Ⅰ. 서론

국내 조사료 산업은 수입 조사료 의존도를 완화하고 축산 생산 비를 절감하기 위한 핵심 기반 산업으로서, 동계 사료작물인 이 탈리안 라이그라스(Italian ryegrass, Lolium multiflorum Lam.; IRG), 청보리(Whole crop barley, Hordeum vulgare L) 등은 국 내에서 생산되는 양질 조사료의 약 76%를 차지하고 있다 (MAFRA, 2024). 특히 동계 조사료는 재배 시기가 겨울철 기상 여건과 밀접하게 연관되어 있어, 생육 및 수확 과정에서의 환경 변화가 조사료의 품질 특성에 직접적인 영향을 미친다(Kim et al., 2016). 최근에는 기후변화로 인한 강수 패턴의 변화와 겨울철 기온 변동이 빈번해지면서, 동계 조사료의 안정적인 생산과 품질 관리에 대한 중요성이 더욱 커지고 있다(Lee et al., 2021; Lee and Sung, 2023).

조사료 품질을 결정하는 주요 요인 중 수분함량은 사료의 저장 성, 발효 특성, 영양가 및 이용 효율과 밀접한 관련이 있다(Muck, 2010). 수분함량이 과도하게 높을 경우 사일리지 부패 및 영양 손 실 위험이 증가하며, 반대로 지나치게 낮을 경우 가공 효율 저하 와 보관 과정에서의 물리적 손실이 발생할 수 있다(Wilkinson and Rinne, 2018). 동계 조사료는 월동 기간의 기온과 강우 등 재배 환경에 따라 생육 상태가 달라지며, 특히 수확기의 기상 조 건과 조제 방식의 차이는 조사료의 최종 수분함량을 결정짓는 핵 심 요인이 된다.

국내에서는 조사료 품질 관리를 위해 근적외선분광법(Near Infrared Reflectance Spectrometer, NIRS)을 활용한 성분 분석 체계가 구축되어 있으며, 이를 통해 수분함량을 포함한 주요 사료 성분에 대한 대규모 분석 자료가 축적되어 왔다(Park et al., 2017). 이러한 자료는 단년도 또는 특정 지역 중심의 품질 특성 분석에는 활용되어 왔으나, 장기간에 걸친 전국 단위 자료를 활용 하여 수분함량의 변화 양상 및 지역 간 분포 특성을 종합적으로 분석한 연구는 제한적인 실정이다(Kim et al., 2020).

최근 기후변화에 따른 강수 패턴 변화와 겨울철 기온 변동은 동계 조사료의 수분함량뿐만 아니라 생육 특성과 영양 성분 축적 에도 장기적인 영향을 미쳤을 가능성이 있다(IPCC, 2021). 또한 지역별 토양 조건, 재배 환경, 기상 특성, 수확 및 조제 방식의 차 이는 조사료 수분함량의 공간적 분포 특성에 변화를 초래했을 것 으로 판단된다(Lee et al., 2019). 더 나아가 시·군 단위로 상이한 파종 시기와 파종량, 시비 수준, 예취 및 수확 시기, 건조 및 저장 방식 등 재배기술의 차이 역시 조사료의 수분 관리와 영양 성분 형성에 복합적으로 작용했을 가능성이 크다(Hall et al., 2013). 특히 동계 조사료는 재배 및 수확 시기의 미세한 차이에도 품질 변동 폭이 크게 나타날 수 있어, 지역별 재배기술의 이질성은 수 분함량의 지역 간 편차를 설명하는 중요한 요인으로 작용했을 것 으로 판단된다.

따라서 본 연구는 2015년부터 2024년까지 약 10년간 축적된 전국 단위 동계 조사료 분석 자료를 활용하여, 국내 생산 동계 조 사료 수분함량의 장기 변화 추이와 지역별 분포 특성을 분석하고 자 하였다. 또한 수분함량 변동에 영향을 미칠 수 있는 다양한 환 경 및 재배 요인 중, 본 연구에서는 현실적으로 수집 및 이용 가 능한 객관적 지표인 월평균 강수량과 포장 내 배수로 설치 여부 를 중심으로 그 상관관계를 간접적으로 검토함으로써, 향후 지역 맞춤형 조사료 생산 및 품질 관리 전략 수립을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.

