무료 pH KH CO2 계산기 - 용존 CO2 측정 | 수조 계산기

수조 pH와 KH 측정값으로 실제 용존 CO2 농도를 계산합니다. CO2 주입량이 수초 수조에 이상적인 15–30 ppm 범위인지 검증하세요.

민물 화학에서 용존 CO2는 일반 하비스트 테스트 키트로 직접 측정하기가 어렵지만, 탄산과 중탄산의 잘 알려진 평형 관계를 이용하면 pH와 탄산경도(KH) 두 가지 수치만으로 간접 추론할 수 있습니다. 이 계산기는 측정한 pH와 KH(dKH 또는 ppm CaCO3 단위)를 입력하면 ppm 단위의 용존 CO2와 함께 상태 카테고리(낮음=이끼 발생·수초 성장 부진, 안전=15~25 ppm 권장, 위험=어류 호흡 곤란) 세 단계로 결과를 반환합니다. 한국 수초 어항에서 흔히 사용하는 드롭 체커의 정량·즉시 판독 버전이라고 생각하면 됩니다. 드롭 체커가 4시간을 기다려야 색이 안정되는 한계와 달리, pH·KH 측정 직후 실시간으로 CO2 수치를 확인할 수 있어 솔레노이드 작동 시간 조정·BPS 미세 조정에 즉시 활용할 수 있습니다. 한국 수돗물의 평균 pH 7.0~7.6, KH 3~5 dKH, CO2 2~4 ppm 환경은 일반 열대어·수초항 입문에 이상적인 출발점입니다. 그러나 수초항에서 CO2를 30 ppm 이상 주입하면 pH가 0.8~1.0 떨어져 약산성(6.5~6.8)이 되며, 이는 모든 정상적인 변화입니다. 만약 CO2 주입 없이 pH가 6.5 이하라면 KH 부족으로 인한 pH 크래시 위험이 있으므로 KH 측정이 우선입니다.

작동 원리

관계식은 CO2 (ppm) = 12.839 × KH (dKH) × 10^(7-pH)입니다. 계산기는 KH를 dKH 또는 ppm CaCO3 단위로 받아(1 dKH = 17.86 ppm CaCO3) pH 지수를 정확히 계산해 ppm CO2를 반환합니다. 임계치는 국제 수초 커뮤니티의 가이드를 따라 10 ppm 미만은 낮음(수초 성장 부진과 이끼 폭발 위험), 15~25 ppm은 수초 어항 안전 영역, 25~30 ppm은 어류 스트레스가 시작되는 위험 신호, 30 ppm 이상은 급성 위험(수면에서 헐떡임 발생, 새우 폐사 위험)으로 분류됩니다. 모델은 탄산 알칼리도가 지배적 버퍼라고 가정하므로, 인산 버퍼나 유기산 버퍼(피트모스·구목 탄닌·인도 아몬드 잎)가 강한 어항에서는 실제 CO2와 다소 차이가 날 수 있어 드롭 체커와 병행 모니터링이 권장됩니다. pH·KH·CO2의 삼각 관계를 이해하는 것이 수초항 안정 운영의 핵심입니다. KH가 1 dKH 이하면 CO2 1 ppm 변화에도 pH가 0.5씩 흔들리는 불안정 상태가 되며, 새우와 민감 어종에 치명적입니다. 한국에서 KH가 낮은 지하수·약수를 사용하는 가정은 베이킹소다(중조) 미량 첨가로 KH를 4~5 dKH로 유지하거나, 산호골(쿠라루) 미디어를 여과기에 추가해 KH를 자동 보강하는 것이 안전합니다.

활용 사례

  • pH 6.8·KH 4의 수초 어항에서 새로 조정한 압축 CO2 시스템이 점등 시점 20 ppm을 공급하는지 검증.
  • 키퍼가 CO2가 충분하다고 가정했지만 pH/KH 계산이 8 ppm에 그쳐 BBA가 만성화된 어항 진단.
  • 주입 없는 저기술 어항이 3-5 ppm CO2에 있다는 점을 확인해 액상 카본 도징 결정을 합리화.
  • 아침 니들 밸브 조정 전 드롭 체커 색을 pH-KH 공식과 교차 검증하는 일상 점검.
  • 한국 가정 60cm 수초항(수돗물 pH 7.4·KH 4 dKH)에 CO2 30 ppm 주입 시 pH가 약 6.6~6.8로 떨어지는 정상 변화 + 드롭체커 라임 그린 유지.
  • KH 1 dKH 지하수 환경의 새우 어항에서 pH 크래시 사고 후 산호골 미디어 0.3L 추가로 KH를 4 dKH까지 자동 보강해 24시간 내 pH 6.8~7.0 안정화.

pH/KH → CO2 계산기 사용 가이드

테스트 키트로 수조의 pH와 KH(탄산 경도, °dKH)를 측정한 후 입력하세요. CO2 = 3.51 × KH × 10^(7−pH) 공식을 적용하여 실제 용존 CO2 농도(ppm)를 계산합니다.

안전 범위는 15–30 ppm입니다. 15 ppm 미만이면 수초 성장이 느려질 수 있고, 30 ppm 초과 시 물고기가 산소 스트레스 증상을 보일 수 있습니다. 거품 수 대신 이 계산기로 CO2 주입이 제대로 작동하는지 검증하세요.

참고: 이 공식은 pH에 탄산만 영향을 준다고 가정합니다. 피트나 유목 같은 산성 버퍼와 KH 버퍼를 함께 사용하면 결과가 약간 달라질 수 있습니다.

자주 묻는 질문

pH와 KH로 용존 CO2를 어떻게 계산하나요?

공식은 CO2(ppm) = 3.51 × KH(°dKH) × 10^(7-pH)입니다. 담수의 탄산 평형에서 유도되며, pH가 높거나 KH가 낮을수록 용존 CO2가 적습니다. 다른 산이 없는 폐쇄 시스템을 가정합니다.

수초항의 안전한 CO2 농도 범위는?

이상적인 범위는 15~30ppm입니다. 15ppm 미만이면 식물 성장이 더디고, 30ppm을 넘으면 어류가 수면에서 헐떡이는 등 스트레스 신호를 보입니다. 어류 행동을 관찰하며 주입량을 조절하세요.

KH는 어떻게 측정하나요?

KH(탄산경도)는 액상 KH 테스트 키트나 디지털 미터로 측정합니다. 단위는 °dKH(독일 경도) 또는 ppm CaCO3로 표기됩니다. 1°dKH = 17.848ppm CaCO3입니다.

CO2 주입을 안 하는데 왜 측정값이 높을까요?

수돗물·유기물 분해·어류 호흡·바닥재 모두 CO2를 만듭니다. 주입 없이도 보통 2~5ppm의 용존 CO2가 존재합니다. 본 계산기는 현재 용존 CO2를 보여주는 것이지, 주입한 양을 나타내지 않습니다.

이 공식이 해수항에도 적용되나요?

아닙니다. 해수 화학은 보레이트 알칼리도 등으로 더 복잡합니다. 본 공식은 담수 전용이며, 해수 CO2 추정은 별도의 리프 화학 계산기를 사용해야 합니다.