요약 보고서
AFMA(동물사료제조협회) 자료에 따르면, 남아프리카공화국의 동물사료 산업은 2025년 첫 10개월 동안 약 595만 톤의 배합사료를 생산하여 2024년의 감소세에서 4.1% 반등했습니다. 이 시장에서 젖소 사료는 펠릿 품질이 우유 생산량과 농장 수익성에 직접적인 영향을 미치는 고부가가치 부문입니다. 본 사례 연구는 남아프리카공화국 콰줄루나탈에 위치한 중소 규모의 낙농 사료 공장이 노후화된 수평 냉각기를 홍양 SKLN 시리즈 역류식 냉각기와 SZLH(HYPM) 시리즈 링 다이 펠릿 제조기로 교체하여 고질적인 펠릿 내구성 문제를 해결한 사례를 살펴봅니다. 그 결과, 펠릿 내구성 지수가 89%에서 97%로 향상되었고, 미분 발생량은 60% 이상 감소했습니다.
1. 산업 현황: 남아프리카공화국 사료 시장의 회복세
IMARC 그룹에 따르면 남아프리카공화국의 동물 사료 시장은 2024년 24억 6천만 달러 규모였으며, 2033년까지 31억 4천만 달러에 달할 것으로 예상되며, 연평균 성장률은 2.74%입니다. 유제품 생산이 주요 성장 동력으로 작용하고 있는데, 미국 농무부 해외농업서비스(USDA Foreign Agricultural Service)는 남아프리카공화국의 원유 생산량이 2024년 약 373만 톤에 이르렀고, 2028년까지 연평균 약 2.0%의 성장률을 보일 것으로 전망하고 있습니다.
AFMA의 2025년 10월 동물 사료 보고서에 따르면 월간 총 사료 생산량은 632,068톤으로 2024년 10월 대비 2.7% 증가했습니다. AFMA의 무역 자문관인 루시우스 팔렝 박사는 "사료 생산량의 월별 및 전년 대비 증가는 2024년 경기 침체 이후 업계의 회복세를 보여준다"고 언급했습니다. 특히 유제품 사료는 상업용 낙농가들이 사육 규모를 확대하고 영양 균형을 추구함에 따라 꾸준한 수요 증가세를 보이고 있습니다.
낙농업 부문에 사료를 공급하는 제조업체에게 펠릿 품질은 마케팅 전략이 아니라 필수적인 운영 요소입니다. 젖소는 사료 형태에 민감하며, 낙농과학 저널(Journal of Dairy Science)에 발표된 연구에 따르면 펠릿 형태의 농축 사료는 분말 사료에 비해 사료 섭취량의 일관성을 높이고 선별 섭취 행동을 줄이는 것으로 나타났습니다. 펠릿의 내구성이 떨어지면 미세한 입자가 발생하여 소들이 이를 거부하는 경우가 많아 사료 낭비와 영양소 섭취 불균형으로 이어집니다.
2. 고객의 과제
남아프리카공화국의 주요 낙농 지역 중 하나인 콰줄루나탈 미들랜즈에 위치한 이 사료 공장은 연간 약 8,000톤의 젖소 사료를 생산합니다. 이 시설은 반경 150km 이내에 있는 40개 이상의 상업용 낙농장에 사료를 공급하고 있습니다. 기존 생산 라인은 2014년에 설치된 수평 벨트 냉각기를 사용했습니다.
2025년 초, 제지 공장 경영진은 세 가지 고질적인 문제점을 파악했습니다.
낮은 펠릿 내구성 지수(PDI).** 정기적인 품질 검사 결과, PDI 값이 평균 89%로 나타나 유제품 사료 펠릿의 업계 기준치인 95%에 미치지 못했습니다. 낮은 PDI의 원인은 불균일한 냉각으로 밝혀졌습니다. 수평형 냉각기의 단방향 공기 흐름으로 인해 펠릿 층 전체에 최대 15도까지 온도 차이가 발생하여 펠릿 외층에 열 응력 균열이 생겼습니다.
