초록 ▼

IV. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
- 생지엽 발효 조사료 제조기술 개발을 위하여 생지엽을 분쇄하여 첨가제(개미산, 초산나트륨, 미강 등)를 혼합하여 수분을 조절한 다음 밀봉하여 30일 이상 야적시켜 혐기발효시킨 조사료 제조기술을 확립하였으며 제조된 조사료는 영양학적으로 조단백질 함량이 볏짚의 2배가치로 우수하였으며 건물소화율(31%)은 볏짚 수준이었고 조단백질소화율(71%)은 볏짚의 2배에 달하였다.
- 사료적 가치 평가를 위하여 제조된 조사료를 볏짚 대비 50% 양으로 비육한우에 급여한 결과 13%의 증체를 보

IV. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
- 생지엽 발효 조사료 제조기술 개발을 위하여 생지엽을 분쇄하여 첨가제(개미산, 초산나트륨, 미강 등)를 혼합하여 수분을 조절한 다음 밀봉하여 30일 이상 야적시켜 혐기발효시킨 조사료 제조기술을 확립하였으며 제조된 조사료는 영양학적으로 조단백질 함량이 볏짚의 2배가치로 우수하였으며 건물소화율(31%)은 볏짚 수준이었고 조단백질소화율(71%)은 볏짚의 2배에 달하였다.
- 사료적 가치 평가를 위하여 제조된 조사료를 볏짚 대비 50% 양으로 비육한우에 급여한 결과 13%의 증체를 보였으며 거세한우에 대해서는 6%의 증체를 나타냈다. 그러나 거세한우 육질등급에서는 차이가 없었다.
- 임상학적 평가 결과 생지엽 조사료를 급여한 비육한우는 혈액학적 다수, 당대사, 지질대사, 단백질대사, 진해질대사 정상이었으며 간 및 신장 기능도 정상으로 나타나 건강 및 영양상태에서 아무런 문제점이 발견되지 않았으나 임신우는 임신말기에 유산을 일으켜 생지엽발효사료의 급여가 곤란한 것으로 나타났다.
- 제조 조사료의 제조비용은 169.4원(함수율 50%)으로 산출되었으며 비육한우 급여시 359.3원/일ㆍ두, 거세한우 급여시 272.1원/일ㆍ두로 나타나 조사료 급여에 의한 수입 증가를 예상할 수 있었다.
- 생지엽을 유용한 첨가제 등을 이용하여 조사료화 할 수 있는 제조 방법의 개발은 산지에 방치되고 있는 자원을 고부가가치화 시킬 수 있고, 부족한 조사료를 원활하게 공급시킴으로써 축산농가의 경쟁력을 향상시킬 수 있게 될 것이다. 또한, 정유추출잔사를 기능성 사료로 활용하는 기술을 개발하여 관련업계에 기술이전 함으로써, 산림부산물의 고도이용을 통한 임업의 산업화 및 축산업계의 소득증대와 아울러 수입에 의존하는 사료자원의 대체 효과도 동시에 기대할 수 있다.

Abstract ▼

This work was carried out to develope new fermented twigs roughage by usingPinus koraiensis, to evaluate its roughage efficiency, to find out its feeding safety,and finally to evaluate its economic value.
In order to manufacture fermented twigs roughage, Pinus koraiensis twigsproduced after fores

This work was carried out to develope new fermented twigs roughage by usingPinus koraiensis, to evaluate its roughage efficiency, to find out its feeding safety,and finally to evaluate its economic value.
In order to manufacture fermented twigs roughage, Pinus koraiensis twigsproduced after forest tendering were ground to the size of longer than 6 mm,several additives such as formic acid, sodium acetate etc. were mixed, and themoisture content was controlled to approximately 65%. After tightly sealing theplastic bag, manufactured twigs were fermented by storing at room temperatureor more than 30 days.
Anaerobic fermentation of twigs resulted in higher crude protein content by urea supplementation, and significantly lower cell contents. However proximate analysis, pH and contents of organic acids such as acetic, propionic, butyric, and lactic acids were not affected by species of bacterial inoculants for fermentation.
And in situ dry matter digestibilities of rice straw and fermented twigs roughage were similar when suspended for 48 hrs in the rumen, whereas the crude protein and NDF digestibilities of fermented twigs roughage were higher compared with those of rice straw. However, the in vivo digestibilities of dry matter, crude protein and NDF were similar to those of rice straw when fermented twigs roughages. However blood concentrations of thyroxine as an indicator of heat stress were tended to be lower in fermented twigs roughages compared with the control.
