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저면열선저면 가열 장치가 신비스럽게 취급되고 있는 이유는 Dupla에서 자기네 상품을 보호하기 위해 이론적 근거를 주의깊에 숨겨, "마술"처럼 만드는데 있다.
저자가 생각하기에 핵심되는 개념은 자연에서 발생하는 일들을 그대로 모방하는 것이 아니라 (Dupla의 설명을 보면 그렇다고 되어 있지만) (자연계와) 동등한 생물학적 영향을 얻고자 하는 것이다.
자연에서는 압력차로 인하여 지하수가 표면으로 올라오기도 하고 지표수가 지하로 내려가기도 한다. Dupla에서는 이 것을 열대의 강에 있는 "영양의 샘(nutrient springs)"라고 표현하고 있다. 수족관에서는 이러한 물의 흐름은 거의 없다. (저면 여과 등을 제외하면)
물이 더워지면 저면도 더워진다. 그리고 그 열은 아래로 전달된다. 그러나, 특히 유리수족관의 경우, 열은 밑바닥에서 방, 탁자 등으로 빠져나가게 된다. 이러한 현상 때문에 뿌리가 물의 온도보다 낮아지게 된다. 절연을 할 경우에는 저면의 밑바닥과 위는 온도 차이가 생기지만, 그렇게 많이 생기지는 않는다.
저면 가열시 좋은 점은 다음과 같다고 생각된다. (순서와 중요도는 관계가 없다)
저면열선을 사용하면 저면을 따뜻하게 하여 생화학적 반응을 촉진한다. 열선이 뜨거워지는 지점에서 생기는 대류현상으로 인하여 영양소와 독소가 운반된다. 저면 밑바닥 1/3쯤에 넣은 홍토(Laterite)는 킬레이트 화합물을 제공한다. 대류가 천천히 일어나고 저면 내에 있는 질화 박테리아의 작용이 증폭되어 저면 밑바닥에 산소가 농축되는 것을 막음으로써, 환원환경을 만들어 준다.
저면 가열판(heating pad)은 저면 전체를 일정하게 가열한다. 저면 가열판도 저면을 따뜻하게 하여 생화학적 반응을 촉진시키지만, 열이 저면을 통해 전도되어 대류는 생기지 않을 것 같다. 열역학에 따르면, 어느 정도의 온도차이 까지는 전도만 일어나고 더 열을 가해야만 대류가 발생한다. 저자 생각으로는 열선을 적당한 간격으로 잘 배치하면 뜨거운 부분이 선형으로 생성되어 대류가 발생할 것으로 보인다. 물론 뜨거운 부분과 차가운 부분이 생기는 단점은 있지만, 장점이 더 많을 것이다.
저면에 관을 설치하고 더운물이 흐르는 방식 (예 : Bioplast)은 내 좁은 소견으로는 열이 충분하지 않아서 별로 좋지 않은 것 같다. Bioplast의 경우 가열기(heater)를 관으로 둘러싼 다음 펌프를 사용하여 파이프를 통해 물이 흐르도록 하고 있다. 가열기가 있는 곳에서 50cm정도까지는 열이 충분하겠지만, (이것조차 의심스러움) 금방 식어버린다. 가열기로부터 어느 정도 떨어진 지점에는 아예 아무런 열도 전달되지 않을 것이다.
저면 역류여과는 생화학적 반응을 증진시키고 독소를 운반하며 환원환경을 만든다. 저면으로 물을 보내기 전에 가열을 한다면 저면을 가열시킬 수도 있다. 그러나 영양분 공급은 약간 힘들다. (찌꺼기가 저면으로 들어가지 않도록) 먼저 물을 여과를 한 후 저면으로 보내는 것이 일반적이기 때문이다. 이 과정에서 미량원소가 여과기 속에서 산화된다. (생물학적여과의 목적은 산화를 시키는 것임) 킬레이트를 공급하는 것도 저면 역류방식에서는 홍토(Laterite)를 밀어 올려 어항 속으로 유출시키는 경향이 있기 때문에 쉽지 않다. 저면 역류방식은 잘 운영될 경우 앞서 말한 여섯 가지 좋은 점을 다 제공해 줄 수도 있지만, 적절한 흐름, 저면을 통과하는 흐름, 적절한 여과 등이 힘들 우려가 있다. 반면, 저면열선 방식은 전력만 적절하다면 골치 아플 것이 전혀 없다.
저면여과방식은 생화학적 반응에 필요한 온기와 영양소와 독소의 운반에는 도움이 된다. 그러나 저면을 뜨겁게 하는 것은 사실상 힘들다. 찌꺼기가 저면 속으로 빨려 들어오므로 킬레이트 공급은 가능하지만, 환원환경을 만들어주는 것은 저면을 통과하는 물의 속도를 저면 전체에 걸쳐서 매우 느리게 하지 않는 이상 거의 불가능하다.
저자는 저면 열선이 설치된 450리터 어항을 세 개, 저면 여과방식의 360리터 어항을 한 개 가지고 있다. 모든 어항이 모두 잘 자라지만, 360리터 어항은 불안정하다. 저자는 저면 밑에 너무 많은 찌꺼기가 쌓이는 것이 민감함을 유발한다고 생각하고 있으며, 6-9개월마다 새로 세팅하는 작업을 하고 있다. 저면 열선을 설치한 어항은 바닥을 뒤엎을 필요가 전혀 없으며 그중 하나는 적어도 3 년 동안 생물학적으로 안정되어 있었다. 3년을 지난 시점에 다시 세팅한 이유는 일부 수초가 너무 어지럽게 자랐기 때문이지 수초가 무너져 내리는 현상 때문은 아니었다.
저면 열선의 핵심은 장기간의 안정성이라고 생각한다. 수초는 저면 열선을 사용하지 않더라도 앞서 말한 6가지 사항을 잘 이루기만 하면 잘 자란다. 한 달에 한 번 정도 수초를 뽑아내어 트리밍만 하면(저면을 휘젓는다던가 뿌리를 독성이 있는 지역에서 옮기는 등) 대부분 이러한 효과를 거둘 수 있다.
Dupla와 같은 여러 회사로부터 완전 자동화된 저면 열선 시스템을 구매할 수 있으나, 초심자에게는 조금 비싼 판이다. 전선만 사서 스스로 만들면 아주 싼 값에 설치할 수 있다. 히터의 부속품과 같은 저전력 케이블을 사용한다면 온도조절은 무시하거나 타이머 만으로도 충분히 원하는 효과를 거둘 수 있다. 저전력 변환기만 있으면 된다. 케이블도 스스로 구할 수 있다면 일반 히터정도의 가격만으로도 제작할 수 있다.
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