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바닥재에 관한 일반적인 내용.

소일이란 무엇인가?

수초를 키우는 과정에서 소일에 대해서 알아둘 필요가 있을 것으로 예상됩니다. 그러므로 소일에 대해서 좀더 자세히 생각해 보겠습니다.

우리가 말하는 소일은 영어 soil이며, 이것은 토양이라고 번역됩니다. 토양과 흙은 같은 단어이면서도 전혀 다른 뜻을 가질 수 있으므로 잠시 토양에 대해서 이야기를 할 필요성이 있을 것 같습니다.

토양은 여러 가지 의미가 있지만, 좁은 의미로는 단순히 흙이 아니라, 어떤 특정한 구조를 가진 일정한 상태만을 토양이라고 합니다. 그러니까, 흙이라고 하면 온갖 것을 다 말하지만, 토양이라고 할 때는 그 흙중에서 일부만을 한정해서 말하는 것입니다.

그러면 그 토양의 특징은 무엇일까요?

일단 전형적인 토양을 살펴보겠습니다. 구글에서 soil 로 이미지를 찾아보면 가장 먼저 나오는 것이 soil profile입니다. 그림을 인용해 보겠습니다.

위의 그림을 보면 토양은 몇 개의 층으로 구성되어 있고, 가장 위에는 O층에서부터 가장 바닥까지 나름대로 구조를 가지고 있습니다. 여기서 중요한 것은 토양 위의 유기물 층도 토양에 속한다는 점입니다. 우리가 보기엔 흙이 아니라 나무 썩은 것일지라도 토양으로 볼 수 있다는 점입니다.  

그러나 우리가 중요하게 생각하는 것은 토양의 정의와 같은 것들이 아니라, 식물이 잘 자랄 수 있는 토양은 어떠한 것인가라는 점입니다. 그렇다면 어떤 토양에서 식물이 과연 잘 자랄까요?

일차적으로는 유기물과 무기물 등의 비료 성분이 많아야 하고, 통기성이 좋아야 합니다. 사실 이 두가지가 가장 중요하다고 생각됩니다. 문제는 이 두 가지는 사실 상반된 성질이라는 것입니다. 일단 통기성이 좋기 위해서는 당연히 입자가 커야합니다. 그래야 공기가 쉽게 들어갈 것입니다. 그런데 비료성분을 잘 흡착하기 위해서는 표면적이 넓어야 합니다. 표면적이 넓기 위해서는 입자가 아주 작아야 합니다.  

그렇다면 이 문제를 도대체 어떻게 해결해야 할까요? 자연계에서는 작은 입자가 서로 뭉쳐서 하나의 큰 입자가 되는 방식을 선택했습니다. 이러한 작은 입자의 덩어리를 입단이라고 부릅니다. 그러므로 좋은 토양은 한 마디로 입단구조가 잘 형성된 토양이라고 하면 됩니다. 일반적으로 좋은 토양은 푹신푹신한 느낌을 주는 것도 이 때문이고, 봄에 농부들이 밭을 가는 것도 공기를 제공하기 위한 것입니다. 소일이 단순한 점토가루가 아니라, 일정한 크기로 되어 있는 것도 이와 같은 것을 본받아서 만들었기 때문입니다.

이제 영양분이 많은 토양이라는 관점에서 접근해 보겠습니다. 도대체 어떻게 하면 영양분이 많아질 것인가? 왜 토양에는 유기질 함량이 중요한가? 이 문제는 매우 중요합니다. 이 문제를 다룰 때 가장 먼저 나오는 단어가 양이온치환능력(Cation Exchange Capacity)입니다. 흔히 CEC라고 불리는 이 수치가 토양의 성질의 거의 대부분을 결정짓는다고 생각해도 사실 과언이 아닙니다. 그런데 왜 하필 음이온은 아니고 양이온만 따질까요? 그것은 토양의 입자의 표면이 대개는 -OH이기 때문입니다.  -OH는 -O 가 되면서 음이온을 띠고 있으며 실제로 토양의 입자는 거의 대부분이 음이온을 띠고 있습니다. 그러므로 당연히 양이온을 흡착할 수밖에 없으며, 양이온 흡착능력만을 따질 수밖에 없는 것이고, 자연계가 그것에 맞도록 진화된 것이다.