Ⅱ. 재료 및 방법

1. 시료 및 NIR 스펙트럼 분석

IRG, 호밀, 청보리 및 혼파 재배 조사료는 2015년부터 2024년 까지 조사료 생산 경영체, 농축협 TMR 공장 및 생산 농가에서 생산된 조사료 14,204 점을 수집하였으며, 수집된 시료는 NIR 스 펙트럼 측정 전까지 –20℃ 냉동고에 밀봉하여 보관하였다. 냉동된 동계사료작물 시료는 5℃ 냉장고에서 해동하여 식물체를 5∼7 cm 길이로 절단하여 직경 15 cm인 원형 시료컵에 약 100 g 정도를 충진하여 근적외선 분광기를 이용하여 680∼2,500 nm의 파장 범 위에서 매 1 nm의 간격으로 반사도를 측정한 후 검량식 유도를 위해서 흡광도 (log 1/R : absorbance)로 변환시켜 수집하였다.

2. 수분함량 분석 및 저장 형태 추정 방법

수집된 조사료 시료의 수분함량은 앞서 수집된 근적외선(NIR) 스펙트럼 데이터를 바탕으로 예측 및 분석되었다. 본 연구에서는 분석의 정확도를 높이고 데이터의 통계적 신뢰성을 확보하기 위 해 데이터(Raw data)에서 이상치(Outliers)를 제거하였다. 국내 조사료 조제 및 유통 환경 특성상 다양한 형태가 혼재되어 시료 의 수분함량 데이터는 정규분포를 따르지 않는다. 따라서 통계적 편차 대신 물리적 수분 한계를 적용하여, 수분함량 10% 미만 및 80% 초과의 시료를 이상치로 간주하고 최종 분석 데이터셋에서 제외하였다.

본 연구에서 조사료의 저장 형태는 수분함량을 기준으로 건초, 헤일리지, 사일리지로 분류하여 추정하였다. 건초는 안전 장기 보 관을 위한 일반적인 권장 수분함량인 20% 이하를 기준으로 하였으 며(Hoglund, 1964;Lacefield et al., 1999), 20%를 초과하는 시료 는 사일리지로 분류하였다. 사일리지 시료 중 수분함량 50% 이하 인 저수분 사일리지는 헤일리지로(Song et al., 2012), 그 외의 시료 는 일반 사일리지로 세분화하여 형태별 비율 변화를 분석하였다.

3. 기상 데이터 수집 및 배수로 실태 조사

연도별·지역별 강수량 데이터는 기상청 기상자료개방포털에서 제공하는 시·군별 월별 강수량 자료를 활용하였으며, 동계 조사료 를 주로 수확하는 5월의 강수량 자료를 분석에 사용하였다. 또한 조사료 수분함량에 영향을 미치는 포장 관리 요인을 파악하기 위 해 2020년부터 2024년까지 매년 월동 후, 전국 주요 조사료 생산 지를 대상으로 현장 방문 조사를 실시하였다. 본 조사는 연구자가 직접 개별 포장을 방문하여 실제 재배 관리 실태를 육안으로 파 악하는 방식으로 진행되었다. 현장 조사 항목으로는 포장 내 수분 배출 및 건조 환경과 직결되는 배수로의 설치 유무를 단일 지표 로 선정하여 데이터를 수집하였다.

4. 통계 분석

수집된 데이터의 통계 분석은 SAS Studio 7.1 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) 패키지 프로그램을 이용하여 수행하였다. 수확기 기상 요인(강수량) 및 재배 환경 요인(배수로 정비)이 조 사료 최종 수분함량에 미치는 영향을 파악하기 위해 스피어만 순 위 상관분석(Spearman rank correlation analysis)을 실시하였다. 조사료의 수분함량 데이터는 2015년부터 장기적으로 축적된 반 면, 재배 환경 실태를 파악하기 위한 현장 방문 조사는 2020년부 터 신규로 수행되어 데이터 수집 연도에 차이가 존재한다. 이러한 조사 시점의 차이로 인한 결측치를 통제하기 위해, 재배 환경 요 인과 수분함량 간의 상관관계 분석 시에는 두 데이터가 온전히 수집된 2020년부터 2024년까지의 유효한 교집합 데이터 쌍만을 추출하여 분석 모델에 적용하였다. 모든 통계적 유의성은 p<0.05 수준에서 검증하였으며, p<0.1 수준에서 경향성(Tendency)이 있 는 것으로 간주하였다.