Another study has been carried out to examine nutritional value of fermented twigs roughages. Forty eight Hanwoo bulls(277.5±28.3kg average body weight) were blocked by initial weight and then allotted randomly to four treatments according to the substitution levels of fermented twigs roughages(0, 25, 50, and 75%) for rice straw. Feed intake was not influenced by fermented twigs roughages feeding but daily body weight gain was significantly higher(P<0.05) in 50 and 75% substitution groups of fermented twigs roughages than in the control group. And with forty eight Hanwoo steers, body weight gain was higher in 40% substitution group of fermented twigs roughages compared to rice straw group.
On the production performance in laying hens, the egg production and daily egg mass was 94.7%, and 60.7g, respectively, in the addition group of essential oil free needles. It was the highest levels in the all treatments. However, there was not statistically difference compared to the control (P>0.05). Feed intake was statistically increased by 3 and 5% addition groups of essential oil free needles than the other groups, but the increased feed conversion was shown in the only essential oil free needles 5% adding group. There were no influence of essential oil free needles addition levels on nutrient digestibility, egg quality and cholesterol in the serum and egg yolk in laying hens. However manuel NH₃ gas emission was decreased by the addition of essential oil free needles.
The objective of the safety study was to estimate the possibility of use as a roughage as well as the effect of feeding Korean pine needles on abortion in tregnant Korean Hanwoo cows. In the experiment I, twigs was fermented in anaerobic state. And then, it was fed to 5 to 6 month old Korean Hanwoo bulls.
Cows were also fed control(n = 4) and anaerobic fermented(n = 4) feed 30 percent of total ration. Cows were examined with blood sample on day 0, 60, 120 and 180.
There were no differences on complete blood cell count, serum chemistry and incidence of disease among groups for experiment period. Also, electrolytes(Ca, Mg, P) balance were good condition. Experimental feed did not induce toxicosis in kidney and liver. Fermented twigs roughage were considered as efficient crude feed in carbohydrate, fat and protein metabolism.
In the experiment II, cows were randomly assigned to a control(n=5, concentrate and rice straw), pine needle A(n=5, 2.2 kg/d of pine needles + concentrate and rice straw), pine needle B(n=5, 4.5 kg/d of pine needles +concentrate and rice straw) diet. Experimental feeding stared at an average of 91 d of gestation and continued until 245 d of gestation. Reproductive health status of dams and viability of fetuses were diagnosed by rectal palpation and ultrasound monitoring at 4, 6 and 8 m of gestation. At the same time, blood samples were taken from jugular vein for analysis of serum estradiol-17 and progesterone concentrations. Two mid-pregnancy abortions occurred at 126 and 150 d of gestation in pine needle B. Premature parturition occurred at 241 and 252 d of gestation in pine needle A, and at d 259 of gestation in pine needle B. Estradiol-17 concentration in pine needle B was significantly(P<0.05) higher than needle A and pine needle A or control at 4 m of gestation. Progesterone concentration in pine needle A and pine needle B was significantly(P<0.05) lower than in control at 8 m of gestation. It is concluded that feeding at 2.2 kg/d pine needles form 3 m to 8 m of gestation induced premature parturitons and 4.5 kg/d pine needles induced mid-pregnancy abortions as well as premature parturition in pregnant Korean native cows.
Total demand of roughage in Korea was 9 to 10 million ton per year, and the feeding ratio of roughage was approximately 40%. Rice straw, major roughage in Korea, kept 60 percentage of necessary roughage content, but the supply was annually unstable because of weather condition. Therefore, twigs produced by forest tendering have been considered as new potential for substituted roughage for rice straw. total twigs content which could be produced by forest tendering would be expected to annually 1.8 million ton. In this research, the economic analysis was carried out to evaluate the fermented twigs as substitutes for rice straw.
Total cost for manufacturing fermented twigs roughage was calculated based on collection, transportation, grinding , and manufacturing costs, and finally it was evaluated based on the results of weight gain effect for Korean Hanwoo bulls and steers.
