이산화탄소

이산화탄소

 

개요

• 수족관에서 생활하는 생물, 특히 식물에게 절대적으로 필요한 것은 탄소다.

• 이 탄소는 수중에서 이산화탄소를 통해서 공급된다.

• 이산화탄소는 탄소의 독점적인 공급자다.

• 탄소가 충분히 공급되지 않으면 수초는 광합성을 할 수 없게 된다.

• 어류의 호흡에 의해 이산화탄소가 조금 공급되지만 수초가 건강하고 무성하게 자라는 데는 부족하다.

• 인위적인 공급이 없는 수조에서 이산화탄소 용존농도는 1-3ppm 정도다.

• 대부분의 수초는 10-20ppm에서 활발하게 성장한다.

• 수초에 조사되는 조명이 강해지면 수초는 탄소를 재료로 광합성을 늘려간다. 성장이 촉진되는 것이다.

• 탄소가 부족한 상황에서 조명은 이끼만 풍성하게 만들 뿐이다.

• 수중에 이산화탄소 CO2양을 늘린다면 수초의 풍성한 성장을 기대할 수 있다.

• 탄산버퍼(Buffering Capacity, KH)와 함께, CO2는 수질을 중성에서 약산성으로 바꾸는 작용도 한다.

• 약산성에서는 수초들이 특정한 영양소를 잘 흡수할 수 있다.

• 이산화탄소를 싫어하는 수초도 있다. 크립토코리네등이 그렇다.

 

고압이산화탄소 공급기

• 초기 설치비용은 비싸지만 결국 가격대비 효율성이 매우 높은 선택이다.

• 이산화탄소 압축용기가 필요하고, 정압기(regulator), 미세조절 밸브(needle valve), 고압호스, 이산화탄소 확산기 등이 필요하다.

• 국내 수족관에서는 3kg 봄베와 일체형 레큘레어터 등을 포함해 21만 원 정도에 풀세트를 판매하고 있다.

• 압축용기에 들어 있는 CO2의 압력은 약 50-60kg/cm2 정도다.

• 정압기(regulator)를 통과하면 이것이 1-1.5kg/cm2정도로 떨어진다.

• 미세조절밸브(needle valve)를 통과하면 1초당 수 개의 Co2방울로 만들어 진다.

• CO2 방울이 이산화탄소 확산기(gas reactor)를 통해 물속으로 확산되면서 물에 녹아들어 간다.

• 녹지 않은 Co2는 공기중으로 날아가 버린다.

• 가스 방출 속도를 조절하는 것이 중요하다.

• 이산화탄소가 너무 많으면 고기가 죽을 수도 있다.

• 고가의 자동시스템의 경우 pH 측정기를 사용해 pH가 어느 이상 떨어지면 CO2의 방출을 막는 방법으로 이산화탄소의 농도를 조정한다.

• 대부분 사용하는 수동시스템일 경우 며칠간에 걸쳐 점차적으로 속도를 높여준다.

• 초당 1방울이 기준이다.

• 수초어항에서 적절한 용존 CO2농도는 15-20ppm정도이다.

• 일반적인 물속의 CO2의 농도는 고도와 온도에 따라 다르지만 약 1ppm정도 이하이다.

• 공기와 접촉면에서 자연스럽게 녹아드는 양이다.

 

저압이산화탄소 공급기

• 주로 효모 발효법을 이용한다.

• 이산화탄소는 설탕의 발효과정에서 생성된다

• 생성한 이산화탄소를 위에서 고압이산화탄소와 같은 방법으로 수조에 넣는다.  

• 생성되는 이산화탄소의 양은 수초가 생장하기에 충분한 양이다.

• 가장 큰 단점은 이산화탄소 생성량이 일정하지 않다는 점, 압력이 낮아 확산기를 통과하지 못하는 점 등이다.

• 설탕과 효모를 약 2주일에 한 번씩 교체해야 하는 점과, 시큼한 발효향을 맡아야 한다는 점도 단점이다.

• 가장 큰 장점은 비용이 저렴하다는 점이다.

• 저압이산화탄소 발생기는 가정에서 쉽게 제작가능하다.

• 맥주PET병을 이용하면 된다.

• 최근 탄산수를 직접 어항에 부어 넣는 다는 말이 있지만 절대 해서는 안 될 일이다.

• 급격하게 많은 이산화탄소가 공급되면 pH가 갑자기 변하게 되고 물고기에게 스트레스를 준다.

• 더구나 몇 시간 정도 후면 이산화탄소는 공기 중에 모두 방출되어 버린다.

• 물 속 이산화탄소의 용존량과 산소용존량은 상관관계가 없다.

• 건강한 수초는 계속 광합성을 하면서 산소를 내뿜는다.

• 다만 산소공급을 위한 에어레이션을 하게 되면 에어레이션 과정에서 생기는 물의 흐름 때문에 이산화탄소가 공기 중으로 흩어져 버리게 된다. 수초어항에 에어레이션을 하지 않는 이유다. 여과기 출수구의 물로 인한 물 표면의 출렁임만으로 충분하다.

 

 

※ 자료출처 : 카페아쿠아에서 옮겨온 글임