초음파를 이용한 거세 한우의 산육성 구명과 도체육량 조기예측에 관한 연구

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Ⅰ. 서 론

초음파는 일반적으로 사람이 소리를 들을 수 있는 가청영 역(20～20,000Hz) 이상의 주파수를 갖고 있으며, 파장이 짧 고 지향성이 예민함과 동시에 가청음과는 달리 평면파를 얻 을 수 있고, 특히 1MHz 이상이 되면 전파방향에 직진성을 갖는 등의 특성을 지니고 있다(Krautkramer 등, 1969; Wells, 1969). 1950년대 초반에 Ludwig(1950), Wild(1950) 및 Howry와 Bliss(1952)가 초음파를 소, 돼지 및 사람의 체내조 직에 주사하여 초음파의 전파속도 계측과 조직내부의 해석 을 시도한 것이 초음파 연구의 기초적 발단이 되었으며, 이 후 생체에 대한 초음파의 이용에 관한 연구들이 지금까지도 활발히 진행되어지고 있다.

초음파를 이용한 생체평가는 가축에는 무해하며 비교적

간단한 방법으로 살아있는 소의 산육능력을 평가할 수 있기 때문에 출하시기의 결정이나 종축 선발 등의 여러 목적으로 이용되어지고 있으며(原田, 1994), 현재 국내에서도 생체평 가를 위한 초음파 기기의 이용이 급속도로 확산되어지고 있 는 실정이다. 또한, 가축의 비육기간중 도체형질의 경시적 변화를 명확히 구명하는 것은 비육기술향상에 큰 효과를 가 져올 뿐만 아니라, 비육종료시 도체형질의 조기추정도 가능 하게 한다(이 등, 2003). 이미 초음파를 이용하여 성장단계별 도체형질을 추정한 후 통계적 기법을 이용하여 비육종료시 의 도체 실측치를 예측하는 연구가 다수 보고된 바 있으나 (原田, 1982, 1986; Haley 등, 1992; Hartjen 등, 1993;

Gresham 등, 1994), 한우에 있어서 도체형질의 조기예측 연 구는 아직 초기 단계라 할 수 있다.

본 시험은 초음파 진단기를 이용하여 한우의 성장단계에

초음파를 이용한 거세 한우의 산육성 구명과 도체육량 조기예측에 관한 연구

송영한․조재희․이용준 강원대학교 동물자원과학대학

Study on Meat Productivity Evaluation and Early Prediction of Carcass Yield Grade by Ultrasound in Hanwoo Steers

*

Young-Han Song, Jae-Hee Cho and Yong-Joon Rhee College of Animal Resource Sciences, Kangwon National University

ABSTRACT

This study was performed to evaluate the changes of carcass traits and early prediction of meat yield of Hanwoo steers using ultrasound. Seventy five Hanwoo steers were ultrasonically scanned at 12, 15, 18, 21 and 24 months of age for meat productivity evaluation. To make early prediction of carcass yield grade, ultrasound measure for one hundred fifty seven Hanwoo steers was done at 18, 21 and 24 months of age.

Ultrasonic yield grade at 18, 21 and 24 months of age were predicted by regression method. Classifying by carcass yield grade, ultrasonic back fat thickness at 18, 21 and 24 months of age was significantly different in each carcass yield grade (p<0.05). The prediction accuracy of carcass yield grade by regression method was 80.2% at 18 months, 80.3% at 21 months and 87.2% at 24 months of age. From these results, ultrasound measurement might be a useful technique to predict the carcass trait and meat yield grade in Hanwoo steer.

Key words : ultrasound, carcass traits, early prediction, Hanwoo

* Corresponding author: Yong-Joon Rhee, Tel: 82-33-250-8617, Fax: 82-33-244-2433, E-mail: [email protected]

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따른 도체형질의 경시적 변화를 구명하고, 각 성장단계별 초 음파 추정치를 이용하여 출하시의 도체육량을 예측하고자 실시하였다.

Ⅱ. 재료 및 방법

1. 공시축 및 실험방법

축산연구소 한우시험장의 후대검정용 거세한우 157두(32 차 82두, 33차 75두)를 대상으로 32차는 생후 18, 21 및 24개 월령에, 33차는 생후 12, 15, 18, 21 및 24개월령에 체중측정 과 함께 주파수 2MHz의 linear probe(27×147mm)를 장착한 실시간 초음파 진단기(Super-Eye Meat, FHK, Japan)를 이용 하여 제 13흉추와 제 1요추 사이의 횡단면을 측정하였고, 측 정된 영상은 휴대용 PC에 저장한 후 계측 소프트 프로그램 (Image-Pro Express, Media Cybernetics, USA)을 이용하여 배최장근 단면적과 등지방 두께를 측정하였다. 또한, 24개월 령 초음파 측정 후 1주일 이내에 도축장으로 이송하여 등급 판정사에 의한 도체평가를 실시하였다.

