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여과에 대해서

category 물생활 2008. 12. 19. 03:52
낭후 게시판에서 가져왔습니다.

여과기선택에 앞서...1
어항의 여과기는 수조관리에 있어서 다른 어떤 논제보다도 많은 미스터리에 싸여 있으며 점점 더많은 의문점을 만들어내는지 모르겠다. 그런데 대부분의 이 미스터리는 우리 대부분이 구입하기 원하는 여과기 제조업체들에 의해서 만들어진다. 여과기 제조업체 중 여기서 자유로울 수 있는 곳은 거의 없다. 나는 여과기 제조업체들이 수많은 불합리한 주장을 내세우는걸 보아왔으며 그건 거의 사기적 광고에 가깝다. 나는 이런것들이 전반적으로 애어가들에게는 해라고 믿는다, 그 애어가들이 광고 속임수를 바로 알아차릴 수 있을 수도 없을수도 있고 그리고 어느것이 중요한것인지, 이것들이 단지 상상력이 풍부한 광고작가의 산물이나 휘파람, 딸랑거림, 꾸밈인지 구별할 수 있을런지는 몰라도.

자 잠깐 기초적인걸 생각해봅시다. 자연상태에서의 물은 늘 대체되거나(흐르는 물의 경우), 많은 양이 모여있다(호수의 경우). 그래서 물고기가 배출해내는 어떤 쓰레기나 찌거기들도 즉시 씻겨지거나 희석된다. 그러나 가정의 어항에서는 이런 일들이 일어나지 않는다. 대사된 오염물질들이 어항벽으로 구성된 비교적 제한된 물공급속에 분비되어진다. 수초도 역시 삭은 파편으로 찌꺼기를 구성하는데 일조한다. 수초가 성장함에따라 작은 돌출부등이 부서져서 수계로 들어간다. 이런것들이 제거되지 않으면 결국엔 분해되고 썩어서 물속으로 그들의 쓰레기 오염물질들을 버리게 된다. 우리는 매일 어항에 물고기밥도 첨가하고 있음을 기억하라. 이러한 물고기 사료들은 절대로 어항을 떠나지 않으며 단순히 물고기 똥으로 변하거나 부패과정이 작동하여 암모니아나 아질산으로 전환되는 곳인 자갈바닥에 자리를 잡는다.

이런 폐기물들은 자라나는 수초에 의해 일부 제거된다. 수초는 암모니아를 바로 소비하기도 하고 질산염은 수초의 비료가 되기도한다. 그러나 고기 밀집도가 가볍고 수초 밀집도가 매우 높지 않다면 폐기물들은 어항으로부터 직접적인 방법으로 처리되어지거나 강력하게 제거되어져야 될 것이다. 추가로 수초에 의해선 제거되지 않고 물갈이에 의해서만 없앨 수 있는 부패의 산물이 존재할 수도 있다.

여과기는 다양하다. 수족관물품 목록을 슬쩍 보기만 해도 우리는 많은 다른 종류의 강력 여과기들과 다양한 크기, 모양, 등급의 상자형 외부여과기및 다른 여과기구들을 선택할 수 있다. 어떤 여과기가 우리 어항에 가장 알맞은 선택일까? 어떤게 다른것보다 더 나을까? 피해야만 할 여과기는 없는가?

여기에 대답하기 위해선 우리가 성취하고자 하는 바가 무엇인지를 알 필요가 있다. 일반적으로 여과는 3가지 범주중 하나가 된다.


기계적 여과

이것은 어항내의 기계적인 부스러기를 물리적으로 제거하는 것이다. 고형의 폐기물조각, 수초조각, 기타 잡다한 어항의 찌꺼기 모두 물리적인 여과를 통해 제거된다. 기계적 여과기는 이러한 파편들은 잡아내거나 어항에서 제거되거나 버려질 수 있을 때까지 붙들어주는 단순한 어떤 종류의 막이나 채같은 재료이다. 우리는 이런 물리적 여과를 세밀하고 다공질인 재료에 물을 통과시킴으로서 성취할 수 있다. 최초의 물리적 여과재중 하나는 여과솜이었다. 원래는 목화솜이나 "유리솜"(즉 유리실의 섬사로 만들어진 매트구조의 재료)으로 만들어졌는데 이방법은 찌거기들을 걸러내는데 매우 좋았다. 나중에 폴리에스테르가 솜재료를 만드는데 사용되어졌다. 폴리에스터 여과솜은 목화솜이나 유리솜보다 잇점이 있다. 목화솜은 유기물질이라 그 자체가 썩기 시작하고 유기성 폐기물들을 물속으로 방출한다. 유리솜은 유리섬유가 피부로 들어갈 수 있기때문에 다루기에 가장 안전한 재료가 아니었다. 만약 눈을 찌르고 들어오면 매우 자극적인 증상을 나타내며 실제로 수년간 지속되기도 한다. 합성솜(Polyester floss)은 이러한 결점이 전혀없다. 물속으로 아무것도 유출하지 않으며 현미경적인 파편들도 매우 효과적으로 잡아낸다. 합성솜은 대량구입시 상대적으로 싸며 더러워졌을때 잔돈정도 비용으로 버리고 교체할 수 있다.

