요약

새 수조에는 물고기의 독성 배설물을 걸러내는 데 필요한 유익한 여과 박테리아가 없기 때문에 물고기를 바로 입수해서는 안 됩니다. 이 보이지 않는 미생물이 없으면 물고기의 호흡과 배설물에서 발생하는 암모니아가 치명적인 수준으로 빠르게 축적되어 '신증후군(New Tank Syndrome)'이라는 치명적인 상태를 유발합니다. 물고기를 안전하게 살리기 위해서는 먼저 수조에 생물학적 여과 장치를 구축하는 '물잡이(Cycling)' 과정을 몇 주간 거쳐야 합니다.

새 수조에 물고기를 너무 빨리 입수하는 것은 초기 폐사의 가장 주요한 원인입니다.

이것이 중요한 이유

투명하고 깨끗한 수조를 보면 물이 안전하다고 생각하기 쉽습니다. 하지만 수조에서 가장 위험한 요소들은 눈에 전혀 보이지 않습니다. 자연계에서는 방대한 양의 물이 물고기의 배설물을 희석하고, 자연 생태계가 독소를 즉각적으로 처리합니다. 하지만 폐쇄된 가정용 수조에서는 이 생태계를 미니어처 규모로 재현해야 합니다. 이 생물학적 여과 시스템은 전적으로 질소 순환(Nitrogen Cycle)에 의존합니다.

수조 안의 모든 물고기는 끊임없이 노폐물을 배출합니다. 아가미를 통해 암모니아($NH_3$)를 물속으로 직접 배출하며, 고체 배설물은 수조 바닥에서 부패합니다. 먹고 남은 사료와 부패하는 수초 역시 암모니아로 분해됩니다.

암모니아는 강한 독성을 가지고 있습니다. 새 수조에는 이 암모니아를 소비할 유익한 박테리아가 없습니다. 암모니아가 축적되면 물고기의 민감한 아가미 조직이 손상되고, 산소 흡수가 방해받으며, 내부 장기가 손상됩니다.

물이 안전해지려면 수조에 두 가지 서로 다른 유익한 질화 박테리아(Nitrifying bacteria) 군집이 정착해야 합니다.

암모니아 산화 박테리아(Nitrosomonas): 이 박테리아는 독성 암모니아를 섭취하여 아질산염($NO_2^-$)으로 전환합니다. 이는 필수적인 첫 단계이지만, 아질산염 역시 물고기에게 매우 치명적입니다. 아질산염은 물고기의 혈류로 들어가 헤모글로빈의 철을 산화시켜 혈액의 산소 운반 능력을 상실시킵니다. 이는 본질적으로 물고기가 내부에서부터 질식하게 만듭니다.
아질산염 산화 박테리아(Nitrospira 또는 Nitrobacter): 이 두 번째 박테리아 군집은 독성 아질산염을 섭취하여 질산염($NO_3^-$)으로 전환합니다. 질산염은 농도가 낮을 때 물고기에게 비교적 무해합니다.

이 두 박테리아 군집이 필터(여과기)와 바닥재에 완전히 정착하면 수조의 '물잡이(여과 사이클)'가 완료된 것입니다. 이는 물고기가 생성하는 모든 암모니아가 즉시 아질산염으로 전환되고, 다시 즉시 질산염으로 전환되어 수질이 안전하고 무독성 상태로 유지됨을 의미합니다.

:::key-facts

암모니아 ($NH_3$): 물고기와 부패하는 유기물에서 배출되는 강한 독성의 노폐물입니다.
아질산염 ($NO_2^-$): 물고기의 질식을 유발하는 강한 독성의 중간 화합물입니다.
질산염 ($NO_3^-$): 정기적인 환수를 통해 안전하게 제거할 수 있는 독성이 낮은 최종 생성물입니다.
사이클 소요 시간: 이 생물학적 여과 장치를 자연적으로 구축하는 데는 보통 4주에서 8주가 소요됩니다.
목표치: 암모니아 0 ppm(parts per million), 아질산염 0 ppm, 그리고 낮고 통제된 수준의 질산염 수치를 달성하는 것입니다.
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pH, 온도, 암모니아 간의 관계를 이해하는 것도 매우 중요합니다. 물속의 암모니아는 독성이 강한 유리 암모니아($NH_3$)와 대부분 무해한 암모늄($NH_4^+$)의 두 가지 형태로 존재합니다. 낮은 pH(7.0 미만)와 낮은 온도에서는 대부분의 암모니아가 무해한 암모늄으로 전환됩니다. 그러나 pH가 높거나(7.8 이상) 수온이 높으면 배설물의 훨씬 더 많은 비율이 독성이 매우 강한 유리 암모니아 형태로 남아있게 됩니다. 물잡이가 되지 않은 수조에서 pH가 갑자기 상승하면 물고기가 급사하는 이유가 바로 이 때문입니다.

