양식용 수질 센서는 양식장과 새우 양식장 안에서 하루 종일 자동으로 용존산소, 수온, pH 등을 재다가 수치가 이상하면 알려 주는 장비입니다. 연못 물의 용존산소와 pH는 하루 사이에도 크게 오르내리고 가장 위험한 때는 흔히 한밤중부터 새벽이므로, 사람이 밤새 연못가를 지킬 수는 없습니다. 그래서 하루에 한두 번 재는 것이 아니라 계속 재야 합니다.

연못을 돌봐 본 분은 알듯이, 물고기에게 문제가 생기는 것은 대개 동트기 직전입니다. 전날 밤까지 멀쩡했는데 새벽에 보니 물고기가 수면으로 떠올라 입을 벌리고 있습니다(부상). 수질 센서가 덜어 주려는 것은 밤새 가슴 졸이며 한밤중에 연못을 몇 번씩 도는 수고입니다. 아래에서는 연못을 돌보는 입장에서 어떤 항목을 재야 하는지, 프로브가 왜 자주 부정확해지는지, 구입 전에 무엇을 확인해야 하는지, 데이터를 어떻게 쓰는지 설명합니다.

양식장에서 가장 먼저 재야 할 항목은?

수질 센서는 항목이 많다고 좋은 것이 아닙니다. 숫자 하나하나가 질문 하나에 답해야 합니다. 수차(패들휠 에어레이터)를 돌릴까? 사료를 조금 줄일까? 물을 갈까? 각 항목이 매일의 관리와 어떤 관계인지 먼저 정리한 다음 무엇을 잴지 정하십시오.

용존산소: 가장 중요한 한 가지

용존산소는 양식 수질에서 가장 중요하게 여기는 항목입니다. 낮에는 조류가 광합성을 하며 물속에 산소를 내놓습니다. 밤에는 햇빛이 없어 조류, 물고기와 새우, 바닥의 미생물이 모두 산소를 쓰기 때문에 용존산소가 계속 떨어집니다. 그래서 일반적인 양식 연못의 용존산소는 저녁에 가장 높고 동트기 전에 가장 낮습니다. 무덥고 흐리고 바람이 없는 날, 또는 조류가 갑자기 대량으로 죽은 뒤(조류 대량 폐사)에는 용존산소가 더 모자라기 쉽습니다. 사료를 막 준 뒤에는 물고기와 새우의 산소 소비가 늘어 용존산소도 따라서 떨어집니다.

계속 측정하면 좋은 점은 한밤중 2시에 용존산소가 떨어지기 시작할 때 바로 알 수 있다는 것입니다. 새벽에 물고기가 떠오른 것을 보고서야 알게 되지 않습니다. 용존산소가 얼마까지 낮아지면 위험한지는 어종, 크기, 수온에 따라 다르므로 현지 수산 시험 기관이나 사료·종묘 업체의 권고를 기준으로 하십시오.

수온: 용존산소를 읽는 열쇠

수온이 높을수록 물에 녹는 산소는 줄어드는데 물고기와 새우의 대사와 산소 소비는 오히려 커집니다. 미국 뉴멕시코주립대학교 보급 기관의 자료에는 이런 예가 있습니다. 11°C의 물은 27°C의 물보다 녹을 수 있는 산소가 약 40% 많습니다. 그래서 여름밤에는 특히 용존산소에 신경 써야 하고, 한파가 올 때는 수온 자체가 지켜봐야 할 위험입니다. FAO의 양식 지침서도 용존산소를 잴 때 수온을 함께 재라고 권합니다. 두 숫자를 같이 봐야 정확합니다.

pH: 숫자 하나가 아니라 하루의 오르내림을 보십시오

연못 물의 pH도 용존산소처럼 밤낮에 따라 변합니다. 낮에는 광합성이 이산화탄소를 써서 pH가 오르고, 밤에는 호흡이 이산화탄소를 내놓아 pH가 내려갑니다. 그래서 보통 동틀 무렵에 가장 낮고 저녁에 가장 높습니다. pH는 암모니아의 독성에도 영향을 주므로, 하루에 한 번만 재기보다 계속 재서 추세를 보는 것이 알맞습니다.