The pure benefit was 359.3 won by feeding 1 kg of fermented twigs roughage to Hanwoo bulls, and 272.1 won to Hanwoo steers. Therefore, even though total cost cost includes the manufacturing, buying, benefit, and merchandising costs, it gives a benefits to farmers by substituting rice straw to fermented twigs roughage, if the cost is lower than 610.9 won per 1 kg of fermented twigs roughage.
In order to increase the use of fermented twigs roughage to farmers, we need to formulate a system for production, merchandising, manufacturing, and consuming, and need to gradually gain a credit from farmers.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 10
• 목 차 ... 13
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 22
• 제 1 절 연구개발의 필요성 ... 22
• 1. 기술적 측면 ... 24
• 2. 경제ㆍ산업적 측면 ... 25
• 3. 사회ㆍ문화적 측면 ... 27
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 28
• 제 1 절 국내ㆍ외 연구개발 내용 ... 28
• 1. 국내 연구 현황 ... 28
• 2. 국외 연구 현황 ... 29
• 3. 현 기술 상태의 취약성 ... 30
• 제 2 절 연구개발 결과의 전망 ... 31
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 33
• 제 1 절 생지엽 조사료 제조기술 개발 ... 33
• 1. 혐기성 목질발효균주 개발 ... 33
• 가. 재료 및 방법 ... 33
• (1) 소위에서 cellulose 분해 미생물의 분리 ... 33
• (2) CMCase 역가측정 ... 33
• (3) FPase 역가 측정 ... 34
• (4) Avicelase 역가 측정 ... 34
• (5) Avicel 첨가시 분리균의 생육 ... 34
• (6) 호기적, 미호기적 조건하에서의 생균수 측정 ... 34
• (7) Gram 염색 ... 34
• (8) Lactic acid 생성 유무 ... 34
• (9) 소위 분리균의 목분 상에서 발효 ... 35
• 나. 연구결과 및 고찰 ... 35
• (1) 소위에서 cellulose 분해 미생물의 분리 ... 35
• (2) 분리된 균주의 CMCase, FPase, avicelase 활성 ... 35
• (3) Avicel 첨가시 분리균의 생육 ... 37
• (4) 호기적, 혐기적 조건하에서의 생균수 측정 ... 37
• (5) Gram 염색 ... 39
• (6) Lactic acid 생성 유무 ... 39
• (7) 소위 분리균의 목분 상에서 발효 ... 39
• 2. 잣나무 생지엽 혐기발효사료 조제 ... 41
• 가. 재료 및 방법 ... 41
• 1) 공시재료 ... 41
• 2) 균 처리에 의한 조사료 제조 ... 41
• 3) 소화시험용 발효조사료 제조 ... 42
• 4) 사양시험용 생지엽 조사료 제조 ... 43
• 나. 연구결과 ... 44
• 1) 균처리에 의한 생지엽 혐기발효사료 조제 ... 44
• 2) 소화시험용 발효조사료의 대량생산 ... 46
• 3) 혐기발효조사료 제조조건 구명 및 대량 생산 ... 46
• 3. 잣나무 생지엽 및 발효 사료의 정유성분 분석 ... 49
• 가. 실험방법 ... 49
• 나. 연구결과 ... 49
• 제 2 절 생지엽 조사료의 사료가치 평가 ... 53
• 1. 생지엽의 영양적 가치 및 소화율 측정 ... 53
• 가. 재료 및 방법 ... 53
• 1) 공시동물 ... 53
• 2) 시험기간 및 장소 ... 53
• 3) 공시사료 ... 53
