수족관 (설비)

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1. 개요

수족관은 수생 생물을 사육하고 전시하기 위한 설비로, 역사적으로 고대부터 시작되어 다양한 형태로 발전해 왔다. 초기에는 식량 확보를 위해 물고기를 기르던 것에서 시작하여, 17~19세기에 과학적 연구와 취미 활동으로 발전했다. 20세기 이후 전기와 플라스틱 기술의 발전으로 수족관은 더욱 대중화되었으며, 현재는 유리, 아크릴 등 다양한 재료와 크기로 제작된다. 수족관은 담수, 해수, 기수 환경으로 구분되며, 생태계 유지를 위해 여과 시스템, 조명, 온도 조절 등의 장치가 사용된다. 수족관의 생태계는 질소 순환, 생물 부하, 수질 관리 등을 통해 유지되며, 혼영, 즉 여러 종의 물고기를 함께 기르는 경우 종 선택에 주의해야 한다.

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수족관 (설비)

2. 역사와 발전

수중 생물의 생활은 육지에 사는 인간에게 호기심의 대상이었으며, 어류는 식량으로서도 중요했기에 신선하게 보관하려는 노력이 있었다. 폐쇄된 환경에서 물고기를 기르는 것은 고대 수메르인들이 식량 확보를 위해 연못에서 물고기를 기른 것에서부터 시작되었으며, 중국에서는 2,000년 이상 전부터 금붕어를 만들어 감상했고 고대 이집트에서도 신성한 물고기를 기른 기록이 있다.^[81] 이처럼 여러 문화권에서 실용 또는 장식 목적으로 물고기를 길러왔다.

오늘날과 같은 투명한 수조 형태의 수족관은 비교적 최근에 등장했다. 1665년 새뮤얼 피프스는 런던에서 유리잔 속 물고기를 보았다고 기록했으며, 18세기 아브라함 트렘블레이는 연구를 위해 유리 용기에서 히드라를 길렀다. 본격적인 수족관의 대중화는 19세기 영국에서 시작되었는데, 1851년 런던 만국 박람회에 전시된 수족관이 계기가 되었고 이후 공공 수족관이 등장하며 취미로 확산되었다. 이러한 흐름은 독일 등 유럽과 미국으로 퍼져나갔다.

제1차 세계 대전 이후 가정에 전기가 보급되면서 인공 조명, 여과, 난방 등이 가능해져 수족관 기술이 크게 발전했다. 또한 항공 운송의 발달로 다양한 어종의 수입이 용이해지면서 수족관 취미는 더욱 대중화되었다. 현재 전 세계적으로 약 6천만 명 이상이 수족관을 즐기는 것으로 추정되며, 특히 유럽, 아시아, 북미에서 인기가 높다. 일본에서는 1960년대 이후 자연 환경 재현에 대한 관심이 높아졌고, 1980년대부터는 인테리어 요소로도 활용되며 애호가층이 늘어났다. 최근에는 수족관 대여 서비스가 등장하고 송사리 등 토종 물고기 사육에 대한 관심도 증가하고 있다.

수족관의 인기와 함께 야생 물고기나 수초의 남획 문제도 제기되고 있다. 아마존강 유역의 브라질 등에서는 수출 규제를 시행하고 있으나, 광대한 지역과 다양한 어종으로 인해 관리에 어려움이 있으며 미확인 종 유출 문제도 발생한다. 한편, 에도 시대 일본에 금붕어가 전래된 이후 독자적인 품종 개량이 이루어졌고, 다이쇼 시대에는 열대어가 수입되었는데 초기에는 전기 공급 문제로 온실을 갖춘 원예가들이 주로 사육했다.^[82]

2. 1. 고대

폐쇄된 환경이나 인공적인 환경에서 물고기를 기르는 것은 역사가 깊다. 고대 수메르인들은 자연에서 잡은 물고기를 식량으로 삼기 위해 연못에서 길렀다고 알려져 있다. 고대 이집트 미술에서는 사원의 직사각형 연못에서 신성한 물고기인 옥시린코스^[81]를 기르는 모습이 묘사되기도 했다.