Ⅲ. 결과 및 고찰

1. 국내 생산 조사료 시료의 수집 현황 및 분포 특성

2015년부터 2024년까지 10년간 수집된 국내 생산 조사료 시 료의 연도별, 지역별, 초종별 분포 현황은 Table 1 및 Table 2와 같다.

본 연구에서 품질 분석에 사용된 총 시료 수는 14,204점이었 다. 연도별 시료 수집 추이를 살펴보면, 조사 초기인 2015년에는 1,878점(13.2%)이 수집되었으나, 2016년 554점(3.9%)으로 감소 한 이후 매년 752∼1,265점 내외의 수준을 유지하였다. 특히 조 사 마지막 해인 2024년에는 시료 수집이 대폭 확대되어 전체의 36.9%에 해당하는 5,236점의 시료가 분석되었다.

지역별 분포 특성을 보면, 국내 조사료 주요 생산지 중 하나인 전라북도에서 전체 시료의 42.9%(6,092점)가 수집되어 가장 높 은 비중을 차지하였으며, 강원도(2,477점, 17.4%)와 전라남도 (2,162점, 15.2%)가 그 뒤를 이었다. 반면 충청북도(389점, 2.7%) 와 경상북도(461점, 3.3%) 등은 상대적으로 낮은 분포를 보였다.

초종별 구성은 IRG가 9,108점(64.1%)으로 전체 시료의 과반 이상을 차지하여 국내에서 주로 재배되고 있음을 나타낸다. 다 음으로 귀리, 호밀 등을 포함한 기타(Others) 초종이 4,526점 (31.9%)이었으며, 청보리(Whole crop barley)는 570점(4.0%)으 로 조사되었다. 이는 IRG가 국내 동계 사료작물 중 재배 면적과 생산량이 가장 큰 초종이라는 현장의 생산 여건이 분석 시료 수 집 비율에 반영된 것으로 사료된다(MAFRA, 2024).

2. 국내 생산 조사료의 수분함량 분석

2015년부터 2024년까지 수집된 국내 생산 조사료 시료의 수 분함량 기본 통계량 분석 결과는 Table 3과 같다. 지난 10년간 전체 조사료 시료의 평균 수분함량은 34.82±16.68%였으며, 중앙 값은 31.3%로 나타났다. 연도별 추이를 살펴보면, 조사 첫해인 2015년에 46.70±16.85%로 가장 높았으나, 2017년 31.68%로 감 소한 이후 전반적인 하향 안정화 추세를 보이며 2024년에는 30.71±16.04%로 가장 낮은 수치를 기록하였다. 이러한 장기적인 수분함량의 감소 추세는 2015년부터 본격적으로 시행된 조사료 품질등급제의 영향으로 국내 조사료 생산 양상이 고수분에서 저 수분 위주로 변화하고 있음을 시사한다(Kim, 2018;Chang et al., 2024).

지역별 수분함량은 Fig. 1과 같다. 강원도에서 수집된 조사료 는 평균 45.01%로 가장 높은 수분함량을 나타낸 반면, 전라북도 와 경상북도에서 생산된 시료는 각각 27.56%와 34.07%로 낮은 수분함량을 나타내었다. 지역별 수분함량 분석 결과, 강원도 지역 이 전 조사 기간에 걸쳐 상대적으로 높은 수분함량을 유지하는 것으로 나타났다. 이는 외부의 기후나 지형적 요인보다는, 해당 지역 시료의 초종별 구성 비율에 기인한 결과로 판단된다. 본 연 구의 분석 결과, 강원도 지역에서 수집된 시료 중 이상치를 제외 한 유효 시료 2,411점의 84.1%에 해당하는 2,029점이 호밀인 것 으로 확인되었다. 호밀은 자체 수분함량이 높아 건조가 느리며 (RDA, 2018), 강원도 지역은 이러한 호밀의 구성 비율이 높기 때 문에 지역 평균 수분함량 또한 높게 나타난 것으로 판단된다.

