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가까이에 있는 우주기술 : 물고기의 사육수를 정화하는 바이오필터(1)(A Spin-off of Space Technology : A Biological Filter to Maintain Fish Tank Water(1))

전문가 제언: □ 물고기는 체내의 암모니아를 요소로 변환하지 않고 그대로 수중에 배설하므로, 폐쇄계의 수조에는 독성이 강한 암모니아가 축적되므로 제거해야 한다. 암모니아 분해 세균에는 아질산 생성균과 질산 생성균이 있으며, 바이오 필터에서는 두개 세균군의 공생을 위한 적정 환경조건(온도, pH, alkalinity, 용존산소 등)에서의 협조 작용에 의해 비교적 독성이 적은 질산으로 변환시켜 물고기의 사육을 용이하게 한다.

□ 우주 환경 중에서 가장 자주 이용되는 미소 중력 하에서는 대류, 침강, 부력, 정압 등이 없어, 지상에는 없는 뛰어난 연구개발 환경을 얻을 수 있어 초고성능 반도체 결정의 성장 등 많은 실험이 실시되고 있다.

□ 본 연구는 수서생물계의 수질을 정화하는 질화작용의 안정화에는 복합 미생물계의 질화세균이 효과적이며, 그 질화바이오필터의 수질 정화 작용이 IML-2의 수서생물실험에 있어 실증된 것을 개설한 내용으로, 이 기술을 지상의 관상어 사육에 스핀오프함으로써 멀리만 있다고 느끼는 우주기술을 생활 속에 접목시킬 수 있는 좋은 연구 자료라고 생각된다.

□ 향후 우주기술의 민수용 제품으로의 스핀오프의 성공요인은 우주실험 성공으로 증명된 기술에 대한 자신감, 타사제품의 상대적 성능의 저하, 민간용 제품 개발화의 성공, 향후 우주산업만으로는 비전이 없다는 우주관련 산업계 전체의 위기감 등이며, 저해요인은 우주제품의 특수성에 의한 민수용 제품화로의 어려움이다.

□ 한편 Miyazaki대학 연구진은 양식 배수중의 질소가 해조류 생산량 촉진에 유용하다는 데 착안, 영양염의 질산성 질소 부하량에 대해 필요한 해조(Ulvophyceae) 바이오매스량을 정량적으로 구해, 실제로 테라피아를 사육해 해조 바이오필터의 질산성 질소 회수의 가능성을 검토했다. 그 결과 사육 기간을 통해 질산성 질소의 축적은 전혀 없었으며, 암모니아성 질소와 아질산염도 0.1㎎-N/L이하였다. 물고기의 생존율은 100%였으며 질소의 측정 결과, 물고기가 배설한 전질소의 약 70%가 해조 바이오필터에 회수되어 조체 생산에 이용되었다.

저자: Ryuji shimura
자료유형: 학술정보