중국에서는 2,000년 이상 전부터 붕어 (교배에 잉어를 사용했다는 설도 있다)를 선택적으로 번식시켜 오늘날 잘 알려진 금붕어 등을 만들어 낸 것으로 여겨진다. 송나라 시대에는 금붕어를 실내로 들여와 큰 도자기 용기 안에서 감상하는 일이 이루어졌다. 이후 1369년, 명나라의 홍무제는 금붕어를 기르기 위한 대형 도자기 통을 생산하는 회사를 설립했는데, 시간이 지나면서 사람들은 현대적인 어항의 형태에 가까운 통을 만들게 되었다.^[10]

한편, 고대 로마인들이 대리석과 유리를 사용한 수조에 바다 메기를 길렀다는 이야기도 전해지지만, 학자들은 이 주장의 진실성에 의문을 제기하고 있다.^[12]

고대부터 물고기를 기른 데에는 여러 이유가 있었다. 수중 생물의 생활은 육지에 사는 인간에게 호기심의 대상이 될 수 있는 친근한 이세계였기 때문이다. 또한 어류는 식량으로도 널리 쓰였는데, 미식을 즐기는 사람들에게 신선한 생선을 제공하기 위해 살아있는 상태로 보관하려는 관심도 높았다.

2. 2. 17~19세기

유리잔 속의 금붕어: 테레제 크로네스(Therese Krones)의 초상, 1824

1850년대의 수족관. ''Vallisneria spiralis''와 Shirley Hibberd의 저서에 나오는 냉수어가 들어있다.

부아 드 불로뉴의 ''자르댕 동물원''에는 담수 및 해양 동물을 모두 수용하는 수족관이 있었으며, 1860년 파리에서 촬영되었다.

"수족관이 어떠해야 하는가" – 토머스 헉슬리가 바다 생물을 꿈꾸는 모습을 그린 유머러스한 1876년 영국 판화

실내에 설치된 투명한 수조 안에 물고기를 넣어 감상하는 현대적 의미의 수족관 개념은 비교적 최근에 등장했지만, 그 정확한 시작 시점을 특정하기는 어렵다. 물고기를 감상하거나 신선하게 보관하려는 시도는 오래전부터 있었다.

1665년 일기 작가 새뮤얼 피프스는 런던에서 "한 잔의 물에 갇힌 물고기라는 영원히 살아있는 매우 독특하고 이국적인 진귀한 물건"을 보았다고 기록했다. 이는 당시 영국 동인도 회사와의 교역을 통해 소개되었을 가능성이 있는 파라다이스 피쉬( ''Macropodus opercularis'' )로 추정된다.

18세기에는 스위스의 박물학자 아브라함 트렘블레이가 네덜란드의 한 정원 수로(Sorgvliet)에서 발견한 히드라를 연구하기 위해 큰 원통형 유리 용기에서 길렀다. 이는 유리 용기에서 수생 생물을 기르는 아이디어가 존재했음을 보여준다.

본격적인 수족관의 발전은 19세기에 이루어졌다. 1832년, 프랑스의 해양 생물학자 잔 빌프뢰-파워(Jeanne Villepreux-Power)는 수생 생물 실험을 위해 최초의 수족관을 만들었다고 알려져 있다. 그녀는 이 실험을 통해 해양 두족류인 앵무조개(argonauts)가 스스로 껍질을 만든다는 사실을 처음으로 밝혀냈다.^[13] 1836년, 워디안 케이스 발명 직후 나다니엘 배그쇼 워드 박사는 자신의 발명품을 열대 동물 사육에 활용하자고 제안했고, 1841년에는 실제로 수생 식물과 모형 물고기를 넣은 탱크를 만들었다. 이후 실제 동물도 수용하게 되었다. 1838년 펠릭스 뒤자르댕 역시 해수 수족관을 소유하고 있었다.^[14]

