카자흐스탄의 성장하는 반추동물 사료 시장을 위한 안정적인 펠릿 생산: 홍양 링 다이 펠릿 제조기 사례 연구

요약 보고서

카자흐스탄의 배합사료 산업이 구조적 변화를 겪고 있습니다. APK-Inform이 발표한 공식 통계에 따르면, 카자흐스탄은 2025년에 약 370만 톤의 가축용 배합사료를 생산할 것으로 예상되며, 이는 2024년 대비 54% 증가한 수치입니다. 카자흐스탄의 3대 사료 생산 지역 중 하나인 코스타나이 주는 같은 기간 동안 생산량이 50만 1천 톤에서 105만 톤 이상으로 두 배 이상 증가했는데, 이는 국내 축산 규모 확대와 중국의 수출 수요 급증에 힘입은 결과입니다. 특히 2025년 첫 8개월 동안 카자흐스탄의 170만 톤에 달하는 사료 수출량 중 99.1%가 중국으로 향했습니다.

급성장하는 시장 환경 속에서 코스타나이 지역의 한 중소 규모 사료 공장(소와 양을 위한 반추동물 배합사료를 연간 약 4만 톤 생산)은 생산 병목 현상에 직면했습니다. 노후화된 펠릿 제조기는 펠릿 품질 저하 없이 목표 생산량을 유지할 수 없었고, 다이 교체 주기는 경제성이 떨어질 정도로 짧아졌습니다. 2025년 중반, 이 공장은 반추동물 사료용으로 설계된 홍양 HYPM 시리즈 링 다이 펠릿 제조기를 설치했습니다. 이후 8개월 동안 일일 생산량은 31% 증가했고, 펠릿 내구성 지수도 눈에 띄게 개선되었으며, 링 다이 수명은 40% 이상 연장되었습니다. 본 논문에서는 이러한 운영 환경, 기술적 해결책, 그리고 관찰된 성능 데이터를 분석합니다.

카자흐스탄의 반추동물 사료 산업: 배경 및 규모

카자흐스탄의 농업 경관은 그 규모가 특징입니다. 세계에서 9번째로 넓은 국토 면적을 자랑하는 카자흐스탄은 약 1억 8천만 헥타르에 달하는 농경지를 보유하고 있으며, 그중 약 70%가 목초지입니다. 2024년 기준 약 850만 마리로 추산되는 소와 약 2천만 마리에 달하는 양은 배합 사료에 대한 상당한 규모의 지속적인 수요 기반을 형성하고 있습니다.

역사적으로 카자흐스탄의 축산업은 광범위한 방목에 의존해 왔으며, 사료 보충은 겨울철에만 제한적으로 이루어졌습니다. 지난 10년 동안 뚜렷한 변화를 가져온 세 가지 요인은 다음과 같습니다.

첫째, 정부 정책입니다. 2026년까지 진행되는 카자흐스탄의 농업 산업 복합체 개발 국가 프로그램에는 사육장 운영 및 사료 공장 건설에 대한 맞춤형 보조금이 포함되어 있으며, 이는 집약적으로 사육되는 소의 비중을 15% 미만에서 30% 이상으로 높이는 것을 목표로 합니다.

둘째, 수출 시장의 요구 사항입니다. 카자흐스탄의 배합 사료 수출량 대부분은 중국으로 향하는데, 중국은 사료 안전 및 품질 기준을 점차 강화하고 있습니다. 중국 수입업체들은 펠릿 내구성 지수, 수분 균일성, 미립자 유무 등 펠릿 품질 지표에 대한 증빙 자료를 점점 더 요구하고 있는데, 노후화된 펠릿 제조 설비로는 이러한 기준을 꾸준히 충족하기 어렵습니다.

셋째, 기후적 필요성입니다. 코스타나이 지역을 포함한 카자흐스탄 북부는 겨울철 기온이 영하 30도 이하로 떨어지는 극한의 대륙성 기후를 보입니다. 6개월간의 겨울철 사육 기간 동안 가축들은 축사에 갇혀 저장된 사료에 의존해야 하므로, 사료 품질은 가축 생산성에 직접적인 영향을 미칩니다. 취급 과정에서 부서지는 사료 알갱이는 미세한 조각으로 변해 소들이 골라내고 버리게 되므로, 난방비와 축사 비용으로 이미 수익성이 낮은 상황에서 사료 낭비를 더욱 가중시킵니다.

