계를 분석한 결과는 Fig. 6에 제시한 바와 같다. r=-0.8241 (p=0.0049)로 음의 상관관계를 보였다. 상대습도와의 상관관계는 r=-0.7390 (p<0.0001)으로 나타났다. 1st SCC와 THI 간의 상관관계는 r=-0.6067 (P=0.0028)로 평균온도와 마찬가지로 음의 상관관계를 보였다.

Fig. 6.Correlation analysis between 1st grade milk evaluated by somatic cell counts (1st SCC) and temperature, relative humidity and THI.

3.4.3 세균수 1A 등급 출현율 (1A BC)과의 상관관계

 우유 내 1A BC와 평균온도, 습도 및 THI 간의 상관관계는 Fig. 7에 제시한 바와 같다. 각각의 상관관계 분석 결과를 살펴보면 통계적 유의수준에서 상관관계가 없는 것으로 나타났다 (p>0.05).

Fig. 7.Correlation analysis between 1A grade milk evaluated by bacteria cell counts (1A BC) and temperature, relative humidity and THI.

3.5 온습도지수 (THI)를 이용한 유질 예측

 온도 및 상대습도을 고려한 THI와 통계적으로 유의한 상관관계를 보인 유지방 함량 및 체세포수 기준 1등급 출현율을 이용하여 유질을 예측하기 위한 공식을 산출하였다. 경북지역의 유지방함량 및 체세포수 1등급 출현율을 종속변수로 설정하고 전체 경북지역의 THI를 독립변수로 하여 단순회귀분석을 실시하였다. 각각의 예측 공식은 다음과 같다.

 Milk Fat(%) = 4.0266 - 0.0123 × THI (R2=0.7946, root MSE=0.0686, SE: intercept=0.0148, THI=0.0009)
 1st SCC(%) = 50.1573 - 0.4823 × THI (R2=0.3681, root MSE=3.9989, SE: intercept=2.9513, THI=0.1412)

Ⅳ. 고찰

 본 논문은 온도와 상대습도 및 계절이 유질에 미치는 영향을 알아보기 위해 다음과 같은 연구방법 및 분석을 실행하였다. 첫째, 2011년도 우리나라 하절기에 가장 고온다습한 경북을 대상지역으로 선정하고 온도 (최고, 최저 및 평균) 및 상대습도를 매월 주 단위 (4회/월)로 구분하여 기상청으로부터 자료를 추출하였다. 둘째, 경북지역 젖소 농가의 유대가격에 영향을 미치는 유질성분 (유지방 함량, 체세포수 및 세균수)을 기상조건과 일치하도록 4회/월별로 조사하였다. 셋째, 온도 및 상대습도에 따른 스트레스를 수치화하기 위해 THI를 Schoen (2005)이 제시한 모델에 근거하여 산출하였다. 넷째, 평균온도, 상대습도 및 THI와 유지방 함량, 체세포수 및 세균수간의 상관관계를 분석하여 기후조건이 유질에 미치는 영향을 분석하였다.

 경북지역의 기상자료를 분석하기 위해 젖소 사육농가수가 많은 지역을 우선 조건으로 3지역을 선정하였다. 경주에 가장 많은 농가 (76)가 분포되어 있었고 다음으로 상주(24), 문경(17) 순으로 이 3지역의 기상 자료를 분석하였다. 또한 전체 경북지역의 젖소 농가의 유질변화를 알아보기 위해 전체 경북지역의 평균 기상자료도 분석하였다. 전체적으로 지역별 온도 및 상대습도는 큰 차이를 보이지 않았다(본 논문에서는 자료를 제시하지 않음). 이러한 이유는 지역별로 다소 다른 지형적 특성이 있기는 하지만 농가가 분포하는 지역이 주로 내륙지역이며 지역 간의 위도와 거리의 차이가 크지 않기 때문이라 사료된다 (경주 : 북위 35˚48′ 동경 129˚12′, 상주 : 북위 36°24′ 동경 128°09, 문경 : 북위 36°37′ 동경 128°08, 영주 : 북위 36°52′ 동경 128°31′). 최고온도를 기준으로 살펴보면 경북지역 전체가 하절기 내내 젖소의 고온임계온도인 25℃ 이상의 기온을 기록하고 있으며, 평균온도도 7-8월에 25℃ 이상을 나타내어 경북지역의 젖소는 고온스트레스를 받을 것으로 사료된다 (Robertshaw, 1981). 또한, 동절기인 12-2월에는 영하의 기온에 노출되어 저온스트레스도 유발될 것으로 사료된다. 상대습도를 살펴보면 하절기에 다습하고 동절기에 건조한 우리나라의 기후를 잘 보여주고 있으며, 7-8월의 높은 상대습도 (80% 이상)는 태풍과 장마에 의한 것으로 사료된다. 따라서 하절기의 높은 온도와 상대습도는 젖소에 고온스트레스를 유발하는 충분한 조건을 제공한다고 할 수 있다.