이상적인 수질 상태

건강하고 여과 사이클이 완전히 잡힌 수조는 안정적이고 자립적인 생물학적 생태계입니다. 화학적으로 '이상적인 상태'는 액체 시약 테스트 키트를 사용하여 측정할 수 있는 정밀한 수질 매개변수로 정의됩니다.

액체 마스터 테스트 키트는 수조의 질소 순환 매개변수를 모니터링하는 가장 정확한 방법입니다.

성공적으로 사이클이 잡힌 수조의 수질 매개변수는 다음과 같이 지속적으로 측정되어야 합니다.

암모니아: 0 ppm
아질산염: 0 ppm
질산염: 5 ppm ~ 20 ppm (대부분의 담수 어종에게는 40 ppm 이하가 안전한 것으로 간주됩니다)
pH: 안정적이어야 하며, 기르는 물고기 품종의 특정 요구 사항에 맞아야 합니다 (일반적인 합사 수조의 경우 대개 6.5에서 8.0 사이)

물리적으로 물잡이가 완료된 수조는 물이 수정처럼 맑습니다. 사이클이 진행되는 동안 박테리아가 물속에서 증식하면서 일시적인 '백탁 현상(Bacterial bloom)'(물이 우유처럼 뿌옇게 흐려지는 현상)을 겪을 수 있지만, 박테리아가 여과재와 바닥재에 정착하면 자연스럽게 사라집니다. 물고기들은 활발하게 헤엄치고, 선명한 발색을 보여주며, 느리고 규칙적으로 호흡하고, 벽면이나 장식물에 몸을 비비거나 수면에서 숨을 헐떡이지 않고 먹이를 적극적으로 먹습니다.

:::pro-tip
종이 시험지(스트립) 대신 항상 액체 마스터 테스트 키트를 사용하십시오. 종이 시험지는 공기 중의 수분을 흡수하기 쉬워 정확도가 떨어지며, 이로 인해 잘못된 안전 수치를 보여줄 위험이 있습니다.
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단계별 가이드

수조의 여과 사이클을 잡는 방법에는 크게 두 가지가 있습니다. 물고기 없는 물잡이(Fishless Cycling)(안전하고 인도적인 권장 방법)와 물고기와 함께하는 물잡이(Fish-in Cycling)(물고기에게 큰 스트레스를 주며 매일 집중적인 관리가 필요하므로 권장하지 않음)입니다.

방법 1: 물고기 없는 물잡이 (가장 권장되는 표준 방법)

이 방법은 살아있는 물고기를 위험에 빠뜨리지 않고 박테리아의 먹이가 될 인공 암모니아원을 공급하는 방식입니다.

단계 1: 수조 설치

수조를 조립하고, 세척한 바닥재를 깔고, 여과기와 히터를 설치한 후 물을 채웁니다. 주의: 수돗물의 염소와 클로라민을 제거하기 위해 항상 고품질의 물조절제(염소중화제)를 사용하십시오. 염소는 박테리아를 죽이도록 설계되었기 때문에, 염소를 제거하지 않으면 증식하려는 유익한 박테리아가 모두 사멸합니다.

단계 2: 암모니아원 투입

박테리아가 성장할 수 있도록 먹이를 공급해야 합니다. 향료가 첨가되지 않은 순수한 가정용 염화암모늄(Ammonium chloride)을 투입하여 테스트 키트 기준 2~4 ppm이 되도록 맞추거나, 매일 소량의 물고기 사료를 수조에 넣어줍니다. 사료가 부패하면서 자연스럽게 암모니아가 방출됩니다.

