무료 암모니아 발생량 계산기 — 양식장 TAN 계산 | 수조 계산기

일일 사료 투입량과 단백질 함량으로 총 암모니아(TAN) 발생량을 계산합니다. RAS 양식장 바이오 필터 설계 및 수처리 설계 필수 도구.

모든 어류는 사료에 함유된 단백질을 대사하면서 부산물로 암모니아(주로 NH3와 NH4+)를 생성하고, 이를 아가미와 배설물을 통해 수중으로 끊임없이 내보냅니다. 사육하는 어류가 하루에 얼마만큼의 총 암모니아 질소(TAN)를 만들어내는지 정확히 아는 것은 생물 여과기 용량 사이징, 아쿠아포닉 시스템 설계, 신규 어항이 사이클링되는 데 걸리는 시간 예측, 그리고 과밀 사육 여부 판단의 모든 기초가 됩니다. 이 계산기는 일일 급여량(g)과 사료의 단백질 함량(%)을 입력하면 일 단위·시간 단위 TAN 생성량을 그램으로 환산해 줍니다. 두 수치는 모두 상용 생물 여과기 제조사, 아쿠아포닉 설계자, 양식장 운영자가 실제 장비 사양을 결정할 때 사용하는 값입니다. 한국 가정 어항의 일평균 암모니아 생성량은 어종·체중·먹이양에 비례합니다. 60cm 어항에 5 cm 네온테트라 20마리를 사육할 경우 일평균 약 0.4 g의 TAN이 생성되며, 같은 어항에 15 cm 오스카 1마리를 사육하면 일평균 약 0.8~1.2 g의 TAN이 생성됩니다. 즉 동일 어항이라도 어종 선택에 따라 생물 여과 부하는 2~3배 차이가 납니다.

작동 원리

표준 TAN-사료 방정식은 일일 사료 질량 × 단백질 비율 × 배출 계수(보통 0.092, 사료에 함유된 질소 중 어류가 TAN 형태로 배출하는 비율)로 구성됩니다. 입력한 조단백 함량을 그대로 적용하고, 단백질을 질소로 환산하는 비율을 6.25로 기본 설정하며, 결과를 g/일과 g/시간 두 단위로 동시에 출력해 연속 흐름식 필터의 시간당 처리 용량 산정과 배치식 필터의 일일 처리 용량 산정 모두에 사용할 수 있게 합니다. 아쿠아포닉 설계자는 시간당 값으로 질화 속도와 수리적 체류 시간(HRT)을 매칭하고, 가정용 어항에서는 일일 값으로 여과재 양과 환수 주기를 결정하며, 양식장에서는 두 값을 함께 활용해 산소 공급량과 디나이트리피케이션 단계까지 통합 설계합니다. 또한 먹이양 1 g당 약 0.06 g의 TAN이 어항으로 방출됩니다. 한국 가정에서 자주 발생하는 과급식(하루 3~5회 폭식)은 어항의 TAN 부하를 정상치의 2~3배로 끌어올려 사이클이 완료된 여과기조차 처리 한계를 넘게 만듭니다. 표준 권장 급식 빈도는 성체 1~2회/일, 치어 3~4회/일이며 매회 2~3분 안에 소비되는 양만 급여하는 것이 어항 안정성의 기본입니다.