CEC가 높기 위해서는 어떻게 되어야 할 까요? 당연하게 입자가 아주 작아야 합니다. 작으면 작을수록 표면이 넓어지기 때문입니다.

일단 양이온 교환에 대해서 좀더 자세히 알아보기 이전에 지금까지 나온 말을 정리해 봅시다.

1. 좋은 토양은 통기성이 우수해야 하며, 영양분을 잘 흡착하여야 합니다.
2. 통기성과 영양분을 잘 흡착하기 위해서는 아주 작은 입자들이 서로 엉겨서 입단 구조를 가져야 한다.

이 두가지는 잊지 말아야 합니다.

이제 양이온 교환에 대해서 좀더 살펴볼 필요가 있습니다. 토양은 일종의 이온교환수지입니다. 이온교환이라는 것은 매우 단순한 원리입니다. 토양이 (-)전하를 띠고 있으므로 양이온을 흡착하는데, 일반적으로 양이온 전하가 강한 놈들을 가장 잘 흡착합니다. 복잡하게 생각할 것 없이 다음과 같은 순서로 잘 흡착됩니다.

Al+3 > Ca2+ > Mg2+ > K+=NH4+ > Na+ >H+
(출처 : http://www.soils.agri.umn.edu/academics/classes/soil2125/doc/s11chp2.htm)

여기서 문제는 H+입니다. 이것은 인터넷의 글마다 흡착능력에 대해서 상당히 높게도 표시하고 낮게도 표시하는데, 일반적으로는 낮다고 봐야 할 것 같습니다.

여기서 중요한 것은 예를 들어 Ca++가 Mg++이 있을 때 Ca++만 흡착된다는 것이 아니라 Mg++도 흡착되지만 Ca++이 가장 많이 흡착된다는 양적인 개념으로 받아들여야 합니다. 사실 무조건 흡착되기만 하고 떼어내지 못한다면 사실 위의 값들은 전혀 의미가 없습니다. 식물은 도대체 토양의 영양분을 어떻게 떼어낼까요? 그것은 식물의 뿌리에서 H+를 방출하기 때문입니다. 식물의 뿌리가 비록 적은 양의 H+를 내놓지만 뿌리 주변을 본다면 H+의 농도가 높아지는 것이고, 상대적으로 약한 힘이지만 농도가 높아지면서 Ca++이 조금씩 떨어져 나오는 것입니다. 이것은 이온교환수지를 재생하는 것과도 같은 원리입니다. 연수기등에서 다쓴 이온교환수지를 꺼내서 재생할 때는 소금(NaCl)을 사용합니다. Na+역시 매우 힘이 약한 이온이지만 양이 많아지면 다른 더 강하게 흡착하는 이온들이 떨어져 나오는 것입니다.

위의 사실은 간단하지만 매우 중요한 정보를 가지고 있습니다. 한가지 추가로 알아야 할 것은 Na+이온은 토양입자의 표면에 흡착되었을 때, 전하의 힘이 약해서 다른 토양입자와 결합하는 능력이 약합니다. 하지만 Ca++등의 2가 이온들은 토양입자와 토양입자를 서로 당겨주는 효과가 있습니다. 그렇기 때문에 토양에 칼슘등의 2가이온이 많으면 토양의 구조가 매우 좋아집니다. 반대로 땅을 단단하게 만들기 위해서는 칼슘대신 소금을 사용합니다. 테니스장에서 소금을 뿌리고 단단하게 다지는 이유가 이와 같은 것입니다.

그러면 유기물은 도대체 어떤 역할을 할까요?
유기물 자체가 영양분이 되기도 합니다. 토양에서 미생물등이 분해한 유기물들은 뿌리로 직접 흡수되는 효과가 있습니다. 하지만 우리가 흔히 듣는 토양의 유기물 함량이 3%이내라고 우리나라 토양은 비옥하지 못하다라고 말할 때 그때의 유기물 함량은 사실은 부식(humus)를 의미하는 것입니다. 부식이라는 것은 흔히 말해서 쉽게 분해될 만한 것은 모두 분해된 식물의 잔해라고 보시면 됩니다. 이 부식은 식물에게 흡수되는 것이 아닙니다. 그럼에도 불구하고 토양에서 부식의 농도가 중요한 이유는 바로 부식이 다른 영양성분들을 흡착하는 성질이 있기 때문입니다. 부식은 또한 양이온 뿐만 아니라 음이온도 흡착할 수 있으므로, 식물의 성장에 매우 중요한 역할을 합니다.