1846년, 앤 틴은 돌산호와 해조류를 거의 3년간 유지하며 런던 최초의 균형 잡힌 해양 수족관을 만들었다는 평가를 받는다.^[15]^[16] 영국 화학자 로버트 워링턴은 1850년, 13gal 용기에 금붕어, 나사말, 달팽이를 넣어 실험하며 안정적인 수족관의 원리를 확립했다. 그는 식물이 물속에서 충분한 산소를 공급하여 동물이 살 수 있게 하며, 동물의 수가 과도하지 않으면 균형이 유지된다는 점을 설명했다.^[2] 이 연구 결과는 화학회(Chemical Society)의 학술지에 발표되었다.^[17]

수족관 사육은 점차 인기 있는 취미로 자리 잡았다. 특히 1851년 런던 만국 박람회에 주철 프레임으로 만든 화려한 수족관이 전시되면서 대중의 관심이 높아졌다. 1853년에는 필립 헨리 고스가 런던 동물원에 최초의 공공 수족관(일명 'Fish House')을 만들고 채워 넣으면서 영국에서 본격적인 수족관 열풍을 일으켰다.^[18] 고스는 1854년 자신의 저서 ''The Aquariums: An Unveiling of the Wonders of the Deep Water''에서 'aquatic vivarium' 대신 'aquarium'이라는 용어를 처음 사용했으며, 이 책은 주로 해수 수족관을 다루었다.^[2]^[19] 1850년대 영국에서는 수족관이 큰 유행이 되었다.^[20]

수족관 기술도 발전했다. 워링턴이 개발한 수질 유지 기술은 고스와의 협력을 통해 더욱 발전했으며, 에드워드 에드워즈(Edward Edwards)는 1858년 물이 아래 저장소로 순환하는 "어두운 물 챔버 경사형 탱크" 특허를 내기도 했다.^[21]

영국의 수족관 열풍은 다른 나라로 퍼져나갔다. 독일에서는 1854년 영국 해수 수족관에 대한 기사(''Die Gartenlaube''의 ''Der Ocean auf dem Tische'' - 탁자 위의 대양)가 소개되었고, 1856년에는 내륙에서 관리하기 쉬운 담수 수족관에 대한 기사(''Der See im Glase'' - 유리 속의 호수)가 발표되었다.^[22] 1862년, 영국에서의 유행이 끝나 파산한 윌리엄 알포드 로이드는 독일 함부르크 수족관(Hamburg Aquarium)의 순환 시스템과 탱크 설치를 감독하기 위해 이주했다. 1870년대에는 독일 최초의 수족관 애호가 클럽들이 생겨났다.^[23]

미국에서도 수족관에 대한 관심이 높아졌다. 1858년 헨리 D. 버틀러의 ''The Family Aquarium''은 미국 최초의 수족관 전문 서적 중 하나였으며,^[24] 같은 해 ''The North American Review''에 따르면 윌리엄 스팀슨은 여러 개의 기능성 수족관을 소유하고 있었다고 전해진다.^[25] 미국 최초의 수족관 애호가 협회는 1893년 뉴욕에서 설립되었고, 이후 다른 협회들이 뒤따랐다.^[23] 세계 최초의 수족관 전문 잡지로 여겨지는 ''New York Aquarium Journal''은 1876년 10월에 창간되었다.^[26]

빅토리아 시대 영국의 가정용 수족관은 주로 유리 전면에 나무로 된 측면(방수를 위해 송진 코팅)을 가지고 있었고, 바닥은 슬레이트로 만들어 아래에서 가열하는 형태였다.^[28] 이후 금속 프레임의 유리 탱크가 등장하는 등 더욱 발전된 시스템이 도입되었다.^[28] 19세기 후반에는 수족관을 벽에 걸거나, 창문의 일부로 만들거나, 새장과 결합하는 등 다양한 디자인이 시도되었다.^[29]

2. 3. 20세기 이후

1908년경, 흐르는 물을 동력으로 사용하는 최초의 기계식 수족관 에어 펌프가 발명되었다.^[30] 이는 수족관 취미 역사에서 중요한 발전으로 여겨진다.^[31]