배최장근 단면적은 배최장근과 인근 조직 사이 경계면의 반사파(echo)를 기준으로 배최장근 윤곽을 곡선으로 연결하 여 측정하였고, 등지방 두께는 도체평가와 동일한 배최장근 의 3분의 2지점에서 측정하였다.

2. 중회귀 분석

도체육량등급 평가에 이용되는 육량지수 산식은 전형적인 1차 선형식으로 회귀분석을 통하여 초음파 측정치를 이용할 수 있는 새로운 공식을 유도할 수가 있다. 따라서 18, 21 및 24개월령에 측정한 초음파측정 등지방 두께, 초음파측정 배 최장근 단면적 및 생체중을 독립변수로 하고, 도체육량지수 를 목적변수로 하여 SAS package(2000)를 이용한 중회귀 분 석을 실시하였다. 이 결과로부터 도출된 식에 초음파측정 등 지방 두께, 초음파측정 배최장근 단면적 및 생체중을 대입하 여 육량지수를 구하고, 육량지수가 69이상일 때에는 A등급, 66이상 69미만일 때에는 B등급, 그리고 66미만일 때에는 C 등급으로 예측하였다.

Y= α+ β1 x₁+ β2 x₂+ β3 x₃

Y : 도체육량지수

α : 절편

x₁ : 초음파측정 등지방 두께

x₂ : 초음파측정 배최장근 단면적

x₃ : 생체중

(A등급 : 69≤Y, B등급 : 66≤Y<69, C등급 : Y<66)

3. 통계분석

실험에서 얻어지 분석치들은 각 실험군별로 평균치를 제 시하였고, 실험군에 따른 각 평균의 차이에 대한 유의성 검 정은 GLM 분석 후 DUNCAN의 다중검정(SAS package, 2000)을 이용하였다.

Ⅲ. 결과 및 고찰

1. 성장에 따른 거세 한우의 도체형질 변화 추정

75두의 거세 한우를 대상으로 12개월령부터 24개월령까지 3개월 간격으로 초음파를 이용하여 도체형질을 예측한 결과 는 Table 1에 나타낸 바와 같다.

체중은 18～24개월령 사이에 가장 많은 증체가 이루어졌 으며, 전체적으로 직선적인 성장곡선을 나타냈다.

등지방 두께는 12, 15 및 18개월령에 1.0, 1.4 및 1.8㎜로 나 타나 18개월령까지 등지방의 침착이 거의 이루어지지 않았 고, 21개월령에는 4.0㎜로 18개월령 이후에 지방이 본격적으 로 축적되어지는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 정(1997) 의 16, 21 및 25개월령의 등지방 두께가 각각 2.3, 5.3 및 8.0

㎜였다는 보고와 이 등(2003)의 18, 21 및 24개월령에 각각 2.21, 7.14 및 9.15㎜였다는 보고에 비하여 등지방 두께가 낮 게 나타났으나, 18개월령 이후에 등지방의 침착이 활발히 이 루어진다는 결과는 일치하는 것으로 나타났다.

배최장근 단면적은 12개월에 32.5㎠에서 24개월령에는 67.7㎠로 성장함에 따라 지속적으로 증가하는 경향을 나타냈 다. 이는 거세 한우에 있어서 배최장근 단면적은 직선적인 성장패턴을 보인다는 보고(정, 1997; 이 등, 2003)와 일치하 며, 24개월령 이후에도 배최장근 단면적이 계속해서 지속적 인 성장을 보일 것으로 판단된다.

근내지방도는 18개월령까지 거의 지방침착이 이루어지지 않은 상태를 나타냈고, 21개월령과 24개월령에서는 각각 1.6 및 2.3로 점차적으로 증가하는 경향을 나타났다. 이 등(2003) 은 18, 21 및 24개월령의 근내지방도가 각각 1.38, 2.94 및 3.80라고 보고하여 본 시험의 결과와는 차이를 나타내고 있 으나, 성장에 따른 근내지방의 성장패턴은 비슷한 경향을 나 타내는 것으로 나타났다.