• 4) 시험설계 ... 54
• 5) 사양관리 ... 54
• 6) 조사항목 및 조사방법 ... 54
• 가) 조성분 분석 ... 54
• 나) In situ 분해율 측정 ... 55
• 다) In vivo 소화율 측정 ... 55
• 7) 통계처리 ... 55
• 나. 연구결과 및 고찰 ... 56
• 1) 생지엽의 일반성분 함량 ... 56
• 2) 잣나무 발효 생지엽의 화학적 조성 ... 57
• 3) 잣나무 발효 생지엽의 pH 및 유기산 함량 ... 58
• 4) 잣나무 발효 생지엽의 반추위내 in situ 분해율 ... 59
• 5) 잣나무 발효 생지엽의 in vivo 소화율 ... 60
• 2. 잣나무 발효 생지엽 급여가 거세한우의 반추위내 발효성상 및 고온 스트레스 저감효과에 미치는 영향 ... 61
• 가. 재료 및 방법 ... 61
• 1) 공시동물 ... 61
• 2) 시험 기간 및 장소 ... 61
• 3) 시험사료 ... 61
• 4) 시험설계 ... 62
• 5) 사양관리 ... 62
• 6) 조사항목 및 방법 ... 63
• 가) 반추위 발효성상 ... 63
• 나) 혈액분석 ... 63
• 7) 통계처리 ... 63
• 나. 결과 및 고찰 ... 63
• 1) 반추위 pH농도 변화 ... 63
• 2) 반추위 VFA농도 변화 ... 64
• 3) 반추위 NH3-N농도 변화 ... 67
• 4) 고온스트레스시 혈중 호르몬농도 변화 ... 68
• 3. 생지엽 조사료의 한우 수소에 대한 사료효율 및 도체조성에 미치는 영향 ... 69
• 가. 재료 및 방법 ... 69
• 1) 공시동물 ... 69
• 2) 시험 기간 및 장소 ... 69
• 3) 공시사료 ... 69
• 4) 시험 설계 ... 69
• 5) 사양관리 ... 70
• 6) 조사항목 및 방법 ... 70
• 가) 체중 및 사료섭취량 ... 70
• 나) 일당증체량 및 사료요구율 ... 70
• 다) 도체성적 ... 70
• 7) 통계처리 ... 71
• 나. 결과 및 고찰 ... 71
• 1) 사료효율 ... 71
• 2) 도체성적 ... 72
• 4. 발효 생지엽의 한우 거세우에 대한 사료효율 및 도체조성에 미치는 영향 ... 75
• 가. 재료 및 방법 ... 75
• 1) 공시동물 ... 75
• 2) 시험 기간 및 장소 ... 75
• 3) 공시사료 ... 75
• 4) 시험 설계 ... 75
• 5) 사양관리 ... 75
• 6) 조사항목 및 방법 ... 75
• 7) 통계처리 ... 75
• 나. 결과 및 고찰 ... 76
• 1) 사료섭취량, 증체량 및 사료효율 ... 76
• 2) 도체성적 ... 76
• 5. 잣나무 정유 추출잔사 산란계 급여시험 ... 78
• 가. 재료 및 방법 ... 78
• 1) 공시물질 ... 78
• 2) 수행방법 ... 78
• 3) 조사항목 ... 79
• 가) 사양시험 및 대사시험 ... 79
• 나) 영양소이용율 ... 79
• 다) 난질 ... 79
• 라) 혈중 및 난황 콜레스테롤 ... 80
• 마) 분뇨 중 NH3 가스발생량 ... 80
• 4) 통계처리 ... 80
• 나. 연구결과 ... 80
• 1) 사양시험 ... 80
• 2) 영양소 이용율 ... 81
• 3) 난질 ... 81
• 4) 혈중 및 난황 콜레스테롤 ... 82
• 5) 분뇨 중 NH3 가스발생량 ... 83
• 제 3 절 생지엽 조사료의 임상학적 평가 ... 84
• 1. 조사료 급여 한우의 임상학적 평가 ... 84
• 가. 재료 및 방법 ... 84
• 1) 실험동물 ... 84
• 2) 생지엽 발효사료 ... 84
• 3) 실험실 검사 ... 84
• 4) 통계 ... 85
• 나. 연구결과 및 고찰 ... 85
• 1) 혈액학적 검사 ... 85
• 2) 에너지대사 지표 ... 86
• 3) 간기능, 신장기능 및 전해질 평가 ... 87
• 4) 전해질 대사 ... 87
• 2. 조사료 급여 임신우의 임상학적 평가 ... 90
• 가. 재료 및 방법 ... 90
• 1) 시험군설정 ... 90
• 2) 사료급여 ... 91
• 3) 임상학적 검진 ... 91
• 4) 호르몬분석 ... 91
• 나. 연구결과 및 고찰 ... 92
• 1) 임신우의 유ㆍ사산 ... 92
• 2) Ultrasonography에 의한 태아의 동태파악 ... 93