제1차 세계 대전 이후 가정에 전기가 보편적으로 보급되면서 수족관은 더욱 널리 퍼지게 되었다. 전기는 인공 조명뿐만 아니라 통기, 여과, 물 가열을 가능하게 하여 수족관 기술에 큰 진보를 가져왔다.^[32] 초기에는 금붕어를 제외하면 주로 토종 물고기를 길렀으나, 점차 해외의 이국적인 어종이 수입되면서 수족관의 인기는 더욱 높아졌다.^[33] 초기에는 다양한 재질의 단지를 이용해 물고기를 수입했으며, 자전거 펌프로 통기를 해결했다.^[34] 1950년대에는 플라스틱 운송 봉투가 도입되어 물고기 운송이 더욱 편리해졌다.^[35] 이후 항공 화물 운송이 가능해지면서 멀리 떨어진 지역의 매우 다양한 어종도 성공적으로 수입될 수 있게 되었고, 이는 새로운 애호가들을 끌어들여 대중화를 뒷받침했다.^[1] 허버트 R. 액설로드가 시작한 대중적인 간행물은 더 많은 사람들이 수족관 취미를 갖도록 영향을 미쳤다.^[36]

1960년대에는 기존 금속 프레임 수족관의 부식 문제, 특히 해양 수족관 운영의 어려움을 해결하기 위해 타르와 실리콘 실란트가 개발되었다. 이를 바탕으로 마틴 호로위츠는 로스앤젤레스에서 최초의 전면 유리 수족관을 제작했으며, 이는 해양 수족관 발전에 중요한 계기가 되었다. 이후 프레임은 주로 미적인 이유로 사용되었다.^[28]

20세기 후반에는 일본이 수족관 디자인 분야에서 점차 중요한 역할을 하게 되었다. 특히 아마노 타카시는 아쿠아스케이핑이라는 개념을 통해 수족관을 단순히 물고기를 전시하는 공간을 넘어 미적으로 만족스러운 구성물로 만드는 데 큰 영향을 주었다.^[37] 일본에서는 1960년대와 1970년대부터 열대어 사육 시 자연 환경을 재현하려는 노력이 있었고, 1980년대 후반에는 텔레비전 드라마 등 인테리어 소품으로 수족관이 등장하면서 사육 기구의 발달과 함께 애호가층이 점차 확대되었다.

수족관 취미는 세계적으로 인기를 얻었다. 미국에서는 1996년 기준으로 우표 수집 다음으로 인기 있는 취미였으며,^[38] 1999년에는 약 960만 가구가 수족관을 소유한 것으로 추정되었다.^[39] 2005/2006년 조사에 따르면 미국인들은 약 1억 3,900만 마리의 담수어와 960만 마리의 해수어를 기르고 있었다.^[40] 독일에서는 최소 3,600만 마리의 관상어가 수족관에서 길러지는 것으로 추정된다.^[38] 이 취미는 유럽, 아시아, 북미 지역에서 가장 강한 지지를 받고 있으며, 미국에서는 수족관 애호가의 40%가 두 개 이상의 수조를 관리하는 것으로 나타났다.^[41] 전 세계적으로 약 6천만 명의 수족관 보유자가 있는 것으로 추산된다.

일본에서는 1990년대 중반부터 호텔, 상점, 병원 등에서 이용객의 편안함을 위해 수족관을 대여하는 업체가 증가했으며, 유지 관리의 번거로움을 업체에 맡기는 경향은 가정으로도 확산되었다. 사육 대상도 다양해져, 해초를 가꾸거나 산호초를 모방한 환경에서 해수어를 기르거나, 말미잘이나 해파리 등을 사육하는 경우도 있다. 최근에는 송사리와 같은 토종 야생 물고기를 자연에 가까운 환경에서 사육하며 관찰하는 것에 대한 관심도 높아지고 있지만, 이로 인해 야생 어종이나 수초의 남획에 대한 우려도 제기되고 있다.