 경북지역의 기상조건을 기준으로 젖소가 받게 될 스트레스의 정도를 예측하기 위해서 THI를 이용하였다. THI를 산출하는 방법은 1959년 Thom으로부터 정립되어져 여러 연구자들에 의하여 다양하게 제시되어져 왔다. 현재 가장 보편적으로 이용되고 있는 것은 미국 기상청(NWS) 모델로 건구온도 및 상대습도를 기준으로 16개의 parameter를 이용하여 THI 지수를 산출 하고 있다 (Stull, 2000; Schoen, 2005). 최근에 Schoen (2005)이 제시한 모델은 NWS 모델을 보완한 것으로 건구온도와 상대습도를 이용하여 이슬점 온도 (dewpoint temperature)를 우선적으로 산출한 후에 이슬점온도와 건구온도를 이용하여 THI를 산출한다. Schoen 모델에 의해 산출한 THI는 NWS 모델에 비해 상대습도가 높고 고온인 조건에서 더 적합한 결과를 제시하며, 또한 상대습도가 높고 저온인 조건에서 현실적인 결과 값(NWS 모델의 경우 온도 0℃, 상대습도 90%에서 THI 값이 91.6)을 나타내며 높은 상대습도를 고려한 고온 및 저온에서 더 정확한 값 (SSE = 58.3 vs. 669.8, the maxium error = +5.7℃ vs. +2.0℃)을 제시하였다. 따라서 Schoen 모델은 기존의 모델에 비해 고온 및 저온에서 THI 지수를 더 정확히 예측하는 것으로 사료되어 본 논문에서는 Schoen이 제시한 모델에 근거하여 THI 지수를 분석하였다(Fig. 8). 경북지역에서 월 평균 기온을 살펴보면 하절기에 젖소의 고온 임계온도인 25℃ 이상에 노출되는 기간이 7~8월로 2개월이지만 최고 기온을 기준으로 보았을 때는 25℃ 이상의 온도에 하절기 내내 노출됨을 볼 수 있다. 따라서 경북지역에서 젖소는 7-9월에 고온스트레스의 영향을 받을 것으로 사료된다.

Fig. 8.Predicted temperature humidity indices (THI) using the model suggested by Schoen (2005).

 경북지역 젖소 농가의 유지방함량은 동절기에 4.0 이상 이었으며 3월 이후 감소하기 시작하여 8월에는 3.6-3.7%로 낮아지다가 다시 증가하는 추세를 보였다. 본 논문에서는 음수량에 대한 분석을 실시하지 않았으나 여러 연구결과에서 음수량과 유지방 간의 매우 밀접한 상관관계가 보고되어 있으며 (McDowell et al., 1976) 고능력우 일수록 고온스트레스를 더 받게 되므로 훨씬 더 많은 양의 물이 요구되는 것으로 알려져 있다 (Kadzere et al., 2002). 이러한 결과는 동절기에 음수량이 줄고 하절기에는 고온에 의해 음수량이 증가 (Beede and Collier, 1986; Horowitz, 2002)하여 유지방 함량에 변화가 나타나는 것으로 사료된다. 유지방 함량과 온도, 상대습도 및 THI간의 상관관계를 살펴보면, 전체적으로 THI지수가 높고 온도, 상대습도가 높을수록 유지방 함량이 감소하는 음의 상관관계가 유의적으로 나타났다. 상대적으로 유지방과 상대습도의 상관관계는 온도 및 THI 지수에 비해 낮은 r2 값을 보였다. 유지방 함량과 THI는 매우 높은 상관관계를 보였으므로 이를 토대로 유지방 함량을 예측하는 공식을 회귀분석을 통해 도출하였다.

