수질 센서는 현대의 집약적이고 지능적인 양식업에 핵심적인 역할을 합니다. 수질 센서는 주요 수질 지표를 실시간으로 지속적으로 모니터링하여 양식업자가 문제를 신속하게 파악하고 조치를 취할 수 있도록 지원하며, 이를 통해 위험을 효과적으로 줄이고 수확량과 수익성을 향상시킵니다.
아래는 양식업에 일반적으로 사용되는 주요 수질 센서 유형과 그 특성 및 적용 시나리오입니다.
I. 핵심 수질 센서 개요
| 센서 이름 | 측정된 핵심 매개변수 | 주요 특징 | 일반적인 응용 프로그램 시나리오 |
|---|---|---|---|
| 용존산소 센서 | 용존산소(DO) 농도 | - 양식업의 생명선이 가장 중요합니다. - 잦은 교정 및 유지관리가 필요합니다. - 두 가지 주요 유형: 광학식(소모품 없음, 유지 보수 비용 낮음) 및 전극/멤브레인(전통적, 멤브레인 및 전해질 교체 필요). | - 물고기가 수면 위로 떠오르거나 질식하는 것을 방지하기 위해 24시간 365일 실시간 모니터링을 실시합니다. - 지능형 산소 공급을 위한 폭기장치와 연결하여 에너지를 절약합니다. - 고밀도 연못, 집약적 순환 양식 시스템(RAS). |
| pH 센서 | 산성도/알칼리도(pH) | - 생물체 생리학 및 독소 전환에 영향을 미칩니다. - 가치는 안정적이지만 변화는 장기적인 영향을 미칩니다. - 정기적인 교정이 필요합니다. | - 스트레스를 피하기 위해 pH 안정성을 모니터링합니다. - 석회를 뿌린 후나 조류가 대량으로 발생하는 동안 필수입니다. - 모든 양식 유형, 특히 새우와 게와 같이 유생 단계의 pH에 민감한 종에 적합합니다. |
| 온도 센서 | 수온 | - 성숙한 기술, 낮은 비용, 높은 신뢰성. - DO, 대사율, 박테리아 활동에 영향을 미칩니다. - 종종 다중 매개변수 프로브의 기본 구성 요소입니다. | - 매일 모니터링하여 공급 속도를 조절합니다(저온에서는 공급량을 줄이고, 고온에서는 공급량을 늘립니다). - 계절 변화에 따른 큰 온도 변화로 인한 스트레스를 예방합니다. - 모든 농업 시나리오, 특히 온실과 RAS. |
| 암모니아 센서 | 총 암모니아/이온화 암모니아 농도 | - 핵심 독성 모니터는 오염 수준을 직접 반영합니다. - 기술적 한계가 높고, 비교적 비쌉니다. - 신중한 유지관리와 교정이 필요합니다. | - 고밀도 양식에서 수질 악화에 대한 조기 경보. - 생물필터(RAS)의 효율성 평가. - 새우 양식, 귀중한 어류 양식, RAS. |
| 아질산염 센서 | 아질산염 농도 | - 암모니아 독성을 "증폭"하는 물질로 독성이 매우 강함. - 온라인 모니터링을 통해 조기 경고를 제공합니다. - 정기적인 유지관리도 필요합니다. | - 질산화 시스템의 상태를 진단하기 위해 암모니아 센서와 함께 사용됩니다. - 물이 갑자기 탁해지거나 물 교환 후 위험합니다. |
| 염도/전도도 센서 | 염도 또는 전도도 값 | - 물 속의 총 이온 농도를 나타냅니다. - 기수역과 해양 양식업에 필수적입니다. - 안정적이며 유지관리 비용이 낮습니다. | - 부화장에서 인공 해수를 준비합니다. - 폭우나 담수 유입으로 인한 급격한 염도 변화를 모니터링합니다. - 바나메이 새우, 농어, 그루퍼와 같은 염도가 높은 어종을 양식합니다. |
| 탁도/부유고형물 센서 | 물 탁도 | - 물의 비옥도와 부유 입자 함량을 시각적으로 반영합니다. - 조류 밀도와 실트 함량을 평가하는 데 도움이 됩니다. | - 살아있는 사료의 풍부함을 평가합니다(적당한 탁도가 유익할 수 있음). - 폭우 유출이나 바닥 교란으로 인한 영향을 모니터링합니다. - 물 교환이나 응집제 사용 안내. |
| ORP 센서 | 산화환원전위 | - 물의 "자체 정화 능력"과 전반적인 산화 수준을 반영합니다. - 포괄적인 지표. | - RAS에서 적절한 오존 투여량을 결정합니다. - 바닥 퇴적물 오염 평가; 낮은 값은 혐기성, 부패 조건을 나타냅니다. |
II. 주요 센서에 대한 자세한 설명
1. 용존산소 센서
- 형질:
- 광학적 방법: 현재 주류입니다. 형광 수명을 측정하여 DO를 계산합니다. 산소를 소모하지 않고, 막이나 전해질이 필요하지 않으며, 긴 유지 보수 주기와 우수한 안정성을 제공합니다.