이제 지금까지의 사실을 가지고 아쿠아 소일에 대해서 생각해 보겠습니다.

아쿠아 소일의 가장 큰 특징을 수초가 잘 자란다는 것이고, 엄밀히 말한다면, 토니나와 같은 남미유경이 잘된다는 것입니다. 사실 대충 모래에 이니셜스틱을 사용해도 상당한 수초를 키울 수 있다고 합니다. 그럼에도 불구하고 많은 사람들이 모래대신에 소일을 사용하는 이유는 소일이 뭔가 다르기 때문일 것입니다. 도대체 뭐가 다른지 한 번 생각해 보겠습니다.

아마조니아등을 사용하는 경우 약산성의 연수로 만들어준다고 합니다. 도대체 어떻게 이런 효과가 나타날까요?

앞서 말한 것을 이해하면 하나도 어렵지 않습니다. 먼저 연수로 만들어준다고 했으니까, 그 전에 넣어준 물은 경수일 것입니다. 그리고 약산성으로 만들어준다고 했으니까, 원래의 물은 중성이나 약 알칼리성 정도 될 것입니다. 그렇다면 정확하게 다시 말하면 중성이나 약 알칼리성의 경수를 약산성의 연수로 만들어준 다는 의미로 생각해도 될 것입니다. 이것은 토양의 이온교환을 생각하면, 이 소일이 H+이 흡착되어 있었다는 것을 의미하는 것입니다. H+ 보다는 Ca++나 Mg++이 더 강하게 흡착하기 때문에 Ca++와 Mg++이 토양에 흡착되고 H+이 방출되었다는 의미입니다. 여기서 중요한 사실이 있는데, 연수를 사용하는 경우, 아쿠아 소일은 pH를 약산성으로 낮추지 못한다는 점입니다. 그리고 시험을 해보지는 않았지만 pH를 더 낮추려고 한다면 CaCl2나 MgCl2와 같은 물질을 넣어주면 pH가 더 낮아질 것입니다. 그런데 한가지 주의할 것은 소일이 가지고 있는 H+를 모두 내놓으면 사실상의 수명은 다한 것입니다. 그러므로 pH를 낮추기 위해서 쓸데 2가 이온들을 넣어주는 것은 소일의 수명을 크게 단축시킬 것입니다.

만약에 소일이 없다면, 단순히 모래를 바닥에 깔았다면, pH를 어떻게 낮출까요? 물론 여러 가지 방법이 있습니다. 피트모스를 사용하거나 기타 등등의 방법이 있겠죠. 하지만 가장 쉬운 방법은 제가 흔히 사용하는 염산/황산/질산 등의 산을 직접 투입하는 것일 겁니다. 하지만 이러한 방법은 제외하고 생각하면 이온교환수지를 사용하는 것이 가장 좋을 것 같습니다.

그런데 우리나라의 이온교환수지는 거의 전부가 H+로 재생되어 있는 것이 아니라 NaCl로 재생했습니다. 사실 그것이 일반적이죠. 하지만 수족관용으로 생각한다면, HCl 등의 산으로 처리하는 것이 더 효과적이라는 것입니다. 2가 이온들인 Ca++, Mg++은 사실 식물이 필요한 이온들이지만 Na+는 별로 필요 없습니다. 그러므로 pH를 낮추는 H+로 대체하는 것이 더 좋을 것이고, 아니면 최소한 KCl로 처리하여 K+이온이 방출되어 식물이 이용하도록 하는 것이 더 바람직 할 것입니다.

이제 소일의 다른 특징을 살펴보겠습니다.
소일의 다른 특징의 하나는 다른 사람들은 말하지 않았지만, 저 개인적으로는 Fe을 공급하는 능력이 있지 않을까 생각합니다. 일반적으로 우리나라의 황토흙에는 Fe가 많습니다. 그러므로 일본이라고 크게 다르지 않을 것 같고, 대개 수족관용으로 많이 사용되는 흙에는 기본적으로 Fe의 함량이 높습니다. 그러므로 흡착된 Fe 가 많을 것이라고 생각합니다.