과도한 미분 발생.** 포장 공정에서 미분 발생량이 중량 기준으로 4%를 초과하여 추가 선별 및 재처리 작업이 필요했습니다. 이로 인해 교대 근무당 약 2.3시간의 추가 노동 시간이 소요되었고, 재분쇄된 재료를 펠릿 제조기에 재순환시키는 과정에서 에너지 소비량이 증가했습니다.
수분 함량 불균형.** 최종 수분 함량은 10.5%~14.2%로, 목표치인 12.0% ± 0.5%를 초과했습니다. 콰줄루나탈의 아열대 기후에서 수분 함량 불균형은 보관 및 운송 중 곰팡이 발생 위험을 높입니다.
공장 운영 관리자는 상황을 다음과 같이 요약했습니다. "금형 단계에서는 양질의 펠릿을 생산했지만, 냉각 후 품질이 떨어졌습니다. 수치를 분석한 결과 냉각기가 병목 현상의 원인임을 알 수 있었습니다."
3. 기술 평가 및 장비 선정
제지 공장은 기존 수평 냉각기를 수리하거나, 유럽 공급업체로부터 중고 수직 역류 냉각기를 구입하거나, 새로운 장비에 투자하는 세 가지 방안을 검토했습니다. 6주간의 평가 기간 후, 해당 팀은 다음과 같은 이유로 새로운 역류 냉각 기술을 선택했습니다.
열효율.** 역류식 냉각기는 차가운 주변 공기가 펠릿 기둥 하단으로 유입되어 뜨거운 펠릿의 하강 흐름에 반하여 위로 이동하는 원리로 작동합니다. 이를 통해 점진적이고 균일한 온도 구배가 생성됩니다. 미국 농업생물공학회(ASABE)에서 발표한 연구에 따르면, 역류식 냉각은 펠릿 전체에 걸쳐 온도 차이를 5도C 이하로 유지함으로써 열충격 균열을 줄이는 것으로 나타났습니다. 이는 수평식 시스템에서 발생하는 15~20도C의 온도 차이와 비교됩니다.
체류 시간 제어.** 역류 설계로 가변 속도 배출 메커니즘을 통해 펠릿 체류 시간을 정밀하게 조절할 수 있습니다. 일반적으로 직경이 4~6mm이고 바이패스 단백질 성분으로 인해 지방 함량이 높은 유제품 사료 펠릿은 일반 가금류 사료보다 더 긴 냉각 시간이 필요합니다. 조절 가능한 배출 속도를 통해 작업자는 고정된 컨베이어 속도에 만족하지 않고 펠릿 특성에 맞춰 냉각 시간을 조정할 수 있습니다.
에너지 소비량.** 역류식 냉각기는 따뜻한 공기의 자연적인 부력을 이용하기 때문에 동일한 처리량을 기준으로 할 때 수평식 냉각기보다 팬 전력이 적게 필요합니다. 제지 공장의 에너지 진단 결과 냉각기 관련 전력 소비량이 약 18% 감소할 것으로 예상됩니다.
선정된 장비는 홍양 SKLN 시리즈 역류식 냉각기였으며, 기존 생산 라인에서 이미 가동 중인 링 다이 펠릿 제조기와 함께 사용되었습니다. SKLN 시리즈는 중대형 사료 공장에서 연속 운전이 가능하도록 설계되었으며, 공압 배출 시스템, 미분 회수를 위한 통합 사이클론, 펠릿 변형 방지를 위한 스테인리스 스틸 메쉬 베드 등의 특징을 갖추고 있습니다.
4. 실행 및 결과
설치는 예정된 72시간 유지보수 기간 동안인 2025년 7월에 완료되었습니다. 홍양 기술팀은 공기 흐름 교정, 배출 속도 프로그래밍, 습도 모니터링 프로토콜에 대한 운영자 교육을 포함한 원격 시운전 지원을 제공했습니다.