암모니아성 질소: pH, 수온과 함께 보십시오

암모니아성 질소는 주로 먹다 남은 사료, 물고기와 새우의 배설물, 바닥 유기물의 분해에서 나옵니다. 물속 암모니아에는 두 가지 형태가 있으며 물고기와 새우에 독성이 더 강한 것은 비이온화 암모니아입니다. 그 비율은 pH와 수온이 올라갈수록 늘어납니다. 같은 암모니아성 질소 수치라도 pH가 높고 수온이 높을 때는 위험이 더 크므로, 암모니아성 질소는 반드시 pH, 수온과 함께 판단해야 합니다.

온라인 암모니아성 질소 프로브는 대부분 전극법이어서 암모니아성 질소가 서서히 쌓이는 추세를 따라가는 데 알맞습니다. 기수와 해수에서는 물속의 나트륨, 칼륨 등 이온이 전극 수치를 방해합니다. 정기적으로 시약법으로 비교하기를 권하며, 정확한 숫자가 필요할 때는 여전히 시약이나 검사 의뢰 결과를 기준으로 하십시오.

전기전도도와 염도: 비가 오거나 물을 보충한 뒤에 가장 뚜렷합니다

전기전도도와 염도는 물속 염분의 많고 적음을 나타냅니다. 기수 연못은 큰비가 오거나 담수를 끌어 보충하면 염도가 짧은 시간에 바뀔 수 있습니다. 담수 연못은 전기전도도를 보면 물이 서서히 ‘진해지는지’ 알 수 있습니다. 해수와 기수의 전기전도도는 담수보다 훨씬 높으므로, 프로브의 측정 범위는 수역에 맞아야 합니다.

남조류와 엽록소: ‘물색이 변했다’를 숫자로 바꾸기

물색을 본다는 것은 사실 연못의 조류를 보는 것입니다. 조류가 너무 적으면 낮에 산소가 모자라고, 조류가 너무 짙거나 갑자기 죽으면 용존산소가 급격히 떨어질 수 있습니다. 엽록소와 남조류 센서는 ‘물색이 변했다’를 추세선으로 바꿔 주어 일찍 알아차리게 해 줍니다.

YenProtek의 AquaPack을 예로 들면, 측정할 수 있는 항목은 용존산소(DO), 산도(pH), 암모니아성 질소, 수온, 전기전도도, 염도, 남조류, 엽록소입니다. 수역 형태, 양식 어종, 예산에 따라 자유롭게 조합할 수 있으며 필요한 센서만 살 수 있습니다.

프로브는 왜 자주 부정확해질까?

많은 양식 농가가 센서를 달아 보고도 결국 그 숫자를 믿지 않게 됩니다. 원인은 대개 아래 세 가지입니다.

프로브에 이끼가 낍니다: 생물 부착

양식장 물은 영양분이 많고 조류가 많아서 프로브를 물에 담가 두면 금방 점막과 이끼, 심지어 작은 조개까지 붙습니다. 프랑스 해양개발연구소(IFREMER) 연구자들이 정리한 자료에 따르면, 생물 부착은 일주일 안에도 센서의 측정 품질에 영향을 줄 수 있습니다. 프로브가 더러워지면 숫자가 서서히 벗어납니다. 용존산소의 경우 프로브가 오염되면 수치가 높게 나올 수 있어 ‘아직 충분하다’고 보이고, 그러면 산소 공급기가 가동되지 않습니다. 이것이 가장 위험한 경우입니다.

교정하지 않으면 숫자는 그냥 숫자일 뿐입니다

미국 남부지역양식센터(SRAC)의 용존산소 측정 설명은 아주 분명합니다. 기기에 표시된 숫자는 기기가 제대로 교정되어 있고, 측정 방법이 올바르며, 프로브를 잘 관리했을 때만 맞습니다. pH 전극은 오래 쓰면 반응이 나빠지는데, 미국지질조사국(USGS)의 측정 매뉴얼은 두 가지 이상의 표준액으로 교정하도록 요구합니다. 용존산소의 멤브레인 헤드와 pH 전극은 소모품이어서 낡으면 교체해야 하고, pH 유리구가 깨지면 고칠 수 없습니다. 일정 간격으로 같은 위치에서 휴대용 기기로 수치를 비교해 보기를 권합니다.