또 다른 특징은 유기물이 포함되어 있다는 점입니다. 여기서 유기물의 의미가 뭔지 생각해 볼 필요가 있습니다. 유기물이 단순히 유기물 비료일 수도 있습니다. 저도 이 부분에 대해서 잘 모릅니다. 그러나 한가지 분명한 것은 이 유기물은 소일에 흡착되어 있다는 점입니다.

이제 마지막으로 피트모스에 대해서 생각해 보겠습니다.
사실 피트모스는 이미 앞서 말한 것입니다. 바로 부식(humus)이기 때문입니다. 다만 아직 완전히 부식상태는 아니고 어느정도 전 단계라고 보입니다. 그렇기 때문에 물에 헹구면 아직도 많은 물질들이 우러나옵니다. 이 피트모스는 파워샌드에 사용합니다. 샌드라고 하는 것은 모래이고, 모래는 일반적으로 2mm이하입니다. 그 보다 더 작으면 silt 라고 하고 그 보다 더 작으면 점토라고 합니다. 그리고 2mm보다 더 크면 자갈입니다. 그러므로 우리가 흔히 말하는 흑사의 경우 3mm 흑사라고 한다면 사실 토양학에서만 맞지 않는 말입니다. 그러므로 외국의 경우 용어를 어떻게 사용하는지 확인할 필요도 있습니다. 일단 이러한 모래를 바닥에 까는 이유는 뭐랄까 통수성을 좋게 하기 위한 것입니다. 소일은 쉽게 붕괴되기 때문에 사실상 너무 두껍게 깔 수 없습니다. 그러므로 모래를 깔아두는데 단순히 모래만 깔면 수족관용으로는 상당히 부실하죠. 그래서 모래에 피트모스를 코팅한 것입니다. 이것을 사용함으로써 토양과 비슷한 효과를 보려고 하는 것입니다.

만약에 우리가 알고 있는 아쿠아 소일이 없다면 어떤 바닥재가 좋을 까요? 일단 간단히 생각하면, 점토로 이루어진 토양이 좋습니다. 왜냐하면 점토로 된 토양이어야만 CEC가 높기 때문입니다. 그런데 점토는 분진이 날리고 잘 다져지기 때문에 곤란합니다. 특히 육상에서는 Ca++등으로 입단 구조를 만드는 것이 그나마 쉽지만 물속에서는 이러한 효과를 보기 어렵습니다. 그래서 사람들은 점토를 뭉쳐서 굽기 시작했고, 그것이 적옥토라는 이름으로 팔리는 것으로 보입니다. 나름대로 적옥토도 매우 좋은 바닥재입니다.

이제 마지막으로 제가 사용했던 바닥재를 말씀드리겠습니다.
제가 물생활을 오래한 사람이 아니라, 처음 시작한 사람입니다. 그러므로 지극히 단순하게 시험용으로 바닥재를 사용했습니다.

우선 피트모스를 뜨거운 물에 담가둡니다. 그러면 피트모스의 일부가 가라앉습니다. 가능하면 많이 가라앉는 것이 좋겠죠. 몇 번 반복하면 피트모스의 상당부분이 가라앉습니다. 가라앉은 피트모스만 사용했습니다. 그 다음에는 이 피트모스를 소독하기 위해서 HCl로 처리했습니다. 사실 이 과정은 다른 양이온을 떼어내는 효과가 있기도 합니다만, 짧은 시간을 처리했으므로 그런 효과는 적다고 생각합니다. 이 피트모스를 바닥에 깔고 모래와 섞었습니다. 대충 1:1로 섞었습니다. 그 다음에 비료 성분을 넣고 싶었기 때문에 FeSO4를 넣었습니다. 바닥재의 가장 중요한 성질의 하나는 Fe의 공급인데 사실상 피트모스는 그런 기능이 없었기 때문에 할 수 없이 사용했는 데, 원래는 철가루를 넣으려고 했었는데, 구하지 못했던 것입니다. 지금도 저는 FeSO4를 사용한 것을 그다지 좋게 생각하지는 않는데, 재현성을 확보하기 어렵기 때문입니다. Ironite를 사용하시는 분도 있는데, 만약에 사용하시고 싶다면 피트모스가 충분히 흡착할 수 있도록 깔아주시는 것이 좋을 것입니다.