• 가) 임신말기 태아의 건강상태 확인 ... 93
• 나) 병적 난소의 검사 ... 93
• 3) 임신된 한우의 혈중 에스트로겐의 변화 ... 97
• 4) 임신된 한우의 혈중 프로게스테론의 변화 ... 97
• 3. 잣나무 정유가 실험동물에 미치는 영향 ... 101
• 가. 재료 및 방법 ... 101
• 1) 실험동물 및 사육조건 ... 101
• 2) 실험군 설정 ... 101
• 나. 실험결과 및 고찰 ... 101
• 1) 모체 폐사율 ... 101
• 2) 유산율 ... 102
• 3) 임상증상 ... 102
• 4) 부검소견 ... 103
• 4. 산란계에 급여된 사료의 임상학적 평가 ... 103
• 가. 재료 및 방법 ... 103
• 나. 실험결과 및 고찰 ... 103
• 1) 에너지대사 지표 ... 103
• 2) 간기능 및 신기능 평가 ... 104
• 3) 전해질 대사 ... 104
• 제 4 절 생지엽 조사료의 경제성 분석 ... 107
• 1. 조사료용 목질자원의 공급잠재력 평가 ... 107
• 가. 기존 조사료 및 농후사료의 수급실태 ... 107
• 1) 조사료 수급동향 ... 107
• 2) 조사료 소요량 전망 및 공급계획 ... 108
• 나. 조사료용 생지엽, 목질(톱밥)의 발생 및 이용실태 ... 110
• 1) 발생량 추정 및 전망 ... 110
• 2) 산림작업 산물의 수집ㆍ활용현황 ... 113
• 다. 사례조사에 의한 목질톱밥의 발생 및 이용실태 ... 115
• 1) 전국의 톱밥 발생 및 이용 실태 ... 116
• 2) 국유림에서의 톱밥 발생 및 이용 실태 ... 117
• 3) 가평군에서의 톱밥 발생 및 이용 실태 ... 119
• 2. 잣나무생지엽을 이용한 발효조사료 및 정유잔사 사료의 경제성 분석 ... 123
• 가. 잣나무생지엽을 이용한 발효조사료의 경제성 분석 ... 123
• 1) 연구 방법 ... 123
• 2) 공정별 비용 산출 ... 123
• 가) 수집비용 ... 123
• 나) 운송비용 ... 142
• 다) 분쇄비용 ... 142
• 라) 제조비용 ... 143
• 마) 발효조사료의 총제조 원가 ... 144
• 3) 발효조사료의 경제성분석 ... 145
• 가) 비육한우에 대한 경제성 분석 ... 145
• 나) 거세한우에 대한 경제성 분석 ... 148
• 나. 잣나무생지엽을 이용한 정유잔사 사료의 경제성 분석 ... 151
• 1) 연구방법 ... 151
• 2) 제조공정 ... 151
• 3) 제조비용 및 경제성 분석 ... 152
• 가) 정유잔사 생산량 ... 152
• 나) 제조비용 ... 152
• 다) 운반비용 ... 153
• 라) 경제성 분석 ... 153
• 마) 「정유잔사 사료」의 잠재적 수요량 ... 154
• 3. 발효조사료용 잣나무생지엽의 효율적 수집방안 ... 154
• 가. 잣나무생지엽의 수집 및 발효조사료의 잠재적인 유통 주체 ... 154
• 나. 제도개선을 통한 잣나무생지엽의 안정적인 수집방안 ... 155
• 1) 현행 잣나무생지엽의 산물 수집 체계 ... 155
• 2) 제도개선 ... 156
• 다. 유통단계별 개선을 통한 효율성 증대 ... 156
• 1) 잣나무생지엽의 유통 주체별 인식조사 ... 156
• 가) 공급측면 ... 158
• 나) 유통ㆍ제조 측면 ... 160
• 다) 소비측면(사육농가) ... 161
• 라) 종합 검토 ... 162
• 라. 개선 및 기술지원 보급방안 ... 163
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 165
• 제 1 절 연구개발 목표 ... 165
• 1. 사료 제조 기술 개발 ... 165
• 2. 경제성 분석 ... 165
• 3. 사료 가치 평가 ... 165
• 4. 임상학적 평가 ... 165
• 제 2 절 연차별 목표 및 범위 ... 166
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 168
• 제 1 절 기대효과 ... 168
• 1. 기술적 측면 ... 168
• 2. 경제ㆍ산업적 측면 ... 168
• 제 2 절 연구 활용방안 ... 169
• 제 3 절 기술이전 및 추가연구 필요성 ... 170
• 제 6 장 참고문헌 ... 171
• 끝페이지 ... 180