12개월령부터 24개월령까지 초음파를 이용하여 도체형질 은 추정한 결과, 거세한우에 있어서 등지방은 18개월령 이후 에, 그리고 근내지방은 21개월령 이후에 본격적인 침착이 이 루어지는 것으로 판단된다.

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Table 1. Carcass traits of Hanwoo steers by ultrasonic measures

Items Age of month

12 15 18 21 24

BW¹⁾(㎏) 275.8±36.8^e 307.7±36.0^d 373.0±47.8^c 464.0±52.7^b 547.3±53.6^a

BFTU²⁾(㎜) 1.0±0.0^c 1.4±0.6^c 1.8±0.9^c 4.0±1.6^b 5.8±2.2^a

LMAU³⁾(㎠) 32.5±3.2^e 40.0±2.1^d 50.0±3.5^c 60.3±6.4^b 67.7±7.1^a

MSU⁴⁾ 1.0±0.0^b 1.0±0.1^b 1.1±0.3^b 1.6±0.8^b 2.3±1.4^a

1) Body weight, ²⁾ Ultrasonic back fat thickness, ³⁾ Ultrasonic longissimus muscle area, ⁴⁾Ultrasonic marbling score.

a,b,c,d,e

Means with different superscripts in the same row significantly differ (p<0.05).

Table 2는 도체육량등급에 따라 A, B군으로 분류를 하고, 각 도체등급별로 월령에 따른 도체형질의 변화를 나타내었 다. 24개월령 도체측정 결과에서 총 75두 중 도체육량 A, B 등급이 각각 53두, 22두로 나타났다. 등급에 따른 체중, 배최 장근 단면적 및 근내지방도는 등급간 유의적인 차이를 나타

Table 2. Ultrasonic characteristics of Hanwoo steers classified by carcass yield grade

Items Age (months)

YGC1) A (53 heads) B (22 heads)

BW (㎏)

12 277.1±28.9^ns 272.9±52.1 15 309.1±31.0^ns 304.4±46.1 18 376.1±35.9^ns 365.9±70.3 21 465.1±41.4^ns 461.4±74.4 24 549.3±41.7^ns 542.7±76.3

BFTU (㎜)

12 1.0±0.0^ns 1.0±0.0

15 1.4±0.5^ns 1.6±0.7

18 1.7±0.8^b 2.5±1.3^a

21 3.6±1.3^b 5.0±1.7^a

24 5.1±1.5^b 8.0±2.4^a

LMAU (㎠)

12 32.8±3.0^ns 31.8±3.9

15 41.2±3.7^ns 41.3±3.4

18 50.0±3.7^ns 50.1±3.1

21 61.0±6.0^ns 59.5±5.9

24 68.3±7.4^ns 67.0±6.6

MSU

12 0 1.0±0.0^ns 01.0±0.0

15 0 1.0±0.1^ns 0 1.0±0.0 18 0 1.1±0.3^ns 0 1.1±0.3 21 0 1.9±0.8^ns 0 1.9±1.0 24 0 2.2±1.2^ns 0 2.0±1.1

1) Carcass yield grade.

a,b Means with different superscripts in the same row significantly differ (p<0.05).

ns Not significant.

내지 않았고, 등지방 두께는 18개월령부터 A등급군이 B등급 군에 비하여 유의적(p<0.05)으로 얇게 나타났다. 도체육량등 급은 육량지수산식에서 나타난 바와 같이 등지방 두께, 배최 장근 단면적 및 도체중의 순으로 영향을 받으며, 이 중 등지 방 두께가 가장 큰 영향을 미친다. 이 등(2003)은 18개월령부 터 24개월령까지 초음파를 이용한 도체형질의 변화 추이를 조사한 결과, 18개월령부터 도체육량의 조기예측이 가능하 다고 보고하였다. 본 시험에서는 초음파 측정시기를 12개월 령부터 24개월령까지로 확대하여 좀 더 정확한 조기예측 시 기를 구명하고자 하였고, 본 시험결과 등지방 두께가 18개월 령부터 유의적(p<0.05)인 차이를 보임으로써 거세한우는 18 개월령부터 도체육량의 조기 예측이 가능한 것으로 판단되 었다.