그 다음에 원래는 이니셜 스틱을 넣어야 하는데, 알았지만, 안 넣으면 어떻게 되는지 궁금해서 그냥 모래로 덮었습니다. 그리고 여러 가지 수초를 넣었습니다.

여기서 잘못된 것은 모래를 산처리를 하지 않았다는 점입니다. 산처리를 하지 않으면 CaCO3가 녹아나오기 때문에 pH를 알칼리로 맞추기 무척 어렵습니다. 3년 묵은 흑사가 좋다는 것도 CaCO3가 완전히 소모되야 한다는 것을 의미하는 것입니다.

하여튼 산처리 하지 않았고, 이온교환수지도 없었기 때문에 pH가 잘 안내려갔습니다. 그래서 강제로 황산으로 내렸고, 물은 가능하면 역삼투된 물을 사용했습니다. 그래서 현재 제 수조는 모래이지만 남미유경이 그럭저럭 자라고 있습니다.

마지막으로 드리고 싶은 말은 제가하고 싶은 말은, 소일을 사용하시려는 것을 막는 것이 아닙니다. 다만 흑사를 사용하시려는 분들에게는 혹은 소일 이외의 다른 바닥재를 사용하고자 하는 분들이 참고하시라는 의미입니다. 저는 소일이 분진이 일어난다는 한가지 이유만으로도 앞으로 소일을 사용하지 않을 것 같습니다. 이 글이 여러분에게 작은 도움이 되었으면 합니다.

글에 빠진 것이 많지만 일단 올립니다...그림 있는 원본 파일은 별것은 아닌데, 파일 용량 관계로 못 올립니다.



***** 담뽀뽀님에 의해서 게시물 복사 + 카테고리유지되었습니다 (2006-08-09 11:43)
  • ?
    작은바램 2013.06.09 10:07 (*.56.229.178)

    좋은 정보 얻고 갑니다.

  • ?
    *쪼아* 2013.07.08 11:09 (*.37.242.120)

    좋은정보  감사  합니다.

     

  • ?
    백두산 2013.08.28 02:45 (*.18.80.64)

    유용한 정보에 감사드립니다.

  • profile
    쇠여울 2013.11.21 00:55 (*.146.146.115)

    아직 이해할 수는 없지만 참고가 되리라고 봅니다.

    감사합니다.

  • ?
    팡팡봇 2013.11.21 00:55 (*.146.146.115)
    축하합니다 쇠여울님은 포인트팡팡에 당첨되셨네요. 보너스 15 점을받으셨습니다^^
  • profile
    쇠여울 2014.02.18 20:58 (*.146.146.115)

    다시 읽어보니 상당히 재미있는 내용이었습니다.

    처음에는 구피 몇 마리만 했다가 이젠 어종만 해도 수십 종이 되었고,

    새우에 수초도 십여 종 이상을 심었습니다.

    연수기에 소금 대신 염산을 사용하면 좋다는 것도 좋은 정보입니다.

    식용이야 염산 사용하면 좀 힘들겠지만요.

     

  • ?
    새우좋아 2014.05.05 05:40 (*.128.184.157)

    좋은글  감사 합니다.

  • profile
    이진성 2014.12.24 21:08 (*.148.201.121)

    좋은 내용입니다... 감사합니다..^^

  • ?
    니모st 2014.12.27 07:27 (*.137.212.199)

    정말 중요한 내용이네요! 감사합니다~!ㅎ

  • ?
    끌리면오라 2015.07.21 13:00 (*.218.240.18)

    감사합니다 잘 읽고 배우고 갑니다

  • ?
    부귀영화 2016.02.26 01:26 (*.240.2.123)

    정말 어렵네여,,, 대충 할려고 했는데 대단하십니다.... 감사합니다,,

    잘 읽고 갑니다...

  • profile
    함덕 2016.03.31 09:41 (*.71.120.134)

    여기에 소일에 대한 깊은 내용이 있는지 이제야 알았군요...

    정독하였습니다.^^


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