제지 공장은 30일간의 성능 시험을 실시했으며, 그 결과는 다음과 같습니다.
| 성과 지표 | 이전 (수평형 냉각기) | (SKLN 역류 이후) | 개선 |
|---|---|---|---|
| — | — | — | — |
| 펠릿 내구성 지수(PDI) | 89.2% | 97.1% | +7.9%포인트 |
| 포장대에서의 벌금 | 중량 기준 4.1% | 중량 기준 1.5% | -63.4% |
| 최종 수분 함량 | 10.5%~14.2% | 11.8%~12.3% | ±0.5% 규격 이내 |
| 냉각기 에너지 소비량 | 18.5kW | 15.2kW | -17.8% |
| 교대 근무당 재처리 작업 시간 | 2.3시간 | 0.4시간 | -82.6% |
PDI가 89.2%에서 97.1%로 향상되면서 해당 제지 공장의 생산량은 업계 평균 기준인 95%를 넘어섰습니다. 더욱 중요한 것은, 콰줄루나탈의 습하고 더운 여름철, 주변 온도가 섭씨 30도를 regularly 넘는 상황에서도 30일간의 시험 기간 내내 일관된 결과가 유지되었다는 점입니다.
5. 고객 피드백 및 서비스 경험
제지 공장의 운영 관리자는 설치 후 검토 과정에서 세 가지 사항을 보고했습니다.
첫째, 벌금 감면은 고객 관계를 직접적으로 개선했습니다. "낙농업자들은 즉시 그 효과를 체감했습니다. 사료통에 먼지가 줄어들면서 사료 거부가 줄었고, 사료 품질 불량에 대한 문의 전화도 끊겼습니다."
둘째, SKLN 냉각기의 간소화된 유지보수로 가동 중지 시간이 단축되었습니다. 공압식 배출 시스템은 기존 수평형 냉각기의 기계식 랙앤피니언 메커니즘보다 움직이는 부품 수가 적고, 스테인리스 스틸 베드 표면은 생산 배치 간 청소가 용이합니다.
셋째, 홍양 팀의 시운전 과정에서의 신속한 대응이 차별화 요소로 작용했습니다. 가동 둘째 날 공기 흐름 센서에 사소한 교정 문제가 발생했을 때, 기술팀은 원격 접속을 통해 4시간 이내에 수정된 파라미터 세트를 제공하여 현장 방문 없이 문제를 해결했습니다.
6. 결론
이 사례는 사료 공장 설계에서 종종 부차적인 고려 사항으로 여겨지는 냉각 기술이 젖소 사료 펠릿 품질에 결정적인 요소가 될 수 있음을 보여줍니다. 홍양의 링 다이 펠릿 제조기와 SKLN의 역류식 냉각기를 결합함으로써 콰줄루나탈에 위치한 해당 공장은 PDI를 거의 8%포인트 향상시키고, 미분 발생량을 60% 이상 줄였으며, 엄격한 규격 범위 내에서 균일한 수분 함량을 달성할 수 있었습니다. 남아프리카공화국의 낙농업 부문이 연간 약 2%씩 성장하고 있고 사료 생산자들이 가격 경쟁뿐 아니라 품질 경쟁을 벌이는 상황에서, 펠릿화 후 설비에 대한 투자는 운영 효율성 향상과 고객 유지 측면에서 상당한 성과를 가져다줍니다.
—
자료 출처: AFMA 동물 사료 보고서(2025년 10월); IMARC 그룹, "남아프리카 동물 사료 시장 규모 및 수요 2033"; 미국 농무부 해외농업서비스, "남아프리카 유제품 연감"; ASABE 표준 S319.4, "체질을 통한 사료 원료의 미세도 측정 및 표현 방법"*
게시 시간: 2026년 5월 29일
