er초등학교 때 많이 했던 잉크 실험 기억하실겁니다.
액체에서의 확산속도를 보시면 어떤가요? 알고 계신것처럼 그렇게 빠르지 않습니다. 높이10cm 정도의 물컵에서도 완전히 섞이는데 30분이나 1시간으로는 턱없이 부족합니다. 심지어 님께서 말씀하신 5초나 1초는 정말 너무 말도 안되는 값입니다.
암모니아의 분자량이 작기 때문에 확산속도가 빠를 것이라고 생각하고 계시다는 것은 압니다. 그런데 그건 기체의 경우에 해당하는 것이고, 어항에서 물과 암모니아의 혼합은 사실 전혀 다른 경우입니다. 정확히 말하면 물 <-> 암모니아 수용액의 혼합에 해당합니다.
좀 더 정확히 말하면 물 속에서 암모니아수용액의 확산속도는 1/1000000000 m^2/s 단위로 측정해야 할 정도로 느립니다. 오히려 완전한 1순환(?)을 하는데 하루 이상 걸린다고 보는 것이 타당합니다.
제 댓글에 추가로 댓글을 다신 것도 봤습니다. 박테리아가 매 7시간마다 이분법으로 분열하기 때문에 암모니아를 먹어치운다. 박테리아의 개체가 많기 때문에 여과재에 접촉하는 물의 양은 상관없다 이런 말씀이시네요.
이건 틀린 생각은 아니지만 조금 많이 위험한 생각입니다.
여과재의 총 표면적, 여과재를 통과하는 수량, 암모니아 발생량, 수온 등등 여러가지 변수에 의해 어항 내 암모니아 농도의 균형점이 결정됩니다.
여과재를 아예 쓰지 않고 사료를 많이 투입하는 어항이라고 해서 영원히 암모니아 농도가 증가할까요? 그건 아닙니다. 아주 높은 농도, 예를 들면 5ppm이건 10ppm이건 어디에선가 균형은 생깁니다.
굳이 이런 관점에서 본다면 어찌됐건 생성된 암모니아는 다 분해된다는 님의 생각은 맞습니다. 단지 균형점이 높은 농도에서 생성될 뿐이죠.
여과재를 추가한다면 암모니아의 농도는 더 떨어질 것이고, 수류를 추가한다면 더 떨어질겁니다.
여기에서 최소량의 법칙이 적용되기 때문에 적은 수류에서 여과재를 늘리는 경우 효과는 있지만 효율은 떨어지죠.
반대로 여과재는 적은데 수류만 강하게 주는 것도 효과는 있지만 역시 효율은 떨어집니다.
이 효율을 계산하는 방식이 아주 오래전부터 있었습니다. GPH라던가 turnover 같은 말을 아마 들어보셨을 겁니다. 전부 이런 개념입니다.
이렇게 도출된 회전수가 시간당 5~15 정도인 겁니다.
물 흐름은 여기에 미치지 못하는데 여과재(바닥재)만 무작정 늘린다? 그것도 효과가 0이라고 할 수는 없지만 효율은 매우 떨어진다는 뜻이죠.
결국 수류 없이 바닥재에만 의존하는 여과방식은 같은 양의 여과재를 쓴 여과방식(예를 들면 저면여과)과 비교할 때 평균적으로 1/10 밖에 안된다는 뜻이고
여과기를 사용하는 일반적인 어항의 암모니아 농도가 0.1 ppm 이라면 같은 양의 사료를 투입하는 무여과 어항의 암모니아 농도는 1ppm 쯤 되겠죠.
물론 1 ppm 정도라면 물고기들이 죽지는 않습니다. 나름 건강하게 살 수도 있겠죠.
그렇지만 어쨌건 정상적인 농도라고 보기는 어렵습니다.
여과기가 모든 어항에 무조건 필요하냐? 라고 한다면 저도 그건 아니라고 생각합니다.
근데 님처럼 수치를 따져보지 않고 무조건적으로 여과기는 필요없다라고 생각하는 것은 너무나 위험합니다.
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