https://gall.dcinside.com/board/view/?id=fish&no=897777&page=1
위 질문글에 대한 답변이자 그냥 재미를 위한 글입니다. 너무 진지하게 읽지는 말아주시길 바라며 반박시 님 말이 맞습니다
수초어항에서 물고기와 고압이탄 중 누가 더 이산화탄소 공급능력이 좋은지 따져보겠습니다.
기준은 물갤의 유사과학자이자 마스코트인 쿠아님의 30큐브 구피 40마리 수조입니다
1. 먼저 물고기입니다
가정 세가지만 하겠습니다.
(1) 물고기한테 준 사료는 잔반 없이 100% 먹는다
(2) 물고기 똥은 100% 분해된다
(3) 물고기는 모든 종류의 유기물을 같은 비율로 흡수한다
물고기의 에너지효율은 무려 50%라고 합니다. 소나 돼지의 10배가 넘는 효율입니다. 즉, 사료 100g을 먹으면 50g는 자기 살로 바꾼다는 뜻입니다. 따라서 물고기가 먹은 사료 중 50%만이 몸밖으로 배출되어 어항에 작용하게 됩니다.
구피 숫컷의 평균 체중은 0.10g 암컷은 0.40g 이라고 하며, 매일 체중의 1/8 정도를 먹는다고 합니다.
https://scudmissile.tistory.com/318?category=755603
암수가 반반이라고 하면 평균 체중은 0.25g이며 40마리면 총 10g입니다. 가정(1)에 따라 잔반은 없기 때문에 딱 하루 1.25g만의 사료를 투여하면 됩니다.
시중의 사료들을 조사한 결과 구성성분은 다음과 같았다고 합니다. 이 구성성분들의 중위값으로 계산해보겠습니다. 섬유소는 따로 나와있지 않아 테트라비트를 기준으로 했습니다.
https://fisheries.tamu.edu/files/2019/01/FST-269.pdf
단백질 34%
지방 17.5%
탄수화물 17.5%
섬유소 5%
(1) 단백질
단백질의 구성성분인 아미노산의 평균 분자량은 120입니다. 이 중 탄소의 지분은 34입니다. 분자량 12의 탄소 1개는 분자량 44의 이산화탄소 1개로 전환됩니다.
0.9375(사료급여량) * 0.34(사료 중 단백질 비율) * 0.5(물고기의 몸으로 전환되지 않은 비율) * 34/120(단백질 중 탄소 비율) * 44/12 = 0.1655g 입니다
(2) 지방
지방은 H-C-H 가 길게 결합된 분자구조를 갖고 있습니다. 따라서 지방의 12/14 는 탄소입니다.
0.9375(사료급여량) * 0.175(사료 중 지방 비율) * 0.5(물고기의 몸으로 전환되지 않은 비율) * 12/14(지방 중 탄소 비율) * 44/12 = 0.2578g 입니다
(3) 탄수화물
단당류인 포도당이나 과당의 분자량은 동일하게 180입니다. 이중 탄소의 지분은 72입니다.
0.9375(사료급여량) * 0.175(사료 중 탄수화물 비율) * 0.5(물고기의 몸으로 전환되지 않은 비율) * 72/180(탄수화물 중 탄소 비율) * 44/12 = 0.1203g 입니다
(4) 섬유소
셀룰로오스의 분자식은 C6H10O5 입니다. 분자량은 162이고 이중 탄소의 지분은 72입니다.
0.9375(사료급여량) * 0.05(사료 중 섬유소 비율) * 0.5(물고기의 몸으로 전환되지 않은 비율) * 72/162(섬유소 중 탄소 비율) * 44/12 = 0.0382g 입니다
(1)~(4)를 합치면 0.5819g 입니다. 즉, 구피 40마리를 키우는 어항에서는 하루 0.5819g 의 이산화탄소가 생성됩니다.
이 중 조명이 켜져있는 8시간 동안에만 수초가 사용할 수 있기 때문에, 물고기 40마리를 통해 수초에 실제로 공급되는 량은 하루 0.1939g 이 됩니다.
2. 다음으로 고압이탄입니다.
가정 한가지를 하겠습니다.
(1) 디퓨저에서 나온 이탄은 100% 물에 녹아들어간다
이탄은 국룰인 2자광 1초 1방울(1분 60방울)을 기준으로 틀어주겠습니다
2자광 120리터, 30큐브 25리터입니다. 따라서 30큐브에는 1분에 12.5방울을 넣어주겠습니다.
조명시간 8시간 동안만 틀어주겠습니다.