2. 거세 한우의 도체육량등급 조기예측

12개월령부터 24개월령까지의 도체형질 변화추이를 조사 한 결과, 18개월령부터 도체육량등급의 조기예측이 가능한 것으로 나타났고, 중회귀 분석을 이용하여 18, 21 및 24개월 령에 출하시의 도체육량등급을 예측하고자 하였다. 거세 한 우 157두를 공시하여 18, 21 및 24개월령의 각 개월별 생체중 과 초음파 측정 배최장근 단면적 및 등지방 두께를 독립변수 로 하고, 24개월 출하시의 도체 육량지수를 목적변수로 설정 하여 측정 개월별 회귀분석을 실시한 결과, 다음과 같은 회 귀식이 도출되었다.

18개월령

Y = 70.22633－0.00223×BW(㎏)***－0.4485×BFTU(㎜)***

＋0.02586×LMAU(㎠)**

21개월령

Y = 69.02572＋0.00082×BW(㎏)***－0.37576 × BFTU(㎜)***

＋0.02967×LMAU(㎠)**

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24개월령

Y = 69.63178－0.001198×BW(㎏)***－0.3817×BFTU(㎜)***

＋ 0.021735 × LMAU(㎠)**

**p＜0.01, ***p＜0.001.

각 초음파측정 시기별 회귀식을 이용하여 도체육량등급을 예측한 결과는 Table 3에 나타낸 바와 같다. 도체육량등급 중 A등급 121두 중 18개월령에는 110두를 정확히 예측하여 90.0%의 예측 정확도를 나타내었고, 21개월령은 112두를 정 확히 예측하여 92.5%의 정확도를 보였으며, 24개월령에는 94.2%의 정확도를 나타내었다. B등급 36두의 경우에는 18개

월령에 44.4%의 예측 정확도를 나타내었고, 21개월령에 38.8%, 24개월령에는 76.6%의 정확도를 각각 보였다. 도체 육량등급의 18개월령과 21개월령 및 24개월령의 전체 예측 정확도는 각각 80.2%, 80.3% 및 87.2%를 나타내었다. 이 등 (2003)은 거세한우 66두를 이용하여 조기예측한 결과, 18, 21 및 24개월령에서 각각 78.8%, 86.4% 및 90.9%의 예측율을 보 였다고 보고하였고, 본 시험의 결과에서도 80%가 넘는 높은 예측율을 보여 이용가능성이 높게 나타났다. 하지만 도체육 량등급에 있어 C등급의 출현이 없었고, 공시두수가 157두로 작았기 때문에 추후 공시두수의 증가와 각 등급별 고른 분포 의 데이터가 추가된다면 예측율이 향상될 것으로 판단된다.

Table 3. Prediction accuracy of carcass yield grade at 18, 21 and 24 months of age by the regression

YGC YGU¹⁾ 18 months 21 months 24 months

Heads Accuracy Heads Accuracy Heads Accuracy

A A 110 90.0% 112 92.5% 114 89.9%

B 11 9 7

Subtotal 121 121 121

B A 20 22 13

B 16 44.4% 14 38.8% 23 76.6%

Subtotal 36 36 36

Total 157 80.2% 157 80.3% 157 87.2%

1) Ultrasonic yield grade.

Ⅳ. 요 약

본 시험은 초음파를 이용하여 거세 한우의 도체 형질의 변 화 추이를 구명하고 도체육량등급을 조기에 예측하기 위하 여 실시하였다. 거세 한우 75를 공시하여 12, 15, 18, 21 및 24개월령에 초음파 진단장치를 이용하여 도체형질의 변화를 추정하였고, 157두의 거세 한우를 대상으로 18, 21 및 24개월 령에 도체형질을 측정하고 중회귀 분석에 의해 24개월령 출 하시의 도체육량등급을 예측하였다. 그 결과를 요약하면 다 음과 같다. 도체육량등급에 따라 군을 분류하고 성장에 따른 도체형질의 변화를 관찰한 결과, 등지방 두께는 18, 21 및 24 개월령에서 각 도체육량등급간에 유의적(p<0.05)인 차이를 보이며 A등급이 B등급에 비하여 얇게 나타났다. 중회귀 분 석에 의한 도체육량등급의 예측율은 18, 21 및 24개월령에서 각각 80.2%, 80.3% 및 87.2%로 나타났다. 이상의 결과를 볼 때, 초음파 진단장치를 이용한 거세 한우의 도체형질 예측과 회귀식을 이용한 도체육량등급의 조기예측은 높은 정확도를 나타내어 활용가치가 매우 높은 것으로 판단된다.

감사의 글

본 연구는 동물자원공동연구소의 초음파 진단장치를 활용 하여 수행한 연구결과로써 이에 감사드립니다.

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