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소형 아쿠아포닉스 시스템의 화학적 관리 기준

by 리치캣 2025. 3. 29.
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폐쇄 루프 생태계에서 어류 양식(양식)과 수경 식물 재배를 통합한 소형 아쿠아포닉스 시스템입니다. 

바닥에 있는 어항은 영양이 풍부한 폐기물을 생산하는 물고기를 수용하고, 그 폐기물은 그 위에 있는 수직 수경 재배 시스템으로 펌핑됩니다. 

재활용 PVC 파이프에서 재배된 식물은 물을 여과하는 동안 이러한 영양소를 흡수합니다. 

그런 다음 정화된 물은 어항으로 돌아가 자립형 사이클을 보장합니다. 

이 공간 효율적인 설정은 도시 농업, 뒷마당 원예 및 지속 가능한 식량 생산에 이상적입니다. 

이 시스템은 최소한의 물 사용으로 신선한 생선과 유기농 채소를 제공합니다. 

이러한 디자인은 작은 공간에서 친환경 농업과 식량 안보를 촉진합니다.

a compact aquaponics system, integrating fish farming (aquaculture) and hydroponic plant cultivation in a closed-loop ecosystem. The fish tank at the bottom houses fish that produce nutrient-rich waste, which is then pumped to the vertical hydroponic grow system above. The plants, grown in upcycled PVC pipes, absorb these nutrients while filtering the water. The cleaned water then returns to the fish tank, ensuring a self-sustaining cycle. This space-efficient setup is ideal for urban farming, backyard gardening, and sustainable food production. The system provides fresh fish and organic vegetables with minimal water use. Such designs promote eco-friendly agriculture and food security in small spaces.

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출처: https://richcat.tistory.com/304000 [리치캣의 현재 그리고 미래:티스토리]

 

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**아쿠아포닉스(Aquaponics)**로, 수경재배(Hydroponics)와 양식업(Aquaculture)을 결합한 지속 가능한 농법입니다.

아쿠아포닉스 제작 단계

1. 준비물

  • 어항(수조): 물고기를 키울 수 있는 적당한 크기의 수조
  • 양식용 물고기: 틸라피아, 잉어, 메기 등
  • 재배용 컨테이너: PVC 파이프, 플라스틱 컨테이너 또는 나무 구조물
  • 수중 펌프: 물을 재배 시스템으로 순환시키기 위한 펌프
  • 배관 시스템: 물 순환을 위한 PVC 파이프, 호스
  • 여과 시스템: 물고기 배설물을 분해할 수 있는 박테리아 필터(생물학적 여과)
  • 식물: 상추, 허브, 바질, 시금치 등 뿌리가 강한 식물

2. 제작 과정

① 어항(물고기 양식 공간) 설치

  • 콘크리트, 유리, 아크릴 또는 플라스틱 탱크를 활용하여 어항을 만듦.
  • 수중 펌프와 에어레이션(산소 공급기)을 설치하여 물고기에게 적절한 환경 제공.

② 수경재배 시스템 설치

  • 사진처럼 PVC 파이프나 컨테이너를 이용해 물이 흐를 수 있는 재배 공간을 구성.
  • 식물을 심을 수 있도록 홀을 뚫고, 뿌리가 물에 닿도록 배치.

③ 배관 및 순환 시스템 연결

  • 어항에서 물을 펌프를 통해 상단의 재배 시스템으로 이동.
  • 중력에 의해 물이 다시 어항으로 떨어지도록 설계.
  • 이 과정에서 식물의 뿌리가 물고기 배설물을 영양분으로 흡수하여 정화 역할을 함.

④ 생물학적 여과 시스템 구축

  • 물고기의 배설물 속 암모니아를 분해하기 위해 박테리아 필터(질산화 박테리아) 배양.
  • 박테리아가 암모니아(NH3)를 아질산(NO2) → 질산(NO3)으로 변화시켜 식물이 흡수 가능하도록 함.

⑤ 시스템 테스트 및 식물 심기

  • 물의 흐름이 원활한지 확인하고, 안정적인 물 순환을 확인한 후 식물을 심음.
  • 처음 2~3주는 시스템이 안정될 때까지 물고기 수를 적게 유지.

화학적 관리 기준

아쿠아포닉스 시스템이 원활하게 작동하려면 물의 화학적 균형이 중요합니다.
 
주기적인 수질 테스트를 통해 안정적인 환경을 유지하는 것이 중요합니다.


표 아래 참조.

제시된 이미지와 같은 형태의 아쿠아포닉스 시스템을 만드는 구체적인 제작 단계와 화학적 관리 기준은 다음과 같습니다.