 우유 내 체세포수는 유방의 건강상태 및 젖소의 영양 및 대사 상태를 판별하는 기준으로 널리 사용되고 있다 (Rodriguez-Zas et al., 2000; Norman et al., 2000: Heringstad et al., 2000). 특히 유방염에 감염되면 체세포수가 증가하고 유질이 저하하며 심각하면 폐사에 이르게 된다 (Schmidt et al., 1988; Heringstad et al., 2000; Smith et al. 1985). Ahn et al. (2001)에 의해 축산 기술연구소에서 1997-2000년에 실시한 체세포수 변화를 살펴보면 1월에 가장 낮고 기온이 증가하는 8월에 가장 높게 나타났으며 이는 11월까지 높은 수치를 유지한 것으로 조사되었다. 낙농진흥회에서 조사한 2005-2011년의 월별 체세포수 성적 변화를 살펴보면, 기온이 높은 6-10월에 체세포수가 크게 증가하는 것으로 나타났으며, 2011년 낙농통계연감에 따르면 2000-2011년에 생산된 우유의 유질을 분석한 결과 체세포수 기준 1등급 출현율이 7-9월에 현저하게 저하하는 경향을 보였다. 본 논문에서도 온도, 상대습도 및 THI가 증가하는 하절기에 체세포수 기준 1등급 출현율이 낮아지는 경향을 보였으며 기온, 상대습도 및 THI 지수와의 상관관계가 유의적으로 높은 값을 나타냈다. 이는 고온스트레스로 인한 젖소의 생리적 환경변화에 의해 우유 내 체세포수가 증가한 것으로 사료된다 (Dohoo and Meek, 1982; Elvinger et al., 1991). 이를 근거로 고온스트레스와 체세포수 등급의 변화를 예측 가능하도록 THI 지수에 의한 체세포수 기준 1등급 출현율을 예측하는 공식을 도출하였다. 따라서 온도, 상대습도 및 THI가 높아지는 8-9월에 우유내 체세포수가 증가하여 이에 의한 영향으로 전체 체세포수 등급에서 1등급의 비율이 낮아지는 양상을 나타낸 것으로 사료된다.

 본 연구결과에서는 월별 세균수 1A 등급 출현율에 어떠한 양상도 나타나지 않았으며 온도, 상대습도 및 THI와의 상관관계도 나타나지 않았다. 이러한 결과는 원유에서 세균의 오염은 젖소의 대사과정에서 발생하기 보다는 착유시 유방오염, 착유기의 청소상태, 원유저장시설의 오염도 등에 의해 발생하는 것으로 생각된다. 여러 연구결과에 따르면 유질에 관여하는 세균수는 착유시설, 청소상태, 착유기의 관리방법, 착유자의 착유 및 원유관리 방법 등에 좌우되는데 특히 청소상태가 불결한 착유기구가 세균의 오염에 주요한 원인으로 알려져 있으며 세제의 종류 및 분해 세척 방법 등에 따라 세척효과가 다르게 나타났다 (Hartly et al., 1969; Kang, 2004; Marth and Frazir, 1957; Park and Kim, 2010). 따라서 기상환경에 의한 고온스트레스와는 별개로 착유시 위생관리를 통한 유질관리가 필요하다는 것을 보여준다.

 현재 우리나라 유대가격 (2011년도 기준)은 원유기본가격 (834/ℓ)에 유지방 함량 (3.4% 기준 최대 4.3%, ±0.1%당 ±10.3원/ℓ), 체세포수 (1~5 등급별 차등) 및 세균수 (1A, 1B, 2~4 등급별 차등)를 기준으로 하여 유대를 산정한다. 그러나 저지방 우유 선호추세와 생산비 절감, 젖소 경제수명 연장 등을 고려하여 원유가격 산청체계개선을 통해 유지방 중심에서 유단백질을 포함한 가격체계로 개선하고자하는 논의를 진행하고 있다. 따라서 앞으로 기온 및 습도 등과 같은 기상조건에 의한 유단백질 함량 변화에 대한 연구가 포함되어야 할 것으로 사료된다.

Ⅴ. 감사의 글

 본 논문은 농촌진흥청 공동연구사업(과제번호 : PJ009117)의 지원에 의해 이루어진 것임

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