폴리에스터는 다공질의 매트로 만들어질 수도 있으며 물이 매트를 통해 통과할 수 있도록 플라스틱 골조에 붙여질 수도 있고 가이드레일에 삽입될 수도 있다. 폴리에스터로 구성된 매트를 사용한 여과기의 예로는 Penguin, Millennium, AquaTech, AquaMaster, Emperor등이 있으며 기계적인 지꺼기들을 걸러내고 물로부터 제거하는데 효율적인 방법이다. 그러나 작은 여과통 형태로 팔릴때는 자주 활성탄소와 같이 들어있는 경우가 흔하며 애어가는 이럴때 어항에 활성탄소가 작동하는데 대해서 아무런 선택을 할 수 없게된다. 이건 원할수도 원하지 않을 수도 있는 일이다.

다른 능률적인 기계적 여과재는 구멍이 숭숭 뚫린 스펀지이다. 다공성 스펀지의 짜여지고 회선상의 도관을 통과한 물은 기계적 찌꺼기가 매우 효율적으로 청소된다. 스펀지의 장점은 쉽게 씻을 수 있고 무한적으로 재사용될 수 있다는 점이다. 합성섬유솜이 카트리지 타입으로 만들어지듯이 이것도 가능하나 제조업자들은 이사실이 알려지는걸 원치 않는 것같다. 기계적 여과재로 스펀지를 사용하는 제조업자의 예가 AquaClear일 것이다.

다른 기계적 여과방식이 있다. 대부분의 상자형 외부여과기는 작은 세라믹링을 사용하는데 이건 큰 찌꺼기를 잡아서 보다 작은 찌꺼기로 깨뜨려지도록 여과기 안쪽의 이곳저곳으로 내동댕이친다

한 외부여과기 제조업체는 큰 플라스틱성의 문지르는 패드같은 종류로 보이는 프라스틱 그물망을 사용한다. 이것은 보다 작은 기계적 입자들을 잘 걸러낸다. 이여과재의 하나의 큰 장점은 무한히 세척해서 재사용 가능하다는 것이다. 이런 플라스틱 그물망을 사용하는 업체의 예가 에하임이다.

최근들어 새로운 여과재가 인기를 얻었다. 비록 주로 생물학적 여과를 위해 고안된 것이지만 소결유리재는 수계로부터 아주 세밀한 입자까지 제거함으로써 물리적 여과에도 또한 기여한다. 시포락스, 바이오맥스, 에피섭스트라트, 또는 Seachem's matrix같은 소결유리재를 사용한 여과기는 극도로 맑고 깨끗한 물을 만드는 경향이 있다.

이런 재료들의 어느것도 여과기에서 다양한 조합으로 사용되어질 수 있겠다. 이런 재료들을 가장 효율적으로 사용하는 방법은 수초잎이나 물고기의 큰 똥덩어리 같은 큰 지꺼기덩이를 제거할 수 있도록 가장 거친 재료를 처음 물과 만나도록 배열하는 것이다. 다음으로 중간적인 밀도를 가진 재료를 보다 세밀한 지꺼기를 제거하기 위해 사용한다. 마지막으로 극세밀 여과재를 사용해서 아주 세밀한 심지어 현미경적 입자들을 걸러냄으로써 물을 "정제된" 물로 만들 수 있다. 이순서대로 사용함으로서 여과기는 매우 고효율의 여과를 수행하게된다.