활용 사례

  • 일일 38% 단백질 펠릿 120 g을 급여하는 500 L 코이 연못용 MBBR 생물 여과기 사이징.
  • 틸라피아 양식 아쿠아포닉 라프트의 질화 단계 설계: TAN 생산량을 상추 질소 흡수율과 균형 맞추기.
  • 어류 유래 TAN 대신 순수 암모니아를 사용한 무어 사이클링 단계의 부하 추정으로 프로토콜 비교.
  • 조단백 32%와 45% 사료 두 종을 비교하고 사료 변경 시 필터 성능 윈도우의 변화를 예측.
  • 60cm 어항에 5cm 네온테트라 20마리(총 100cm) 사육 시 일평균 TAN 약 0.4g, 표준 여재 1L로 24시간 내 완전 처리되어 NH3·NO2가 0 ppm 유지.
  • 같은 60cm 어항에 15cm 오스카 1마리 입식 시 일평균 TAN 약 1.2g으로 3배 부하 증가, 여재 2~3배 보강 + 주 2회 환수가 표준.
  • 한국 가정의 평균 수온 22~26℃ 환경에서 보통 어종 사료 잔여물 1g당 약 0.05~0.08g NH3 생성이 표준이며, 사료 과잉 공급은 단순한 영양 낭비가 아니라 직접적인 어류 독성으로 이어지는 가장 흔한 사고 원인입니다.
  • 새 어항을 무동 사이클로 진행할 때는 일일 1~2mg/L NH3 투입을 2~3주 유지해야 박테리아 콜로니가 충분히 성장하며, 한국 가정에서 흔한 "3일 만에 입식" 같은 단축 사이클은 입식 직후 NH3 스파이크 폐사의 주요 원인입니다.
  • 사이클링 완료 어항이라도 여재 청소·필터 모터 교체·과식 사고 직후에는 박테리아 콜로니가 30~50% 감소하므로 12~24시간 NH3 측정을 권장하며, 0.5mg/L 이상 검출 시 즉시 30~50% 환수 + 사료 중단으로 대응해야 합니다.
  • 한국 상수도에는 클로라민(클로린+암모니아)이 사용되는 지역이 있어 환수 시 직접 NH3 0.2~0.5mg/L가 추가될 수 있으므로, 단순 클로린 제거제가 아닌 클로라민 분해 기능이 있는 워터컨디셔너를 사용해야 안전합니다.
  • 조밀 식재 수초항은 식물이 NH3·NO3를 능동 흡수해 일일 약 30~50%의 질소 부하를 자연 처리하므로 동일 마릿수 대비 NH3 측정값이 1/2~1/3 수준으로 나타나며, 식물 활성도가 떨어지는 동절기(겨울철)에는 NH3 측정 빈도를 늘려야 합니다.

암모니아 발생량 계산기 사용법

일일 사료 투입량(kg)과 사료 라벨의 단백질 함량(%)을 입력하면 어류가 배설하는 총 암모니아(TAN)를 일별·시간별로 계산합니다.

공식: TAN = 사료 × 단백질 × 0.16 × 0.80. 단백질의 질소 함량 16%, 그중 80%를 암모니아로 배설한다는 RAS 표준 수식(Timmons & Ebeling)을 사용합니다.

시간당 값으로 바이오 필터와 첨두 부하를 설계하세요. 사료 투입 직후 배설 피크가 발생하므로 평균이 아닌 피크 기준으로 설계합니다.

자주 묻는 질문

TAN이 무엇이며 왜 중요한가요?

TAN(Total Ammonia Nitrogen)은 어류가 배출하는 NH3 + NH4⁺의 총합입니다. 주요 질소 노폐물이자 생물 여과의 가장 큰 부하 요인이며, 일일 TAN을 알아야 질산화 용량을 정확히 산정해 암모니아 급등을 예방할 수 있습니다.

0.16 × 0.80 공식은 얼마나 정확한가요?

Timmons & Ebeling(Recirculating Aquaculture, 2010)의 표준 추정치입니다. 조단백의 16%가 질소이고 그중 약 80%가 암모니아로 배출됩니다. 실제 값은 어종·생애 단계·사료 소화율에 따라 0.70~0.90 범위입니다.

사료 종류가 암모니아 배출에 영향을 주나요?

네. 고단백 사료(45~50%)는 저단백(28~35%)보다 kg당 TAN이 더 많습니다. 소화율 높은 저공해 사료는 g당 암모니아가 적습니다. 사료 라벨의 실제 조단백 비율을 사용하세요.

시간당 피크 vs 일일 평균 중 어느 기준으로 사이징하나요?

어류는 급이 후 1~6시간 동안 가장 많은 암모니아를 배출합니다. 하루 한 번 급이라면 시간당 TAN 부하가 평균의 2~3배가 됩니다. 생물 여과와 산소 공급은 시간당 피크 기준으로 사이징해야 급이 후 암모니아 스파이크를 막습니다.

수온이 TAN 생산에 어떻게 영향을 주나요?

따뜻할수록 어류 대사·섭이가 늘어 TAN이 증가합니다. 28°C 틸라피아 시스템은 14°C 연어과 시스템보다 같은 사료에서도 kg당 TAN이 눈에 띄게 많습니다. 수온 비제어 시스템은 계절별로 추정치를 조정하세요.