양식생물여과기 (Biofilter in Aquaculture)
한 줄 정의: 미생물의 대사 작용을 이용해 사육수 속의 암모니아 등 독성 질소 화합물을 분해·제거하는 여과 장치입니다.
쉽게 풀면
물고기는 배설물과 호흡을 통해 암모니아라는 독성 물질을 물속에 내보냅니다. 암모니아가 쌓이면 물고기에게 해롭기 때문에 이를 제거해야 하는데, 생물여과기는 특정 미생물이 자라는 필터를 이용해 암모니아를 상대적으로 덜 해로운 물질로 바꿔줍니다. 이는 마치 하수처리장에서 미생물이 오염물질을 분해하는 원리를 소규모 양식 시스템에 적용한 것과 비슷합니다. 특히 물을 순환해서 재사용하는 양식 시스템에서는 생물여과기가 필수 장치로 쓰입니다.
왜 중요한가
생물여과는 물 교환량을 줄이면서도 수질을 안전하게 유지할 수 있게 해주어, 순환여과식 양식(RAS) 등 물 사용을 절약하는 양식 시스템의 핵심 기술로 다루어집니다. 여과 효율은 사육 밀도와 수질 안정성에 직접 영향을 미치기 때문에 관련 연구가 활발히 이루어집니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"순환여과식 시스템에 적용된 양식생물여과기의 암모니아 제거 효율을 평가하였다."
생물여과기의 성능을 실험적으로 측정했다는 의미입니다.
"양식생물여과기 내 미생물 군집 구조가 여과 성능에 미치는 영향을 분석하였다."
여과기 안의 미생물 종류와 분포가 정화 능력과 관련 있음을 살펴봤다는 의미입니다.
조금 더 깊게 보면
생물여과기는 질화 미생물이 암모니아를 아질산, 다시 질산염으로 순차적으로 변환하는 질화 과정을 이용합니다. 여과재의 표면적, 수류 속도, 산소 공급 등이 미생물 활착과 여과 효율에 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다.
주의할 점
생물여과기는 설치 직후 미생물 군집이 충분히 형성되기까지 시간이 필요하며, 이 초기 안정화 기간을 거치지 않으면 제 기능을 하지 못할 수 있습니다. 또한 온도나 pH 변화에 미생물이 민감하게 반응할 수 있어 운영 조건 관리가 함께 필요합니다.