단계 3: 유익한 박테리아 투입 (선택 사항이나 권장)

과정을 단축하기 위해 시판되는 액상 질화 박테리아 제제(흔히 '박테리아 활성제'로 판매됨)를 물에 직접 투입할 수 있습니다. 또는 이미 안정적으로 운영 중인 건강한 수조를 가진 지인이 있다면, 사용하던 여과기 스펀지를 짜낸 물이나 바닥재 한 줌을 얻어오는 것이 좋습니다. 이 성숙한 여과재를 새 여과기에 넣으면 수백만 마리의 활성 박테리아가 즉시 도입됩니다.

다공성 세라믹 링과 스펀지는 유익한 박테리아가 서식하는 데 필요한 거대한 표면적을 제공합니다.

단계 4: 수질 모니터링 및 테스트

2~3일마다 물을 테스트하여 암모니아, 아질산염, 질산염 수치를 측정합니다.

1~2주 차: 암모니아 수치가 상승하는 것을 볼 수 있습니다.
2~3주 차: 암모니아 수치가 떨어지기 시작하고 아질산염 수치가 급격히 상승합니다.
3~5주 차: 아질산염 수치가 최고조에 달한 후 질산염이 검출되기 시작합니다. 암모니아는 0 ppm에 가까워집니다.
5~8주 차: 암모니아와 아질산염이 모두 0 ppm으로 떨어지고 질산염 수치가 꾸준히 상승합니다.

단계 5: 사이클 완료 확인

생물학적 여과 장치가 견고하게 구축되었는지 확인하기 위해 순수 암모니아를 투입하여 2 ppm으로 맞춥니다. 24시간 후에 물을 테스트합니다. 암모니아와 아질산염이 모두 정확히 0 ppm으로 측정된다면 수조의 물잡이가 완전히 완료된 것이며 물고기를 입수할 준비가 된 것입니다. 물고기를 넣기 전에 축적된 질산염을 낮추기 위해 50% 환수를 진행하십시오.

:::ask-boo
20갤런(약 75리터) 수조에 순수 가정용 암모니아를 얼마나 넣어야 정확히 2 ppm에 도달하는지 계산하려면 어떻게 해야 하나요?
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방법 2: 물고기가 있는 상태에서의 물잡이 (비상 / 숙련자용 방법)

이미 물고기를 구입하여 물잡이가 되지 않은 수조에 넣은 경우, 물고기를 살리기 위해 이 방법을 수행해야 합니다. 이는 매일 모니터링하고 조치를 취해야 하는 까다로운 과정입니다.

단계 1: 즉각적인 수질 독성 제거

염소를 제거할 뿐만 아니라 암모니아와 아질산염을 일시적으로 무독성 형태로 결합(24~48시간 동안 유효)시키는 수질조절제를 사용하십시오. 이 조절제는 박테리아가 암모니아를 섭취하는 것을 방해하지 않으면서 독성만 중화합니다.

단계 2: 매일 박테리아제 투입

생물학적 군집이 최대한 빨리 정착할 수 있도록 고품질의 액상 박테리아제를 매일 여과기 칸에 직접 투입하십시오.

단계 3: 매일 수질 테스트 및 환수

매일 수질을 테스트하십시오. 암모니아나 아질산염 수치가 0.5 ppm 이상으로 올라가면 즉시 25%~50% 환수를 수행하여 독소를 희석하십시오. 몇 주 동안 매일 또는 격일로 환수를 진행해야 할 수 있습니다.

단계 4: 매우 소량만 급여

이틀에 한 번씩 아주 적은 양의 사료만 급여하십시오. 먹는 양이 적을수록 배설물이 적게 배출되므로, 박테리아 군집이 천천히 성장하는 동안 암모니아 수치를 낮게 유지할 수 있습니다.

문제가 발생했다는 신호

물잡이 과정 중이나 물고기를 입수한 직후에는 물고기의 신체적 이상 증상과 물속의 화학적 경고 신호를 주의 깊게 관찰해야 합니다.