제분소와 그 과제

해당 사료 공장은 코스타나이 시를 중심으로 반경 150km 이내에 있는 여러 소 사육장과 양 비육 시설에 사료를 공급합니다. 제품 포트폴리오는 두 가지 종류로 구성되어 있는데, 하나는 보리, 밀기울, 해바라기박, 미네랄 프리믹스를 기반으로 한 소 비육용 사료이고, 다른 하나는 알팔파박, 보리, 면실박을 함유한 양 성장기용 사료입니다.

제지 공장의 기존 펠릿 생산 라인(2012년에 설치된 국내산 펠릿 제조 설비)은 경제적 수명이 다했습니다. 품질 관리 부서는 2024년 운영 기간 동안 다음과 같은 문제점을 기록했습니다.

링 다이 교체 주기는 제조업체의 원래 사양인 1,200시간에서 약 600시간으로 단축되었습니다. 다이 마모는 구멍이 점진적으로 커지는 형태로 나타났으며, 이는 작업 표면의 유효 압축비를 증가시키고 톤당 생산되는 펠릿에 필요한 에너지를 높였습니다.

홀멘 시험기(공압식)를 사용하여 측정한 펠릿 내구성 지수는 허용 가능한 93~94% 범위에서 88~90%로 하락했습니다. 펠릿을 대량으로 공급받아 비포장 도로를 덤프트레일러로 운송하는 사료 공장의 소 사육장 고객들에게 있어, 미세 입자 비율 증가는 사료 급여 시 소의 사료 거부로 직결되며, 결과적으로 생체중 증가량 1kg당 비용 증가를 초래했습니다.

사료 생산량은 시간당 정격 8톤에서 평균 6.2톤으로 감소하여, 제분소가 하루 20~22시간 가동되는 8월부터 10월까지 겨울철 주문량이 가장 많은 시기에 생산 병목 현상이 발생했습니다.

금형 교체 및 관련 기계 조정으로 인한 가동 중단 시간은 월평균 12시간, 즉 연간 약 144시간의 생산 손실에 해당합니다.

홍양 펠릿 제조기 구성

금형 야금 분석, 압축비 상담 및 현장 검증을 포함한 기술 평가를 거쳐 해당 제분소는 반추동물 사료 배합에 시간당 8~12톤의 처리 용량을 가진 홍양 HYPM 시리즈 링 다이 펠릿 제조기를 선정했습니다. 해당 기계는 2025년 5월에 가동을 시작했습니다. 몇 가지 설계 및 제조 특징이 성능 향상에 중요한 역할을 한 것으로 나타났습니다.

링 다이 야금 및 열처리밀에 제공되는 링 다이는 합금강 단조품(용도에 따라 4Cr13 등급 또는 동등 등급)으로 제작되며, 진공 경화 공정을 통해 58~60 HRC의 표면 경도를 달성하는 동시에 고섬유질 반추동물 사료의 특징인 반복 하중 조건에서도 파손에 강한 내성을 갖도록 코어 인성을 유지합니다. 다이 홀은 건드릴로 가공한 후 내벽을 Ra 0.8 μm 이상의 표면 조도로 연마하여 펠릿 압출 시 마찰을 줄이고 생산량과 에너지 효율을 향상시킵니다.

반추동물 사료의 압축비 선택홍양의 응용 엔지니어들은 보리 껍질, 해바라기박, 알팔파에서 추출한 조섬유가 약 18~22% 함유된 제분소의 특정 배합을 바탕으로 소 사료에는 1:9~1:10, 고섬유질 양 사료에는 1:7~1:8의 압축비를 권장했습니다. 이러한 비율은 고섬유질 원료일수록 과도한 다이 압력, 열 발생, 다이 표면의 글레이징(과열된 사료 원료가 굳어져 다이 구멍을 막고 예기치 않은 가동 중단을 유발하는 현상)을 방지하기 위해 낮은 압축비가 필요하다는 엔지니어링 원칙을 반영한 것입니다. 각 배합에 맞는 별도의 링 다이가 제공되었으며, 작업자 참조를 위해 다이 본체에 압축비가 레이저로 각인되었습니다.