잘못된 위치에 설치: 재는 물이 물고기와 새우가 느끼는 물이 아닙니다

같은 연못이라도 용존산소는 깊이, 위치, 시간에 따라 다릅니다. 일반적으로 바닥이 수면보다 낮고, 바람이 불어오는 쪽이 바람이 불어 가는 쪽보다 낮으며, 물가 가까운 곳의 수치도 연못 중앙보다 낮습니다. SRAC는 휴대용으로 잴 때 물가에서 최소 약 60 cm 떨어지고, 수면 아래 약 30~45 cm에서 재며, 산소 공급기 바로 옆에서는 재지 말라고 권합니다. 고정식 센서도 이치가 같습니다. 수차 바로 앞이나 물이 들어오는 곳 옆에 달지 말고, 같은 위치에 고정해야 하루하루의 추세를 볼 수 있습니다. 한 번의 수치가 얼마나 정확한지를 따지기보다 같은 위치, 같은 시각의 추세가 참고 가치가 더 큽니다.

AquaPack은 부착을 어떻게 처리하나요

AquaPack은 순환식 자동 세척 설계(실용신안 제 M617481호)를 채택했습니다. 측정 전에 수질 시료를 먼저 처리해 부유물을 줄이고 미생물 부착을 낮추며, 측정 후에는 자동으로 세척 과정을 가동해 센서 헤드에 붙은 미생물을 제거하고 바이오필름이 생기는 것을 줄입니다. 이렇게 하면 물에 들어가 프로브를 닦는 횟수를 줄일 수 있지만, 이제부터 정비가 필요 없다는 뜻은 아닙니다. 센서 프로브는 여전히 정기적으로 교정해야 하고, 용존산소 멤브레인 헤드도 정기적으로 교체해야 합니다.

구입 전에 확인할 6가지

확인할 사항업체에 물어볼 질문
1. 재야 할 항목필요한 항목만 고를 수 있나요? 나중에 추가할 수 있나요?
2. 담수인가 염수인가우리 연못의 염도에서 프로브 측정 범위가 충분한가요? 염수에서 암모니아성 질소가 정확한가요?
3. 청소와 교정프로브는 얼마나 자주 청소하고 교정해야 하나요? 소모품은 얼마나 자주 교체하나요?
4. 전원과 통신연못가에 전기가 없고 신호가 나빠도 쓸 수 있나요? 연결이 끊기면 데이터가 사라지나요?
5. 경보수치가 이상하면 어떻게 알려 주나요? 기준값을 직접 설정할 수 있나요?
6. 제어와 연결할 수 있는지용존산소가 낮을 때 수차를 자동으로 켤 수 있나요? 따로 사야 할 것이 있나요?

1. 잴 항목

용존산소와 수온부터 시작하고, 연못의 문제에 따라 pH, 암모니아성 질소, 염도, 조류를 더하십시오. 따로 살 수 있고 나중에 추가 설치할 수 있는 설계를 고르면 헛돈을 덜 쓰게 됩니다.

2. 담수인가 염수인가

가장 잘못 사기 쉬운 부분입니다. 담수용 전기전도도·염도 프로브를 해수나 기수에 넣으면 측정 범위를 바로 넘어갈 수 있습니다. 용존산소 수치도 염도에 따라 보정해야 하고, 전극법 암모니아성 질소는 염수에서 방해를 받습니다. 흰다리새우, 밀크피시, 그루퍼 같은 기수 또는 해수 어종을 기른다면 구입 전에 연못의 염도를 업체에 알려 주십시오.

3. 청소와 교정

자동 세척이 있는지, 사람이 몇 번이나 닦아야 하는지, 어떻게 교정하는지, 소모품은 얼마나 자주 바꾸는지 분명히 물어보십시오. 물에 들어가 프로브를 닦는 인건비와 시간도 비용에 함께 넣어서 계산하십시오.