60초 * 25/120 = 12.5
12.5(방울) * 60(분) * 8(시간) = 6000방울
하루에 6000방울 들어갑니다. 20방울이 1cc 정도이므로 기체상태로 하루 300cc가 물속으로 녹아 들어가게 됩니다.
이산화탄소의 무게는 25도에서 리터당 1.8g 입니다. 300cc의 무게는 0.54g 입니다.
고압이탄을 통해 수초에 실제로 공급되는 량은 하루 0.54g 이 됩니다.
3. 결론
물고기에 의해 수초에 공급되는 이산화탄소는 하루 0.1939g
고압이탄에 의해 수초에 공급되는 이산화탄소는 하루 0.54g
물고기를 과밀로 키우면 고압이탄의 약 35% 효과를 볼 수 있다는 계산이 나옵니다.
다만 과밀로 키울 때 부영양화, 용존산소량 저하 등 단점이 많으므로 우리는 그냥 고압이탄을 사용합시다
※ 예상 변수
1. 잔반이 존재하기 때문에 적정량보다 조금 더 사료를 줘야함 - 물고기 측에 유리
2. 고압이탄은 물에 100% 녹지 않음 - 물고기 측에 유리
3. 일부 분해되는 속도가 느린 바닥슬러지의 존재 - 고압이탄 측에 유리
4. 성분비에 비해 많은 량의 이산화탄소를 발생시키는 지방의 경우 수표면에 주로 존재해 발생된 이산화탄소가 대기로 방출되는데 유리 - 고압이탄 측에 유리
5. 성체가 된 이후에는 성장속도가 느려지기 때문에 에너지 전환 효율도 떨어짐 - 물고기 측에 유리
머고 생각보다 괜찮은데 ?
예전부터 영미권에서는 물고기의 이탄공급효과를 부정했고 ADA측에서는 효과가 있다고 주장하긴 했었죠. 이런 계산은 사실 그냥 놀이에 불과하고 실제론 어떤 식으로건 잘 키워내는 사람이 최고라고 생각합니다 ㅋㅋ
물고기가 아가미에서 산소랑 이산화탄소랑 교환되는 양은 안넣었네요. 사람은 공기중의 산소 20%를 마시고 이탄을 5% 내뱉는다함
그 교환되는 이산화탄소가 어디에서 나온 것인지 생각해보십시오. 물고기의 살로 전환된 50% 쪽일까요 아니면 나머지 50% 쪽일까요?
어떤 어종을 키우건 암모니아 발생량은 사료투입량에 비례한다고 통찰력있는 말씀을 하셨던 쿠아님께서 이런 초보적인 착각을 하시다니 정말로 자아가 두개이신 것입니까
너무깊이들어가면 잘 몰라
전환되지 않는 비율을 배출한다 이말인가 이해했음
그럼 사람은 이산화탄소를 배출하는데 물고기는 이산화탄소를 배출하는가 탄산수를 배출하는가요 수초는 탄산수만 흡수하는데
아가미의 기체교환은 제가 알기로 확산작용이기 때문에 용해된 형태로 배출합니다 탄산수쪽에 가깝겠네요
맞습니다 전환되지 않고 배출되는 50%쪽에 아가미의 이산화탄소 배출이 포함되어 있습니다
탄산수로 배출된다면 물속에서 녹이는 과정에서 유실되는 이탄도 적겠네요, 나도 이런생각하고 섬프항에 미꾸라지 50마리를 키우면 되지않느냐 글썼다가 삭제당한기억이있네
제 생각도 그렇습니다. 고압이탄보다 물고기가 배출하는 이산화탄소의 효율이 더 높을 것 같습니다. 그래서 예상변수 2번에 써둔 것입니다
그런데 이산화탄소 공급 딱 하나만 놓고 봤을 땐 물고기의 개체수가 많으면 매우 유리한 것은 사실이지만 용존산소량 저하라던가 부영양화 등 물고기를 과밀로 키울 때 단점이 이산화탄소 공급을 훨씬 넘어서는 것 아닙니까. 그냥 물고기는 적당히 키우고 고압이탄을 넣어주는 것이 효율적이라고 저는 생각합니다
쿠아님께서는 용존산소량은 항상 최고치로 유지될거라고 생각하시지만 어차피 용존산소량이라는 것도 대기와 어항물의 기체교환, 어항물 내부에서의 생산량-소비량 이것들이 균형점을 이루어 결정되기 때문에 개체수가 늘어나면 당연히 용존산소량 균형점은 더 낮은 지점에서 생성될 것이라고 저는 생각합니다
물론 계속 떨어진다는 것이 아니라 과밀이 아닌채로 키울때와 비교했을 때 몇 ppm 정도 떨어진 지점에서 새로운 균형점이 생긴다는 뜻입니다
그렇지만 저는 쿠아님의 새로운 아이디어는 진심으로 존중합니다 모두 재밌는 생각이고 참고할만하다고 생각합니다
나는 그렇게 생각안하는데요 언젠가는 유입되는 산소량이 따라잡는다고 봄.