롤러 조립 설계펠릿 제조기의 롤러 쉘은 링 다이와 동일한 합금강으로 제작되며, 두 부품 간의 균일한 마모를 보장하기 위해 경도 사양이 일치합니다. 롤러가 다이보다 빨리 마모되거나 그 반대의 경우처럼 불균일한 마모는 유지 보수 간격 사이에 펠릿 품질 저하의 일반적인 원인입니다. 롤러와 다이 표면 사이의 간격이 넓어지고 압출 압력이 일정하지 않게 되기 때문입니다. 동일한 재질로 제작된 롤러 쉘은 전체 서비스 기간 동안 일관된 압착점 형상을 유지합니다.

구동계 및 모터 효율해당 제지 공장은 표면 경화 처리된 헬리컬 기어를 사용하는 고하중 기어박스를 채택하고 있으며, 이는 IE3급 고효율 모터에 직접 연결되어 있습니다. 공장 경영진은 교체된 기계에 장착된 IE1 모터에 비해 IE3 모터의 효율이 2~3%포인트 우수하므로, 카자흐스탄의 산업용 전기 요금인 kWh당 22~25 KZT(약 0.045~0.052 USD)를 기준으로 할 때 추가 비용을 약 14개월 내에 회수할 수 있을 것으로 계산했습니다.

운영 결과: 8개월 실적 데이터

다음 데이터는 제지 공장의 생산 부서에서 2025년 6월부터 2026년 1월까지(8개월)의 기간을 2024년 같은 기간과 비교하여 정리한 것입니다.

몇 가지 주목할 만한 사항이 있습니다.

소 사료의 처리량 개선율은 양 사료보다 6.1%포인트 높았는데, 이는 양 사료 배합의 높은 섬유질 함량이 기계 성능과 관계없이 펠릿화 속도를 제한한다는 사실과 일치합니다. 이는 장비의 한계가 아니라 재료 고유의 특성입니다.

두 가지 제형 모두에서 에너지 소비량이 약 15% 감소했는데, 이는 10년 된 펠릿 제조 설비를 최신형 링 다이가 장착된 설비로 업그레이드할 때 달성할 수 있는 효율성 향상에 대한 업계 추정치와 거의 일치합니다. 연간 생산량 4만 톤을 기준으로 할 때, 이는 연간 약 9만 2천 kWh의 에너지 절감 효과를 가져오며, 현재 산업 표준 요금으로 환산하면 약 420만 KZT에 해당합니다.

링 다이의 수명이 600시간에서 880시간으로 연장됨으로써 46.7%의 효율성 향상이 이루어졌습니다. 공장 생산 관리자는 진정한 경제적 이점은 다이 비용 절감보다는 가동 중단 시간 단축에 있다고 지적했습니다. 다이 교체 한 번에 6~8시간이 소요되었는데, 연간 약 14회에서 9회로 교체 빈도를 줄임으로써 연간 30~40시간의 생산 시간을 추가로 확보할 수 있었습니다.

반추동물 사료에서 링 다이 품질이 중요한 이유

반추동물 사료 펠릿화는 가금류나 양식 사료에 비해 뚜렷한 공학적 난제를 수반합니다. 일반적으로 반추동물 사료의 조섬유 함량이 15~25%로 육계 사료의 3~5%에 비해 훨씬 높기 때문에, 금형은 마모성이 강한 섬유질 소재를 견뎌야 하며 압출에 필요한 비에너지도 더 높아야 합니다.

섬유와 다이 표면 사이의 상호작용은 화학적이라기보다는 기계적입니다. 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스 섬유는 전분처럼 가공 과정에서 가소화되지 않습니다. 이들은 손상되지 않은 구조로 다이 구멍을 통과하면서 구멍 벽을 마모시키고 유효 직경을 점차 확대시킵니다. 직경이 증가함에 따라 유효 압축비가 감소하고, 내구성이 뛰어난 펠릿을 생산하는 다이의 능력이 저하됩니다. 특히, 다이 전체 두께에 걸친 ​​균일한 경도는 반추동물 사료에 사용되는 다이의 수명을 결정하는 주요 요인입니다.