기계적여과가 여과기가 수행하기에 가장 어려운 과제인 반면 용해된 유기폐기물질들을 제거하는것도 똑같이 중요하다. 물고기는 암모니아의 형태로 노폐물을 분비한다. 농축되도록 그대로 두면 암모니아는 급격히 독성 수준까지 올라가고 고기를 죽이게 될것이다. 당신 자신이 부패된 어항에서 살 수 밖에 없는 경우를 상상해보라, 그러면 해결책을 얻을것이라 생각한다

그러나 이 암모니아는 유익한 세균에 의해 독성이 덜한 형태로 변환된다. 암모니아는 나이트로소모나스 종으로 흔히 알려진 세균의 먹이로 쓰여 아질산으로 바뀐다. 아질산도 역시 극도의 독이며 축적되면 물고기를 죽이게 된다. 우리에겐(우리 물고기에게도) 다행하게도 나이트로박터 종으로 흔히 불리어지는 다른 세균이 아질산을 먹이로 하여 그것들을 질산염의 형태로 바꾸어준다. 질산염은 물고기에게 훨씬 덜 해로우며 문제를 일으키려면 아주 높은 수준으로 농축되어야한다. 어떤 물고기들은 다른 종보다 질산염에 더 잘 견딘다. 금붕어나 비단잉어들은 열대어에 비해 훨씬 더 높은 농도의 질산염을 견딜 수 있는 것처럼 보인다. 하지만 우리는 질산염이 너무 높은 농도로 되는걸 원치 않는다. 우리는 잠시 세세하게 질산염 제거에 대해 논의할 것이다. 현재로는 흔히 사용가능한 상업적 여과기중엔 질산염을 제거하는 것은 없다고만 말해두자.

말했듯이 생물학적 여과는 유익한 세균을 통해 일어난다. 이러한 박테리아는 어항의 모든 매끈한 표면들에서 발생한 점액질의 코팅속에서 산다. 그것들은 어항의 유리벽, 바위, 자갈, 장식품및 장신구들, 히터, 온도계 위에서 산다. 얼마간의 이런 세균은 여과기 자체내에도 발견된다. 세균은 어떤 매끈한 표면에서도 성장할것이라는걸 기억하라, 이런 표면은 여과기벽안쪽, 임펠러 날, 입수구호스의 안벽, 수류에 회전하는 작은 종이바퀴 표면도 포함될 것이다. 여과기 제조업자들은 비록 모든 생물학적 여과가 오직 그들의 여과기 속에서만 또는 종이바퀴속에서만 일어난다고 주장하지만 진실과는 멀리 벗어나 있다. 세균은 소떼가 아니다, 그것들을 오직 한장소로만 모을수는 없다. 세균들은 어항내에서 그들이 붙을 수 있는 장소 어디서든지 자라려한다. 여과기 상자와 그 내용물들은 세균에 유용한 전체 표면적의 15% 이하만을 공급한다. 그러므로 어항의 전체 생물학적 여과의 15% 이하가 여과기와 여과재에서 일어난다고 하는 사실이 바로 명확하고도 측정가능하다. 대부분의 생물학적 여과는 어항에서 일어나지 여과기에서 일어나는게 아니다.

어떤 여과기 제조업자들은 세균이 증식할 상대적으로 넓은 표면을 제공함으로써 많은 비율의 세균이 여과기내에서 성장한다고 강변할 수 있을 것이다. 하지만 그들은 단순히 세균이 퍼져나가고 성장하는 더 많은 장소만을 제공할 뿐이다. 과거 몇년동안 소결유리제품이 시장에 나왔고 오로지 제공되는 광활한 표면적때문에 생물학적 여과의 많은 부분을 담당할 것처럼 여겨져왔다. Siporax, Ehfisubstrat, Seachem Matrix, Fluval's BioMax, Cell Pore 등이 모두 이런 기술의 예이다. 난 다른 제조업체로부터 다른 주장들을 보아왔다. 어떤 제조업자는 그들 생산품인 하나의 링이 테니스코트와 맞먹는 생물학적 표면적을 제공할것이라고 말한다. 다른 업자는 그들 제품인 박스를 어떻게 활용하면 정말로 1에이커에 달하는 표면적을 제공할 것이라 말한다. 난 그들의 주장을 입증할 또는 반박할 방법이 없지만 이론상으론 아마도 그들이 주장이 심하게 과장되진 않았을거라 믿는다.실제로 제공되는 표면적이 얼마든간에 어항의 안쪽면이 제공하는 것보다는 넓다는게 확실할 것이다. 소결유리나 유리세라믹 제품들로 채워진 여과기에서는 여과재내에서 더 많은 부분의 생물학적 여과부하가 생길 것같다. 물론 단순히 세균이 균등하게 유용한 표면유역에 퍼져 나간다는 이유만으로 100% 생물학적 여과능을 제공하지는 않을 것이다. 얼마간의 세균들은 당신의 어항, 어항속 자갈들, 바위들 등에 항상 존재할 것이다.