:::video{src="https://storage.googleapis.com/decennium-global.appspot.com/knowledge_assets/care_guides/why-you-cannot-add-fish-to-a-brand-new-tank-the-nitrogen-cycle-explained/inline-2-1779989952054.mp4" poster="https://storage.googleapis.com/decennium-global.appspot.com/knowledge_assets/care_guides/why-you-cannot-add-fish-to-a-brand-new-tank-the-nitrogen-cycle-explained/inline-2-still-1779989813567.png" alt="암모니아 중독으로 인해 수면에서 숨을 헐떡이는 스트레스 받은 물고기."}
수면에서 숨을 헐떡이거나 아가미를 빠르게 움직이는 것은 독성 암모니아 또는 아질산염 노출의 전형적인 징후입니다.
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암모니아 중독

수면에서 숨 헐떡임: 여과기 출수구 근처에 머물거나 수면에서 숨을 헐떡이는 물고기는 암모니아로 인해 아가미가 손상되어 호흡에 어려움을 겪고 있는 것입니다.
붉거나 보라색으로 변한 아가미: 건강한 아가미는 연한 분홍색을 띱니다. 암모니아 화상을 입으면 아가미가 충혈되거나 염증이 생겨 어두운 보라색으로 보입니다.
무기력증: 수조 바닥에 가만히 머물러 있거나, 먹이 활동을 거부하고, 지느러미를 몸에 바짝 붙이고 있는 행동을 보입니다.
붉은 선: 지느러미나 몸통에 붉은 피줄(출혈 흔적)이 나타납니다.

아질산염 중독 (갈색 혈액병)

빠른 아가미 움직임: 산소를 얻기 위해 아가미를 매우 빠르게 움직이며 호흡합니다.
갈색으로 변한 아가미: 아질산염은 헤모글로빈을 산소 운반 능력이 없는 메트헤모글로빈으로 산화시켜 물고기의 혈액과 아가미를 탁한 갈색으로 변하게 만듭니다.
급사: 외관상 특별한 상처나 이상이 없음에도 물고기가 갑자기 폐사합니다.

:::warning
암모니아나 아질산염 수치가 1.0 ppm 이상으로 측정되고 물고기가 수면에서 숨을 헐떡인다면, 즉시 염소가 제거된 물로 50% 환수를 진행하십시오. 높은 독소 수치는 몇 시간 내에 영구적인 장기 손상이나 폐사를 유발할 수 있습니다. 수치가 떨어지지 않으면 수의사나 전문 수족관의 조언을 구하십시오.
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수의사의 진료가 필요한 시점

대부분의 수조 문제는 수질 화학적 매개변수를 교정함으로써 해결되지만, 수생동물 전문 수의사나 숙련된 물고기 건강 전문가의 상담이 필요한 때가 있습니다.

다음과 같은 경우 전문가에게 연락하십시오.

수질 매개변수가 완벽함에도 불구하고(암모니아 0 ppm, 아질산염 0 ppm, 낮은 질산염), 물고기가 솔방울병(장기 부전으로 인해 비늘이 솔방울처럼 일어나는 현상), 복수증, 또는 지속적인 백점병(Ich)과 같은 심각한 질병 증상을 계속 보일 때.
질소 순환 사이클을 안정화한 후에도 물고기에게 깊고 붉은 궤양, 솜털 같은 흰색 곰팡이 감염, 또는 빠르게 부식되는 지느러미 손상이 개선되지 않을 때.
정기적인 환수를 수행하고 중성의 수질 매개변수를 유지하고 있음에도 불구하고, 24시간 이내에 여러 마리의 물고기가 갑자기 집단 폐사할 때.

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흔히 하는 실수들

초보 사육자가 흔히 저지르는 다음과 같은 실수를 피하면 물고기의 생명을 구하고 불필요한 시행착오를 줄일 수 있습니다.