이러한 수분함량의 감소 추세는 초종별 분석(Table 4 및 Fig. 2)에서도 확인되었다. 전체 조사료 중 가장 큰 비중을 차지하는 IRG의 10년 평균 수분함량은 29.44±13.31%로, 청보리(43.12%) 및 기타 초종(44.19%)에 비해 낮은 수치를 보여주었다. 특히 IRG의 연도별 평균 수분함량은 2015년 41.16%에서 2024년 23.91%로 지속적으로 감소하여, 전체 조사료의 평균 수분함량 저하에 영향을 주고 있는 것으로 나타났다. 이는 국내 조사료 생 산에서 IRG의 비중이 높은 만큼(64.1%), IRG의 수분함량 변화 가 전체 평균에 미치는 영향이 크게 작용한 것으로 판단된다. IRG는 타 초종에 비해 줄기가 가늘고 잎의 비율이 높은 형태적 특성을 지니고 있다. 이러한 구조적 장점은 건조 과정에서 수분 증발을 원활하게 하여 양질의 건초 조제에 매우 유리하게 작용한 다(Oliveira et al., 2015;NIAS, 2021).

조사료의 주 수확 시기인 5월의 기상 조건이 수분함량에 미치 는 잠재적 영향을 파악하기 위해, 지역별·연도별 강수량 데이터 (Fig. 3)를 수분함량 변화(Fig. 1)와 대조하였다. 조사 기간 중 5 월 전국 평균 강수량은 연도에 따라 편차를 보였다. 2022년의 전 국 평균 강수량은 5.8 mm로 가장 낮은 수치를 나타냈으며, 반면 2023년 남부 지방의 강수량은 193.4 mm의 높은 평균치를 보였 다. 강수량이 높았던 2018년에 수분함량(38.76%)이 일시적으로 증가하는 경향이 관찰되어, 수확 전후 강수량이 조사료의 건조 과 정에 영향을 미쳤을 가능성이 있다. 반면 강수량이 매우 낮았던 2022년(5.8 mm)에는 수분함량(30.99%) 또한 낮은 수준을 보여, 건조한 기상 조건이 조사료 수분 감소에 유리하게 작용한 것으로 추정된다. 기존 연구(Turner et al., 2003)에 따르면 강수량이 높 을수록 조사료의 수분함량이 증가하는 경향이 있는 것으로 알려 져 있다. 그러나 실제 포장 환경에서는 강수량 외에도 수확 시기, 건조 환경, 저장 형태 등 다양한 요인이 복합적으로 작용하므로 (Song et al., 2012;Collins and Moore, 2017), 강수량 단독 요인 만으로 최종 수분함량의 변동을 온전히 설명하기에는 다소 한계 가 있다.

조사료 수분함량과 다양한 환경적 요인 간의 관계를 파악하기 위해 스피어만 순위 상관분석을 실시하였다(Table 5). 2016년 지 역별 데이터에서 강수량은 음의 경향 또는 거의 무관한 것으로 나타났으며 모든 항목에서 통계적으로 유의한 상관관계는 확인되 지 않았다(p>0.05). 특히 기상 요인의 경우, 앞서 언급한 바와 같 이 수확기 강수량이 수분함량을 높이는 주요인으로 알려져 있으 나(Turner et al., 2003), 강수량과 수분함량 간 상관관계는 확인 되지 않았다(r = 0.016). 반면, 배수로 설치율이 높을수록 수분함 량이 낮아지는 음의 경향이 관찰되었으나(r = −0.351), 통계적 유의성은 확인되지 않았다(p>0.05). 배수로 설치율과 수분함량 간 음의 경향은, 배수로를 통해 수분이 효과적으로 배출됨으로써 건조가 촉진되고 결과적으로 조사료의 수분함량이 낮아졌을 가능 성이 있다. 결론적으로 월평균 강수량과 수분함량 간에 통계적으 로 유의한 상관관계가 나타나지 않은 것은, 강수량 단일 요인만으 로는 최종 수분함량의 변동을 온전히 설명하기 어려움을 시사한 다. 이는 조사료의 수분함량이 수확 전후의 미세한 기상 조건, 구 체적인 예취 시점, 그리고 수확 후 건조 및 조제 방식 등 다양한 복합 요인에 의해 영향을 받을 가능성을 보여주며, 향후 이러한 직접적인 변수들을 포함한 다각적인 후속 연구가 요구된다. 따라 서 향후 표본 수를 확대하고 수확 및 조제 조건 등의 변수를 추가 적으로 고려한 심층적인 분석이 필요할 것으로 판단된다.