세균과 그들의 먹이(암모니아, 아질산)는 향상 균형을 유지하고 있다는걸 유념하는게 중요하다. 오래 숙성된 어항에서는 세균의 양이 암모니아와 아질산을 처리하기에 적당한 수준에 도달해 있을 것이며, 생물학적 부하를 담당할 전체 숫자는 쉽게 올라가거나 떨어지지 않을 것이다. 그러므로 작은고기 몇마리 있는 저밀집 어항에서는 전체 세균수가 적다. 반면 많은 고기가 있는 과밀어항에서는 그수가 높을 것이다. 적당량의 먹이를 소비할 꼭 맞는 수만큼의 세균들로 늘 균형을 맞추려 할것이다.

그러므로 세균들이 정착할 거대한 표면유역이 대개는 낭비될 것이다. 세균들이 유용한 표면전체로 퍼지므로 대부분의 표면유역들은 저밀도로 살게될것이다. 이런걸 달리 얘기한다면 광활한 표면적을 제공하는 대부분의 여과기들은 대부분의 표면적을 낭비한다고 해야 할것이다. 그러나 여분의 표면유역들이 그들이 필요한 경우 거기 있다는 사실은 안다면 위안이 될것이다. 만약 예를 들어 우연히 당신의 고기들에게 과도한 먹이를 주는일 생겼을때(다행히도 당신이 늘 그러지는 않겠지만) 먹이가 썩어 발생하는 암모니아는 어항의 유용한 세균들에 의해 처리될것이다. 세균들은 단순히 숫자를 증식시켜(3~4일 이상) 없애야할 폐기물들을 처리할 것이다. 그리고 그후론 먹이가 소비된 만큼 그들의 숫자는 도로 떨어질 것이다

어항의 폐기물부하가 올라가고 떨어짐에 따라 실제 어항속의 세균수가 올라가고 떨어진다는 사실이 곧 명확해 질것이다. 세균들은 일정하게 "태어나고" 암모니아와 아질산을 소비하면서 그들의 짧은 생을 살다가 그후엔 죽고 새로운 세균에 의해 대체된다. 오늘 당신의 어항속에 살고 있는 세균들은 지난주에 살고 있던 넘들이 아니다. 오늘의 세균은 어제 살던 세균의 자손이다.

이런걸 이해한다면 여과기에서 무슨일이 벌어지고 있는지 이제 볼 수 있게 된다. 어항세균의 일부는 어항내에 살고 일부는 여과기속에 산다. 여과기는 생물학적 여과의 환경만을 오로지 제공할 뿐이다. 이것이 당신이 생물학적 여과과정을 중단시키지 않고 여과카트리지를 교체할 수 있는 이유이다. 카트리지속의 세균수는 상대적으로 매우 작으며 여과기내에서의 박테리아 소실분을 채우기위해 증식한 다른 세균들로 곧 대체된다. 이것이 여과기가 설혹 실패하는 일이 생길지라도 어항이 "붕괴되거나 소멸"되지 않는 이유이다. 나는 어느 한 여과기가 실패할 것을 대비해 어항에 여러개의 여과기를 가동시켜야 한다는 조언을 자주 접한다. 글쎄요, 만약 당신이 3~4주동안 여과기 교체를 바라지 않는다면 그땐 이 이론이 유용할 수 있을것이다. 또한 당신이 나쁜 관상어 사육 습관을 실행하고자한다면 그리고 장기적으로 너무 많은 고기들로 과밀한 어항을 유지할려면 아마도 어항에 다른 여분의 여과기가 도움이 될것이다. 그러나 한어항에 여러개의 여과기를 돌리는 주요목적이 단순히 여과기사이의 청소시기를 늘리는 것이라면 이것은 바보같은 행위다. 한어항에 여러 여과기를 돌려 여과기간의 청소시기를 늘리는 것은 단지 물의 궤도에 있어서 걸러낸 지꺼기를 오래 남겨두고 서서히 썩게 만드는 것일 뿐이기때문이다. 그러므로 여분의 여과기를 가동시키는건 실제로는 여과기의 가동 목적을 파괴하는 것이며 (폐기물질들을 물흐름속에 오래 둠으로써) 어항내에 실제로 더 많은 폐기물의 대사산물을 만들어 축적시키는 것이다, 더 적게가 아니고. 하나의 여과기를 가동하고 자주 돌보는 것이 여러개의 여과기를 사용하고 그것들을 덜 돌보는 것보다 아마도 여러분의 어항물을 더 깨끗하게 해줄것이다.

그러므로 우리는 여과기를 고름에 있어서 유지보수기간을 늘리려는 목적으로 복수의 여과기를 가동시키기 보다는 하나의 적절한 양질의(그리고 믿을만한) 여과기를 선택하고 규칙적으로 보수유지하는 계획을 세워야 할것이다

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