그렇다면 근거도 같이 말씀해주셔야죠
나처럼 에어디퓨저로 미약한 효과보는 사람도 있음ㅋ 왼쪽 오른쪽 번갈이 달아본데 유의미한 차이가 있드라ㅋ - dc App
이것도 모두가 입을 모아 미약하다고 말하지만 막상 계산해봤을 때 정말로 그 효과가 미약할까요? 제 생각엔 미약하지 않을 것 같은데요
기포방울크기×이탄비율×원기둥갯수×24시간 하면 작지는 않겠지만 고압이탄대비 미약하고 수초에 진심인사람에겐 의미가 없을듯? 당장 전 못견디고 액체카본삼 - dc App
대기 중 이탄농도가 400ppm인데 이것과 평형을 이루는 수중의 이탄 균형점이 아마 있겠죠. 정확한건 계산해봐야겠지만 10ppm이건 아무튼 뭔가 정해진 수치가 있을겁니다. 어차피 물은 그 수치를 향해 움직이려고 할텐데 1. 이미 균형점을 초과한 상태에서 고압이탄을 통해 균형점으로 가려고 하는 물의 움직임과 반대 방향으로 높은 분압의 이탄을 넣어주는 경우 2. 수초의 소비로 균형점에서 미달된 상태에서 균형점으로 가려고 하는 물의 움직임과 같은 방향으로 낮은 분압의 이탄(?)을 넣어주는 경우
제가 전공자가 아니라 정확한 계산을 해보긴 어려울 것 같긴 한데 그냥 일반인의 상식으로 느낄 때 2번이 정말 고압이탄에 비해 미미할지는...ㅋㅋ 30% 정도는 될거라고 한번 찍어봅니다
일단 다른사람 수초에 비해 발색이 안나오니까 ㅜㅜ - dc App
참고로 전통적인 비닐하우스 온실의 이탄농도가 심하면 100몇십 ppm 막 이렇다고 합니다. 정상적인 대기중 비율의 30% 이런 수준이죠. 그렇다고 해서 온실의 식물들이 노지의 식물보다 성장속도가 1/3 막 이렇게 하락하냐면 또 그렇지는 않잖아요. 제가 볼 때는 수초어항의 이탄 농도도 대기와 평형을 이루는 값의 1/3 정도만 되어도 수초들의 성장에는 큰 지장은 없을 것 같습니다
발색은 제가 관심분야가 아니라 1도 몰라서리 급히 가보겠습니다 ㄷㄷㄷ
ㅇㅇ 영양 빛 이탄중 차이는 이탄인데 발색 시불 - dc App
아 근데 발색이 잘나온다랑 수초가 건강하다는 조금 다르지 않나요? 어떻게 보면 조금 덜건강한 지표 아닙니까? 제가 듣기론 온도 낮춰서 양분흡수력 떨어뜨려 버리면 대부분 붉은 수초들이 미친 발색 올라온다고 하던디요
미미한 발색으로 일단 생장먼저 시켜놓고 사진 기록 남기기 전에 그렇게 하고 엎으시는 분들도 꽤 되신다고 들었습니다
수초바이수초일듯? 둘다 과영양, 구유이고ㅋ - dc App
처음부터 너무 답을 다 알고 하시면 재미 없죠 ㅋㅋ 출품하시려고 하는 것도 아니고 누굴 보여주려고 하시는 것도 아닌데 천천히 재밌게 하시면 되죠 특히 발색 같이 아직 결론이 나지 않는 분야에선 더 그렇지 않겠습니까
물질 재밌다 츄릅 - dc App
궁금한거 생겼는데 암모니아나 질산염은 바닥에 쌓임? 수류가 있으면 수중에 떠다님?
둘다 물에 골고루 퍼지는 물질입니다. 다만 암모니아는 소일에는 흡착되어 수초 뿌리에 의해 흡수되는 것들도 많아요
굿
일단 설탕보다 10배 잘녹음
고압이탄 사야지....꼭 사야지...