4. 전원과 통신

많은 양식장은 연못가에 콘센트가 없고 휴대전화 신호도 불안정합니다. 장비가 태양광을 쓸 수 있는지, 통신 방식을 몇 가지 고를 수 있는지, 연결이 끊기면 데이터를 먼저 저장했다가 복구 후 다시 전송하는지 확인하십시오. 통신 방식의 차이는 “IoT 통신 기술 비교”를 참고하십시오.

5. 경보

기준값을 직접 설정할 수 있는지, 어떤 방법으로 알려 주는지, 휴대전화에서 알아보기 쉬운지 확인하십시오. AquaPack은 설정한 기준값에 따라 수치가 이상하면 앱 푸시, 문자 메시지, Email 등으로 알려 줄 수 있습니다. 앱과 클라우드 플랫폼은 여러 나라 언어 화면을 지원합니다.

6. 제어와 연결할 수 있는지

재기만 하고 제어하지 못하면 한밤중에 알림을 받아도 일어나서 수차를 켜야 합니다. 센서가 제어 설비와 연동되는지, 어떤 장비가 필요한지, 대형 모터는 어떻게 배선하는지 확인하십시오.

측정한 데이터는 어떻게 쓸까?

경보: 휴대전화가 한밤중에 연못을 대신 돌아봅니다

먼저 어종과 양식 단계에 따라 용존산소, 수온, pH 등의 기준값을 설정해 두면, 수치가 선을 넘는 순간 휴대전화로 알림이 옵니다. 추세도 눈여겨보십시오. 같은 시각의 용존산소가 며칠째 계속 내려가는 것이 한 번의 최저점보다 더 눈여겨볼 만한 경우가 많습니다.

사료 급여, 물 갈기, 산소 공급기 가동을 조절하는 참고

수질 데이터는 사료 급여, 물 갈기, 산소 공급기 가동을 조절하는 참고가 됩니다. 새벽 용존산소가 계속 낮거나, 암모니아성 질소가 서서히 쌓이거나, 조류 지표가 갑자기 변하는 것은 모두 사료량, 물 갈기, 수차 가동 방식을 되돌아보라는 신호입니다. 최종적으로 어떻게 할지는 현장에서 물고기와 새우의 먹이 반응과 움직임을 보며 함께 판단해야 합니다.

용존산소가 낮으면 수차가 스스로 켜짐: Smart Control Box와 함께

AquaPack과 Smart Control Box를 함께 쓰면 휴대전화에서 ‘용존산소가 설정값보다 낮으면 산소 공급기와 수차를 켠다’는 규칙을 설정할 수 있습니다(수질 데이터에 따른 설비 자동 제어는 LoRa 통신 버전을 따로 구입해야 합니다). 산소 공급기와 수차 같은 대용량 모터나 3상 모터는 자격 있는 전기 기사가 외부 회로로 배선합니다.

사용할 때 지킬 안전 권고가 두 가지 있습니다. 밤과 새벽은 용존산소가 가장 낮아지기 쉬운 시간대이므로 일정 설정으로 이 시간에는 수차가 계속 돌도록 하십시오. 용존산소 규칙은 용존산소가 낮을 때 설비를 ‘추가로 켜는’ 역할만 맡아야 하며, 이것으로 수차를 끄도록 해서는 안 됩니다. 또 프로브가 더러우면 용존산소 수치가 높게 나올 수 있으므로 프로브를 정기적으로 청소하고 휴대용 용존산소계로 수치를 비교하십시오.

정전 때: 센서에는 전기가 있어도 수차에는 없을 수 있습니다

전체 정전이 되면 산소 공급기와 수차가 한꺼번에 멈추고 용존산소가 빠르게 떨어질 수 있습니다. 이것은 수질 센서와는 별개의 위험입니다. 정전을 가장 먼저 알고 예비 설비를 준비하는 방법은 “양식장 정전은 결코 작은 일이 아닙니다”를 참고하십시오. YenProtek 정전 경보 모듈 중 정전 후에도 경보를 보낼 수 있는 것은 SIM 통신을 내장한 NB-IoT 버전과 4G 버전입니다.