홍양의 진공 경화 공정은 가공면뿐만 아니라 금형 본체 전체에 걸쳐 균일한 경도를 구현하여 이러한 고장 원인을 직접적으로 해결합니다. 코스타나이 공장에서 관찰된 46.7%의 수명 연장은 중섬유질 반추동물 사료에 사용되는 합금강 금형에 대한 야금학적 예측과 일치합니다.

두 번째 이점은 배치별 펠릿 경도 편차가 줄어든다는 것입니다. 기존 장비에서는 새로 설치한 다이와 수명이 다해가는 다이 사이에서 펠릿 내구성이 3~4%포인트 차이가 날 수 있었습니다. 새로운 다이는 이 차이를 약 1.5%포인트로 줄여 품질 관리를 간소화하고 고객 불만을 감소시켰습니다.

고객 만족도 및 사육장 피드백

제분소의 하류 고객, 즉 펠릿을 구매하는 소 사육장과 양 비육 시설은 장비 업그레이드에 대한 외부 검증을 제공합니다. 2025년 12월, 제분소 영업팀이 가장 큰 규모의 사육장 고객 12곳을 대상으로 실시한 설문 조사에서 다음과 같은 종합적인 피드백을 얻었습니다.

12명의 사육장 관리자 중 9명이 사료 배송 시 미세 분말이 눈에 띄게 감소했다고 보고했습니다. 연간 약 3,000마리의 소를 비육하는 한 관리자는 개선 효과를 수치로 설명했습니다. "이전에는 25톤 배송 시마다 바닥에 8~10cm의 미세 분말이 쌓여 있었는데, 이제는 항상 3cm 미만입니다."

응답자 7명은 펠릿이 오거 분배 과정에서 형태를 더 잘 유지하여 브리징 및 막힘 문제를 줄였다고 언급했습니다. 사료 전환율 기록을 보유한 4곳의 사육장에서는 사료 효율이 향상되었다고 보고했지만, 사료 공장 측은 온도, 유전적 요인, 사료통 관리 등 여러 변수가 존재하기 때문에 이를 펠릿 품질 덕분이라고 단정짓기는 어렵다고 밝혔습니다.

제분소의 양 사료 고객들(500~2,000마리 규모의 소규모 양 사육 농가)은 사료 낭비 감소를 강조하며 비슷한 의견을 제시했습니다. 양은 소보다 사료를 더 가리는 경향이 있어 미세한 사료를 더욱 적극적으로 골라내고 거부하기 때문에 사료 알갱이의 품질이 이 부문에서 특히 중요합니다.

결론

카자흐스탄의 배합사료 산업은 기존 생산 인프라에 지속적인 부담을 줄 정도로 빠르게 성장하고 있습니다. 코스타나이 지역에 위치한 이 제분소가 홍양 HYPM 펠릿 공장에서 얻은 경험은 다음과 같은 중요한 원칙을 보여줍니다. 고성장 시장에서 펠릿 제조 설비에 대한 투자 결정은 단순히 구매 가격만이 아니라 에너지 소비, 금형 수명, 가동 중단 비용, 최종 고객 만족도 등 전체 수명 주기 경제성을 고려해야 한다는 것입니다.

코스타나이 공장에서 8개월간 혹독한 기후 및 운영 조건 하에 연속 생산을 통해 기록된 성능 데이터는 카자흐스탄 및 더 넓은 중앙아시아 시장에서 유사한 어려움에 직면한 사료 제조업체들에게 검증 가능한 참고 자료를 제공합니다. 홍양에게 있어 이 사례는 반추동물 사료 분야에 특화된 링 다이 및 펠릿 밀 솔루션을 제공하는 회사의 역량을 재확인시켜 줍니다. 반추동물 사료 분야는 야금, 압축비 설계, 그리고 마모가 심한 운영 조건에서의 내구성에 특히 주의를 기울여야 하는 분야입니다.