시간이 지나면서 수족관을 통해 수생 생물을 관찰하는 것이 스트레스를 줄이고 기분을 개선하는 데 도움이 된다는 인식이 확산되었다.^[42]^[43] 여러 연구에 따르면 수족관 감상은 스트레스 감소, 혈압 및 심박수 안정, 수면의 질 향상, 불안 및 통증 완화, 흥분한 아동의 진정, 알츠하이머 환자의 증상 개선, 생산성 향상 등 다양한 건강상의 이점을 제공하는 것으로 나타났다.

한편, 열대어의 주요 공급처인 중남미 아마존강 유역에서는 브라질 정부 등이 자연 보호를 위해 포획량을 제한하고 수출 규제를 시행하고 있다. 하지만 광대한 지역과 다양한 어종으로 인해 관리가 쉽지 않아, 학술적으로 미확인된 종을 포함한 귀중한 생물이 해외로 유출되어 수입국에서 신종으로 보고되는 문제도 발생하고 있다.

2. 4. 한국의 역사

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3. 디자인

수족관은 기능과 심미적 요구에 따라 다양한 형태로 디자인된다. 가장 기본적인 육면체 형태부터 시작하여 공간에 맞추거나 특별한 관람 효과를 내기 위한 육각형, 모서리에 맞게 각진 형태(L자형), 전면이 굽은 형태(볼록형) 등 다양한 모양들이 존재한다.^[47] 크기 또한 작은 어항부터 매우 큰 규모의 공공 수족관에 설치된 거대한 수조까지 폭넓게 제작된다. 흔히 볼 수 있는 구형이거나 기타 둥근 형태의 어항은 주로 플라스틱 또는 유리로 만들어진다.

3. 1. 재료

최초의 현대적인 유리 수족관은 19세기에 로버트 워링턴에 의해 개발되었다.^[44] 빅토리아 시대에는 슬레이트나 강철 바닥을 가진 유리 수족관이 일반적이었는데, 이는 아래에서 화염을 이용해 가열할 수 있도록 하기 위함이었다. 이 수족관들은 금속 프레임에 유리판을 끼우고 퍼티로 밀봉하는 방식으로 제작되었다. 금속 프레임 수족관은 1960년대 중반까지 사용되다가 현대적인 실리콘 밀봉 방식이 이를 대체하게 되었다. 아크릴 수족관은 1970년대에 처음 대중에게 소개되었다. 때로는 유리의 장점과 아크릴의 장점을 결합한 접합 유리가 사용되기도 한다.^[46]

오늘날 대부분의 수족관은 100% 실리콘 실란트로 접합된 유리 패널로 만들어지며,^[45] 상단과 하단 가장자리에는 장식을 위한 플라스틱 프레임이 부착된다. 유리 수족관은 약 1000L 크기까지 표준적으로 사용된다. 유리는 아크릴보다 긁힘에 강하고 투명도를 오래 유지할 수 있으며 가격이 저렴하다는 장점이 있다. 그러나 깨지기 쉽고 파손 시 변형이 거의 없으며, 무겁다는 단점이 있다. 일반적으로 유리 자체보다는 실란트가 먼저 손상되는 경우가 많다.^[46] 수족관은 육면체, 육각형, 모서리에 맞게 각진 형태(L자형), 앞면이 둥근 형태(볼록형) 등 다양한 모양으로 제작된다.^[47] 어항은 보통 플라스틱이나 유리로 만들어지며, 구형이나 다른 둥근 형태를 띤다.

아크릴 수족관은 현재 유리와 주요 경쟁 관계에 있다. 초기 아크릴 수족관은 빛에 노출되면 시간이 지남에 따라 변색되는 문제가 있었으나, UV 안정화 기술 개발 이후로는 이러한 문제가 해결되었다. 아크릴은 일반적으로 유리보다 강하고 무게가 가벼우며, 어느 정도의 단열 효과를 제공한다. 따라서 추운 환경에서는 열대어에게 필요한 온도를 유지하기 쉽고, 수족관 히터의 부담을 줄일 수 있다.^[48] 아크릴용 접착제를 사용하여 직접 접합하며,^[46] 육각형 탱크와 같이 특이한 형태를 만드는 데 유리하다.^[28] 아크릴은 유리보다 긁히기 쉽다는 단점이 있지만, 유리와 달리 긁힌 자국을 연마하여 제거할 수 있다.^[46] 다만, 플레코와 같이 단단한 이빨로 표면의 이끼를 긁어먹는 어종을 오래 키우면 표면에 미세한 흠집이 많이 생겨 뿌옇게 보일 수 있다. 판의 강도가 부족하면 수압에 의해 변형되어 미세한 균열이 생길 수도 있다. 매우 큰 수조의 경우, 유리와 아크릴의 가격 차이는 줄어드는 경향이 있다.