기존 시스템과 연결하기

이미 자체 관리 시스템이 있다면 AquaPack은 API와 MCP를 제공하여 모니터링 데이터를 기존 관리 시스템이나 AI 도구에 연결할 수 있습니다. 여러 가지 농업 센서의 전체 모습이 궁금하다면 “농업 센서에는 어떤 종류가 있을까?”를 참고하십시오.

자주 묻는 질문

Q1: 수질 센서가 있으면 시약으로 직접 재지 않아도 되나요?

재야 합니다. 온라인 센서의 강점은 계속 측정하고 변화를 일찍 알아내는 것입니다. 시약과 휴대용 기기는 정기적으로 비교해 수치가 벗어나지 않았는지 확인하는 용도입니다. 기수와 해수에서는 암모니아성 질소가 이온 간섭을 받으므로 정기적으로 시약법으로 비교하기를 더욱 권합니다.

Q2: 하루에 몇 번 재야 충분한가요?

SRAC는 고밀도 연못이라면 양식 시즌에 매일 최소 동틀 무렵과 저녁, 두 번 재라고 권하며, 더운 날 밤에는 한두 시간마다 재야 할 수도 있다고 합니다. 사람이 하기는 어렵습니다. 그래서 일정에 따라 자동으로 측정하고 데이터를 자동으로 올리는 장비가 필요합니다.

Q3: 자동 세척이 있으면 정비가 필요 없나요?

아닙니다. 순환식 자동 세척은 사람이 닦는 횟수를 줄여 주지만, 센서 프로브는 소모품이어서 여전히 정기적으로 교정해야 합니다. 용존산소 멤브레인 헤드는 정기적으로 교체해야 하고, pH 유리구는 망가지면 고칠 수 없습니다.

Q4: 기수나 해수 연못에서도 쓸 수 있나요?

해수와 기수의 전기전도도와 염도는 담수보다 훨씬 높으므로 프로브 측정 범위를 수역에 맞게 확인해야 합니다. AquaPack을 기수나 해수에 쓸 때는 프로브 측정 범위를 먼저 문의해 주십시오. 연못의 염도와 양식 어종을 알려 주시면 구성을 제안해 드리겠습니다.

Q5: 용존산소가 낮을 때 수차를 자동으로 켤 수 있나요?

가능합니다. LoRa 통신 버전을 구입하여 Smart Control Box와 함께 쓰면 용존산소가 설정값보다 낮을 때 산소 공급기와 수차 같은 설비를 자동으로 가동할 수 있습니다. 대용량 모터나 3상 모터는 자격 있는 전기 기사가 외부 회로로 배선합니다.

Q6: 양식장 옆에 전기도 없고 신호도 나쁜데 설치할 수 있나요?

가능합니다. AquaPack은 태양광 전원이 기본이며 상용 전원이나 외부 배터리를 연결할 수도 있습니다. 배수·배전 공사가 필요 없습니다. 통신은 현장 신호에 따라 LoRa, NB-IoT, 4G, Wi-Fi 중에서 고를 수 있고, 네트워크가 불안정하면 데이터를 장비에 먼저 임시 저장합니다.

연못을 돌볼 수질 센서를 찾으시나요?

수질 센서를 고를 때 중요한 것은 항목이 많거나 사양이 화려한 것이 아니라, 정확하게 재고, 관리할 수 있고, 이상이 생기면 깨워 주며, 필요하면 수차까지 켜 주는 것입니다. AquaPack은 특허 순환식 자동 세척을 갖춘 수질 센서 시스템이며 1년 보증을 제공합니다. 보증 기간 안에 고장 나면 새 제품으로 바로 교체해 보내며, 실제 보증 조건은 견적서를 기준으로 합니다.

휴대전화와 클라우드 플랫폼의 화면을 먼저 보고 싶으시면 데모 계정 신청을 이용해 주십시오. 수역 형태와 양식 어종을 알려 주시면 권장 구성과 견적을 제공해 드리겠습니다.

참고 자료