여과재(필터 카트리지)의 통째 교체: 대부분의 여과기 제조업체는 2~4주마다 필터 카트리지를 교체하라고 권장합니다. 절대로 이렇게 해서는 안 됩니다. 유익한 박테리아의 대부분은 그 여과재 내부에 살고 있습니다. 이를 버리는 것은 생물학적 여과 장치를 완전히 파괴하여 사이클을 무너뜨리고 수조를 첫날 상태로 되돌리는 결과를 초래합니다. 대신, 환수할 때 수조에서 빼낸 폐수를 양동이에 담아 여과재를 가볍게 헹구어 이물질만 제거한 후 다시 사용하십시오.
수돗물로 여과재 세척: 스펀지나 세라믹 링 등의 여과재를 수돗물로 직접 헹구지 마십시오. 수돗물의 염소 성분이 유익한 박테리아를 즉시 살균합니다. 여과재는 항상 수조에서 사이펀으로 빼낸 물로 헹구어야 합니다.
한 번에 너무 많은 물고기 입수: 수조의 물잡이가 완료되었더라도, 초기에는 소량의 생물학적 여과력(Bioload)만 감당할 수 있는 수준의 박테리아가 존재합니다. 한 번에 열 마리의 물고기를 넣으면 박테리아가 감당하지 못해 대규모 암모니아 폭탄이 발생합니다. 한 번에 1~~2마리씩만 입수하고, 박테리아 군집이 새로운 배설물 양에 맞춰 증식할 수 있도록 입수 간격을 1~~2주 정도 두십시오.
과다 급여: 초보 사육자들은 거의 항상 먹이를 너무 많이 줍니다. 먹지 않고 남은 사료는 바닥에 가라앉아 부패하며, 이는 초기 박테리아 군집이 감당하기 힘든 엄청난 양의 암모니아를 발생시킵니다.
바닥재 과도 청소: 수조 세팅 초기 몇 달 동안은 바닥재 전체를 한 번에 딥클리닝하는 것을 피하십시오. 유익한 박테리아의 상당 부분이 바닥재 표면에 서식합니다. 이 박테리아 군집을 보존하기 위해 바닥재 청소(사이펀질)는 한 번에 수조 바닥의 절반씩만 진행하십시오.

자주 묻는 질문

새 수조의 물잡이 기간은 얼마나 걸리나요?

일반적으로 표준 질소 순환 사이클이 자연적으로 완성되는 데는 4~~8주가 소요됩니다. 시판 박테리아제를 사용하거나 기존 수조의 여과재를 이식하면 이 기간을 1~~3주로 단축할 수 있습니다.

질소 순환 속도를 높일 수 있나요?

네, 가능합니다. 수온을 26°C~~28°C(80°F~~82°F)로 올려 박테리아의 번식을 촉진하고, 에어스톤으로 산소 공급을 늘리며, 액상 질화 박테리아제를 투입하거나 이미 안정된 수조의 여과재를 활용하면 사이클을 빠르게 진행할 수 있습니다.

새 수조의 물이 왜 뿌옇게 변하나요?

이는 대개 '백탁 현상(Bacterial bloom)'입니다. 물속의 유기 영양분을 먹고 자라는 수백만 마리의 무해한 종속영양 박테리아가 급격히 증식하면서 발생합니다. 이를 해결하기 위해 대규모 환수를 자주 진행하지 마십시오. 박테리아가 여과재에 정착하면서 며칠 내에 자연스럽게 맑아집니다.

물고기 없는 물잡이 중에도 환수를 해야 하나요?

일반적으로는 하지 않는 것이 좋습니다. 박테리아의 먹이가 될 암모니아와 아질산염이 물속에 유지되어야 하기 때문입니다. 그러나 암모니아가 5 ppm 이상으로 치솟거나 아질산염 수치가 측정 범위를 초과할 정도로 높아지면 오히려 박테리아 성장을 저해하여 사이클이 멈출 수 있습니다. 이처럼 극단적인 경우에는 50% 환수를 진행하여 수치를 측정 가능한 범위로 낮추어 주어야 합니다.

:::ask-boo
새 수조의 물이 나흘째 우유처럼 뿌옇습니다. 수질 청징제(응집제) 화학 물질을 사용해야 할까요, 아니면 자연적으로 맑아질 때까지 기다려야 할까요?
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수초가 물잡이에 도움이 되나요?

네, 수초는 물잡이에 매우 큰 도움이 됩니다. 수초는 물속의 암모니아와 질산염을 비료로 직접 흡수하여 독소 수치를 낮추는 데 기여하며, 수초의 잎과 뿌리에 자연적으로 서식하는 유익한 박테리아를 수조에 도입하는 역할도 합니다.

본 글은 일반적인 건강 교육을 목적으로 하며 전문적인 수의학적 조언을 대신할 수 없습니다. 반려동물이 아프면 수의사와 상담하세요.

새 수조에 물고기를 바로 입수할 수 없는 이유: 질소 순환 사이클의 이해

요약