3. 국내 생산 조사료의 형태별 분포 특성

수분함량 기준으로 추정한 조사료 형태별 비율은 Fig. 4와 같 다. 전체 조사료에서 헤일리지가 52.6%로 전 조사 기간에 걸쳐 가장 높은 비중을 차지하였으며, 건초 비율은 2015년 7.8%에서 2024년 32.3%로 꾸준히 증가하였다. 사일리지 비율은 2015년 43.9%에서 2024년 15.0%로 감소하였다.

이처럼 전체 조사료 생산에서 헤일리지의 비중이 가장 높게 나 타난 것은 국내 수확기의 기후 환경적 요인에 기인한 것으로 추 정된다. 국내는 수확기의 잦은 강우와 높은 습도 등 기후적 한계 로 인해 수분을 15% 이하로 낮추는 완전한 건초 조제가 매우 어 렵다(Kim and Seong., 2006). 따라서 건조 시간을 단축하여 기상 악화 리스크를 피할 수 있는 헤일리지가 현장의 가장 현실적인 대안으로 채택되어 높은 비중을 유지하는 것으로 판단된다. 또한 앞서 수분함량 감소의 주요 배경으로 언급했듯이, 건초 및 헤일리 지 비율의 증가와 사일리지 비율의 감소는 2015년부터 시행된 조 사료 품질등급제 도입 시기와 맞물려 나타난 변화로, 제도적 요인 과의 관련 가능성을 시사한다(Chang et al., 2024).(Chang et al., 2024). 일반적인 사일리지나 헤일리지에 비해 건초는 장기 보관 및 수송이 용이하며, 가축 급여 시 건물 섭취량을 높일 수 있는 등 사료 가치 측면에서 우위를 지닌다(Lacefield et al., 1999). 따 라서 품질등급제 시행 이후 조사료 생산 농가 및 수요자 사이에 서 건초를 비롯한 저수분 조사료에 대한 인식이 높아지고, 품질 기준을 충족하는 건초 생산에 대한 수요가 점차 확대된 결과로 해석된다. 전반적으로 국내 조사료 생산이 고수분의 사일리지 중 심에서 저수분의 건초 및 헤일리지 중심으로 전환되고 있는 경향 은 조사료 품질 고급화 측면에서 긍정적인 변화로 평가된다. 다 만, 조사료의 수분함량 감소 추세가 품질등급제에 의한 인식 개선 과 같은 단일 요인에 기인한 것으로 판단하기에는 한계가 있으 므로, 다양한 현장 요인을 복합적으로 분석하는 추가 조사가 요 구된다.

Ⅳ. 요약

본 연구는 2015년부터 2024년까지 10년간 축적된 전국단위 동계조사료 분석자료를 활용하여 국내 생산 동계조사료의 수분함 량 변화 추이와 지역별·형태별 분포특성을 분석하였다. 분석 결 과, 전체 시료(14,204점)의 평균 수분함량은 34.82±16.68%였으 며, 2015년 46.70%에서 2024년 30.71%로 조사기간 전반에 걸쳐 감소 추세를 나타냈다. 특히 전체의 64.1%를 차지하는 IRG의 수 분함량이 41.16%에서 23.91%로 크게 낮아지며 전체 평균 하락 을 주도했다. 지역별 조사료 형태에 따라 수분함량이 달랐다. 호 밀 비율이 높은 강원도는 수분함량(평균 45.01%)이 높았고, 건초 비율이 높았던 전북은 수분함량(평균 27.56%)이 낮은 수치를 보 였다. 수분함량과 강수량, 배수로 설치율과 같은 환경적 요인 간 의 상관분석에서는 통계적으로 유의한 관계가 확인되지 않아, 수 확 후 관리조건 등 복합적인 요인에 대한 추가 연구가 필요할 것 으로 사료된다. 한편, 건초 비율은 2015년 7.8%에서 2024년 32.3%로 증가함과 동시에, 사일리지 비율은 43.9%에서 15.0%로 감소하였으며, 이는 2015년 조사료 품질등급제 도입 이후, 건초 등 저수분 조사료의 생산 비율이 실질적으로 확대된 현장 동향과 시기적으로 일치하며, 관련 가능성을 시사한다. 이러한 결과는 향 후 지역 맞춤형 조사료 생산 및 품질관리 전략 수립을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.