1. 제작 단계

1단계: 재료 준비

  • 어항: 물고기를 키울 수 있는 적절한 크기의 어항을 준비합니다.
  • 재배조: 식물을 키울 수 있는 적절한 크기의 재배조를 준비합니다. 이미지와 같이 PVC 파이프를 활용하여 만들 수 있습니다.
  • 배관 및 펌프: 어항의 물을 재배조로 순환시키기 위한 배관, 펌프, 호스 등을 준비합니다.
  • 여과재: 물고기 배설물을 분해하는 여과 박테리아가 서식할 수 있는 여과재를 준비합니다. (예: 바이오볼, 스펀지 여과재)
  • 식물 재배 매체: 식물 뿌리가 자랄 수 있는 적절한 재배 매체를 준비합니다. (예: 하이드로볼, 펄라이트)
  • 물고기 및 식물: 아쿠아포닉스 시스템에 적합한 물고기와 식물을 선택합니다.

2단계: 시스템 구축

  1. 어항 설치: 어항을 안정적인 장소에 설치합니다.
  2. 재배조 설치: 어항 위에 재배조를 설치합니다. 이미지와 같이 PVC 파이프를 활용하여 2단 또는 3단으로 설치할 수 있습니다.
  3. 배관 연결: 어항의 물을 펌프를 이용하여 재배조로 순환시키는 배관을 연결합니다. 재배조에서 물이 다시 어항으로 흘러내려갈 수 있도록 배관을 설치합니다.
  4. 여과 시스템 설치: 어항에 여과재를 넣고 여과 시스템을 구축합니다.
  5. 재배 매체 채우기: 재배조에 식물 재배 매체를 채웁니다.
  6. 식물 식재: 재배 매체에 식물을 심습니다.
  7. 물고기 투입: 어항에 물고기를 투입합니다.

3단계: 시스템 가동 및 관리

  1. 물 순환: 펌프를 가동하여 물을 순환시킵니다.
  2. 수질 관리: 물의 pH, 암모니아, 아질산염, 질산염 농도를 주기적으로 측정하고 관리합니다.
  3. 식물 관리: 식물의 성장 상태를 관찰하고 필요한 경우 영양제를 공급합니다.
  4. 물고기 관리: 물고기의 건강 상태를 관찰하고 필요한 경우 먹이를 공급합니다.

2. 화학적 관리 기준

아쿠아포닉스 시스템의 안정적인 운영을 위해서는 다음과 같은 화학적 관리 기준을 준수해야 합니다.
  • pH: 6.0 ~ 7.0 (물고기와 식물 모두에게 적합한 pH 범위)
  • 암모니아 (NH3): 0 ppm (물고기에게 유해하므로 0 ppm을 유지해야 합니다.)
  • 아질산염 (NO2-): 0 ppm (물고기에게 유해하므로 0 ppm을 유지해야 합니다.)
  • 질산염 (NO3-): 40 ~ 80 ppm (식물 성장에 필요한 영양소이지만, 너무 높으면 물고기에게 해로울 수 있습니다.)
  • 용존 산소 (DO): 5 ppm 이상 (물고기 호흡에 필요한 산소량)
추가 정보:
  • 아쿠아포닉스 시스템은 물고기 배설물을 식물 영양분으로 활용하는 친환경적인 재배 방식입니다.
  • 시스템 구축 및 관리에 대한 자세한 정보는 관련 서적이나 온라인 자료를 참고하시기 바랍니다.
주의: 아쿠아포닉스 시스템은 살아있는 생물을 다루는 시스템이므로, 꾸준한 관리와 관심이 필요합니다.

두개의 인공지능이 제시하는 화학적 범위가 다르다.

역시 ... 아직까지는.....거짓말 안하는 인간 전문가가 필요하다.

화학적 관리 기준

아쿠아포닉스 시스템이 원활하게 작동하려면 물의 화학적 균형이 중요합니다.

항목권장 수치관리 방법
pH 6.5 ~ 7.5 pH 조절제를 이용하여 유지
암모니아(NH3) 0 ~ 0.5 ppm 물고기 먹이량 조절, 여과 시스템 유지
아질산(NO2) 0 ~ 1 ppm 질산화 박테리아 활성화
질산(NO3) 5 ~ 150 ppm 식물이 흡수하는 주된 영양분
산소(O2) 5 mg/L 이상 에어 펌프 사용, 물의 흐름 증가
수온 20 ~ 28℃ (어종에 따라 다름) 히터 또는 냉각기 사용

주기적인 수질 테스트를 통해 안정적인 환경을 유지하는 것이 중요합니다.

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