류경선 교수(전북대)
가금류에 LED를 적용하면 전기비용 절감과 생산성 개선으로 경제적인 이익을 얻을 수 있지만 LED 점등하에 닭들이 안락하게 살아갈 수 있을까?
동물에서 파장의 감응정도는 인간과 다르게 나타나므로 축사에서 농장주는 최적의 파장, 조사(광도), 소리변화를 통하여 동물에게 건강하고 안락한 광조건을 구비하여 강건성을 유지하므로서 동물의 사료섭취와 에너지 지출을 최소화 할 수 있다.
LED를 흡수하고 탐지하며, 광자에 대한 반응은 가금류와 인간 사이에 많은 차이가 존재한다. 가금에서 점등관리에 LED를 이용하면 근골격의 발달로 증체량이 증가하고 산란계는 성성숙이 단축되고, 번식주기를 조절하므로서 산란율이 개선되고, 계란의 품질이 개선되며, 결과적으로 사료 요구율이 개선되어 양계농가의 소득 증대에 일조를 한다.
사람은 적색, 녹색, 청색광에 반응을 하지만 아마도 550nm인 녹색에 가장 민감하며, 청색과 적색은 일반적 인식범위에서 벗어나 있다. 사람은 안구에 존재하는 광수용체에 의존적이지만 광색소인 Rods, Cones, Melanopsin으로부터 광자를 흡수하는 기능이 있으며, 가금류도 이와 같은 방식으로 광을 흡수한다. 그러나 가금류는 뇌의 상부에 존재하는 송과선에 위치하는 광을 인식하는 기능적인 광수용체를 통하여 광자를 흡수한다. 이와같이 가금류는 특이하게 광자를 뇌에 존재하는 광수용체(시상하부)를 통하여 흡수한다.
광원에 대한 반응을 보면 가금류도 인간과 동일하게 녹색에서 가장 민감하게 반응하지만 실제로 적색, 청색과 UV에 반응하기도 한다. 이러한 연유는 닭의 원산지에 기인하는 것 같다.
남아시아가 원산지인 닭은 녹색잎을 가진 나무 아래에서 생활하므로 녹색광이 여과되어 투사된다. 그러므로 가금류는 이러한 녹색에 민감하게 반응하지만 녹색 주변에 존재하며 파장이 낮거나 높은 청색(450 nm, 12x), 적색(640 nm, 4x)에 대하여 반응을 보인다. 그러나 사람과 가금류에서 광의 인식에 대한 가장 큰 차이는 약 385nm에 속하는 UV광을 감지하는 능력의 차이다. 어떻게 가금류가 UV광을 느낄수 있는지 연구가 집중적으로 진행되어 왔는데 첫째로 먹이, 그리고 둘째로 계군의 상호간에 인식이 아닐까 생각한다. 한편 각각의 단일 광색은 가금에 생리적으로 영향을 미친다.
녹색은 어린 시기에 골격근육 위성세포의 증식에 관여하므로서 성장에 관여하며, 청색은 성장 후기에 안드로젠이 증가하므로서 성장을 촉진한다. 청색은 동적인 요소들을 줄여주는 역할을 하므로 육계에서 청색을 이용하면 카니발리즘이 감소한다. 한편 청색과 녹색을 동시에 병합하여 사용하면 테스토스테론을 효과적으로 자극하여 근섬유 발달을 촉진한다. 전체적으로 청색은 사료요구율을 약 4% 개선하며, 생체 kg당 생산비가 약 6.6% 절감되고 체중은 5%가 증가한다.
적색은 성적인 활동을 자극하고 육성기 초기의 병아리와 칠면조의 성장을 자극한다. 적색은 활동을 조장하므로 육성 말기에 각약증이 최소화 된다. 한편 적색은 산란계에서 계란의 크기, 난각중, 난각 두께, 난황과 난백의 비율에 미치는 영향이 없었지만 사료섭취를 낮추어 주므로 사료요구율이 개선되었고, 산란피크 지속기간을 연장하는 경향을 보였으며, 대조구에 비하여 전체 산란기에 수당 32개의 계란을 더욱 생산하였으며, 사료섭취량은 약 20%가 절감되었다.
양계장서 에너지 절감으로 얻는 이익
양계농장에서 점등은 전체 에너지 소모중에서 상당한 부분을 차지한다.
양계 농장에서 운영비로 지출하는 비용에서 전기료가 차지하는 비율은 약 7%라면 LED를 활용시에 약 80% 이상이 절감되므로 실제로 운영비중에서 약 6%가 절감되므로 이러한 절약으로 인하여 농가는 소득이 증가된다. 전통적인 점등체계를 이용하는 육계농장은 산란계농장보다 약 4배 이상의 에너지를 사용하므로 육계 사육시에 전기료 절감은 산란계보다 극대화 된다고 할 수 있다.
양계산업서 LED 적용위한 발전 방향
축산업에서 LED 적용을 위하여 양돈과 양계산업 발전에 초점을 두고 연구가 진행되어왔지만 이러한 혁신적인 기술은 비육우, 젖소, 말, 수산업에 적용될 수 있다. 돼지, 비육우, 말은 적색에 대하여 인식을 할 수 없으므로 관리자들이 야간에 축사에서 동물들이 인식하지 못하는 적색을 조사하면 이들에게 방해를 하지 않고 업무수행이 가능하다.
최근에 농업에서 LED 사용은 약 170억불로 예상하지만 축산에서 LED 적용은 동물의 안락함과 생산성이 증가하고 동시에 에너지 이용 효율과 비용이 개선될 때 증가할 것이다.