- 전극법(폴라로그래픽/갈바닉): 전통적인 기술입니다. 산소 투과성 막과 전해질을 주기적으로 교체해야 합니다. 막 오염으로 인해 반응이 느려질 수 있지만, 비용이 상대적으로 저렴합니다.
- 시나리오: 모든 양식업에 필수적입니다. 특히 광합성은 중단되지만 호흡은 계속되는 밤과 이른 아침에는 용존산소(DO)가 최저치로 떨어집니다. 센서는 경고 및 폭기 장비 작동에 필수적입니다.
2. pH 센서
- 특징: 수소 이온에 민감한 유리 전극을 사용합니다. 전극 벌브는 깨끗하게 유지해야 하며, 표준 완충 용액(일반적으로 2점 교정)을 이용한 정기적인 교정이 필요합니다.
- 시나리오:
- 새우 양식: pH가 0.5 이상 크게 변동하면 스트레스성 탈피가 발생할 수 있습니다. 높은 pH는 암모니아 독성을 증가시킵니다.
- 조류 관리: 지속적으로 높은 pH는 과도한 조류 성장(예: 조류 개화)을 나타내므로 개입이 필요합니다.
3. 암모니아 및 아질산염 센서
- 특징: 둘 다 질소 폐기물 분해의 독성 부산물입니다. 온라인 센서는 일반적으로 비색법이나 이온 선택성 전극을 사용합니다. 비색법은 더 정확하지만 주기적인 시약 교체가 필요할 수 있습니다.
- 시나리오:
- 순환 양식 시스템(RAS): 생물학적 여과 질산화 효율을 실시간으로 평가하기 위한 핵심 모니터링 매개변수.
- 최대 먹이 공급 기간: 과도한 먹이 공급은 폐기물에서 암모니아와 아질산염이 급격히 증가하게 되므로 온라인 모니터링을 통해 즉각적인 데이터를 얻어 사료 감소나 물 교환을 결정할 수 있습니다.
4. 다중 매개변수 수질 모니터링 스테이션
현대의 대규모 양식장에서 위에 언급된 센서들은 다중 매개변수 수질 프로브 또는 온라인 모니터링 스테이션에 통합되는 경우가 많습니다. 이러한 시스템은 컨트롤러를 통해 클라우드 또는 모바일 앱으로 데이터를 무선으로 전송하여 원격 실시간 모니터링 및 지능형 제어(예: 폭기 장치 자동 작동)를 가능하게 합니다.
III. 응용 시나리오 요약
- 전통적인 흙 연못 문화:
- 핵심 센서: 용존산소, pH, 온도.
- 역할: 심각한 산소 고갈("물고기 폐사") 방지, 일일 관리(사료 공급, 수질 조절) 안내. 가장 기본적이고 비용 효율적인 구성입니다.
- 고밀도 집약 배양 / (예: 캔버스 탱크 배양):
- 핵심 센서: 용존산소, 암모니아, 아질산염, pH, 온도.
- 역할: 높은 사육 밀도로 인해 물이 빠르게 악화되기 쉽습니다. 즉각적인 조치를 위해 독소 수치를 면밀히 모니터링해야 합니다.
- 순환 양식 시스템(RAS):
- 핵심 센서: ORP와 탁도를 포함한 위의 모든 항목.
- 역할: 시스템의 "눈"입니다. 모든 센서의 데이터는 폐쇄 루프 제어 시스템의 기반을 형성하여 바이오 필터, 단백질 스키머, 오존 주입 등을 자동으로 조절하여 안정적인 작동을 보장합니다.
- 부화장(유충 사육):
- 핵심 센서: 온도, 염도, pH, 용존산소.
- 역할: 유충은 수질 변화에 매우 민감하므로 매우 안정적이고 최적의 환경을 유지하는 것이 필요합니다.
선택 및 사용 조언
- 가격보다 신뢰성: 정확한 수질 데이터는 성공으로 직결됩니다. 숙련된 기술을 갖춘 평판 좋은 브랜드를 선택하세요.
- 유지 관리가 핵심입니다. 아무리 좋은 센서라도 정기적인 교정 및 청소가 필요합니다. 데이터 정확성을 위해서는 엄격한 유지 관리 일정이 필수적입니다.
- 필요에 따라 구성: 농장 모델, 종, 밀도에 따라 가장 필요한 센서를 선택하세요. 불필요하게 전체 제품군을 구매할 필요는 없습니다.
요약하자면, 수질 센서는 양식업 종사자들에게 "수중 파수꾼"과 같습니다. 눈에 보이지 않는 수질 변화를 판독 가능한 데이터로 변환하여 과학적 양식, 정밀한 관리, 그리고 위험 관리에 필수적인 도구 역할을 합니다.
또한 다양한 솔루션을 제공할 수 있습니다.
1. 다중 매개변수 수질 측정용 핸드헬드 미터
2. 다중 매개변수 수질 측정을 위한 부유 부표 시스템
3. 다중 매개변수 수위 센서용 자동 세척 브러시
4. 서버 및 소프트웨어 무선 모듈의 전체 세트, RS485 GPRS / 4g / WIFI / LORA / LORAWAN 지원
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게시 시간: 2025년 10월 14일