돈사 내 황화수소를 줄인 사료 영양 성분
홍 종 욱 박사/대상사료 양돈연구담당

‘썩은 달걀 냄새’ 가스…돼지에 악영향
사료내 황 함유량 낮추면 발생량 줄어
아미노산 최적 비율 적용해 돈사 개선

환경부가 지난 2004년 2월 9일 ‘악취 방지법’을 제정 공포하고 이에 따라 2005년 2월 10일부터 단계적으로 축산 관련 악취 배출 시설에 대한 규제에 들어갔다. 환경부가 발표한 악취 물질 허용 기준 로드맵(장단기 계획 일정표)을 보면 2010년 2월 10일까지 총 22종류에 대해 악취 물질 배출 허용 기준이 적용될 예정이며 이는 축산업을 영위하는데 있어 중요한 변수로 작용할 수 있다.
양돈장에서 중요하게 다루어야 할 악취 물질에는 암모니아 가스와 황화수소를 꼽을 수 있다. 암모니아 가스는 기존의 여러 가지 방법을 통해 발생량을 감소시킬 수 있는 방법들이 있지만 상대적으로 황화수소에 대해서는 사료 영양학적인 저감 방안에 대해 제시된 것이 많지 않다. 본 고에서는 지금까지 발표된 연구 결과를 통해 돈사 내 황화수소 저감 방안을 논하고자 한다.
황화수소(H2S)는 ‘썩은 달걀’ 냄새를 내는 물질로 잘 알려져 있으며, 공기보다 무겁기 때문에 돈사 피트 슬러리 표면 위에 깔려 있어 제때 슬러리를 처리하지 않아 슬러리가 돈사 바닥까지 차오를 경우 돼지에게 치명적인 악영향을 미칠 수 있다. 일반적으로 돈사 내 유해가스 허용범위 중 황화수소의 경우 최대 허용량을 10ppm으로 권장하고 있으며, 10~20ppm은 식욕 상실, 신경 증상을 보이다가 그 이상을 초과하면 호흡곤란, 의식불명 및 심각한 경우 폐사에 이를 수 있다. 가끔씩 양돈장에서 관리자가 피트를 청소하기 위해 들어갔다가 위급한 상황에 빠지는 주요 요인이 바로 이 황화수소에 의한 가능성이 많다고 하겠다.
황화수소에서 황(Sulfur)은 체조직의 주요 화학 성분으로, 양돈 사료원료 중 황을 함유하고 있는 원료에는 필수 아미노산인 메치오닌과 시스틴이 있으며 비타민 중 바이오틴과 티아민 그리고 미네랄 프리믹스에 포함되어 있는 황산동의 경우 황 함유량이 매우 높은 것으로 알려져 있다.
황화수소 발생량을 감소시키기 위한 첫 번째 방법으로 배설되는 분뇨에 황 함량을 감소시기 위한 사료 영양학적 접근이 필요하다 하겠다. 이와 관련 미국 미네소타 대학의 슈르손(Shurson) 교수가 사양시험 한 결과를 보면 황화수소 발생량을 효과적으로 감소시킬 수 있는 것으로 판단된다. 슈르손(1999)은 사료 내 황 함량을 낮추어서 자돈에게 급여했을 때 배설되는 분과 뇨 배설량을 측정했다. 시험 결과를 보면 분내 황 배설량에 있어서는 오히려 저유황 사료를 급여했을 때 27% 더 높았지만 뇨내 황 배설량에 있어서는 저유황 사료를 급여하면 73% 이상 감소하는 것으로 나타났다. 결과적으로 분과 뇨를 모두 합하여 계산했을 때 사료 내 황 함유량을 낮추어 급여하면 황 배설량이 30% 이상 감소한다는 것을 알 수 있다. 이에 덧붙여서 분뇨의 황 배설량을 감소시키는 것보다 선행되어야 하는 것은 성장률에 영향을 미치지 않아야 한다는 것이며, 실제로 사료 내 황 함유량을 낮추어 급여한다고 해도 단백질이나 에너지 소화율에는 영향을 미치지 않는 것으로 알려져 있다.
앞에서 잠깐 언급했던 것처럼 사료 내 황 함유량 조절은 돼지 성장률에 영향을 미치지 않아야 한다는 전제 조건에서 수행되어야 한다. 이와 관련하여 슈르손(1999)의 두 번째 사양 시험 결과를 보면 사료 내 황 함유량을 감소시켰을 때 성장률에는 영향을 미치지 않으면서 황화수소 발생량을 감소시킬 수 있는 것으로 나타나 있다. 자돈을 이용하여 5주간 사양시험을 실시한 결과를 보면 <그림1~2>와 같다. 총 5주간의 사양시험 기간동안 사료 내 황 함유량을 조절하더라도 성장률이나 사료 요구량에는 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다<그림 1>.
또한 돈사 내 황화수소 발생량에 있어서는 사양시험을 시작한 후 2주까지는 돈사 내 황화수소 농도에 있어 차이를 보이지 않았지만 3주령부터 저유황 사료를 급여한 돈사 내 황화수소 농도가 낮은 것으로 나타났다. 결과적으로 사료 내 황 함유량을 낮추면 분뇨를 통한 황 배설량이 감소하게 되며 따라서 돈사 내 황화수소 발생량이 크게 감소한다는 것을 알 수 있다.
황이 함유되어 있는 사료 원료에는 분무건조혈장단백질이나 어분 등이 있지만 이는 자돈 사료에 주로 사용하는 원료이기 때문에 악취 방지법과 관련하여 초점이 되어야 하는 성장단계가 젖돈-육성돈이라 한다면 황함유 아미노산이나 미네랄 프리믹스 내에 포함되어 있는 황산동이 주요 표적이라 하겠다. 따라서 사료 내 황함유 아미노산인 메치오닌과 시스틴에 대한 라이신 비율이 매우 중요한 개념이다. 특히 돼지의 개량 정도가 높아짐에 따라 이에 따른 사료 영양소 공급이 달라져야 하며 따라서 라이신 대비 메치오닌과 시스틴의 비율이 수정되어야 하는 것도 사실이다.
<표1>은 데구사(Degussa)에서 2000년에 발표한 라이신 대비 황함유 아미노산의 최적 비율에 대한 것이다. 가소화 라이신을 100으로 하였을 때 가소화 메치오닌+시스틴의 비율은 62~65% 정도인데, 이는 미국 사양표준에서 제시하는 것보다도 10~30% 정도 더 높은 수준이다.
정리하면 개량된 돼지에게 알맞은 최적의 아미노산 비율을 찾고 이를 적용하는 것이 분뇨로 배설되는 황 함유량을 감소시킬 수 있으며 좀 더 쾌적한 돈사에서 안전하게 돼지를 잘 키울 수 있는 방법이라 생각된다.