대형 수족관의 경우, 섬유 강화 플라스틱과 같이 더 튼튼한 재료를 사용하기도 한다. 하지만 이 재료는 투명하지 않다는 단점이 있다.^[46] 무게나 공간 제약이 없는 초대형 수족관에는 강화 콘크리트가 사용되기도 한다. 콘크리트는 물에 의해 부식되거나 물을 오염시키는 것을 막기 위해 반드시 방수층으로 코팅해야 한다.^[46]

합판 역시 수족관 제작에 사용될 수 있다. 합판은 제작 비용이 저렴하고 무게가 가벼우며 단열 효과가 좋다는 장점이 있다. 합판 수족관은 주로 벽 안에 설치하여 합판 재질을 외부로 노출시키지 않는 방식으로 활용된다. 합판 사이에 단열재를 넣으면 온수 수조의 단열 효과를 더욱 높일 수 있다.^[49]

수조의 크기는 작은 병부터 주문 제작되는 거대한 것까지 매우 다양하다. 일반적으로 60cm 규격(60x30x36) 수조가 가장 많이 유통되며, 대량 생산 덕분에 가격도 저렴하다. 이 외에도 정사각형 수조, 유리를 구부려 만든 곡면 수조, 프레임 없이 유리만 접합한 누드 수조, 아쿠아테라리움용으로 앞면 높이를 낮춘 수조 등 다양한 형태와 크기의 수조가 제작되고 있다. 수조는 물을 채우면 매우 무거워지므로 설치 장소와 수조 받침대의 안정성에 주의해야 한다.

3. 2. 형태

수족관은 다양한 물건을 활용하여 만들어지기도 하는데, 커피 테이블, 싱크대, 심지어 변기까지 사용될 수 있다.^[50] 매킨토시(Apple Macintosh) 컴퓨터의 케이스를 재활용한 매쿼리엄(MacQuarium) 역시 독특한 형태의 수족관 예시다.^[51] 최근에는 수십만 달러에 이르는 정교한 맞춤형 가정용 수족관이 부의 상징으로 여겨지기도 한다.^[50]

수족관의 크기는 1L 미만의 작은 용기부터 공공 수족관에 설치된 거대한 수조까지 매우 다양하다. 즐기는 방식 또한 개체 사육, 물고기와 수초를 이용한 자연 수경이나 축경 예술, 품종 개량 등으로 다양하며, 이러한 활동을 즐기는 사람들을 "아쿠아리스트"라고 부른다. 물가 주변 환경까지 재현하는 아쿠아테라리움 형태도 있는데, 이는 아쿠아리움과 테라리움의 합성어이다.

수족관의 재질로는 유리가 가장 일반적이지만, 작은 크기의 경우 플라스틱 일체 성형 제품도 있으며, 대형 수조는 아크릴 판을 접합하여 만드는 경우가 많다.

유리 수조: 투명도를 오랫동안 유지할 수 있다는 장점이 있으나, 무겁고 강한 충격에 깨질 위험이 있다.
아크릴 수조: 유리보다 가볍고 가공이 쉽다는 장점이 있다. 하지만 시간이 지남에 따라 경년 열화가 발생하기 쉽고 표면에 흠집이 잘 생긴다. 특히, 플레코처럼 단단한 이빨로 표면의 이끼를 긁어 먹는 어종을 오래 키우면 표면에 미세한 흠집이 많이 생겨 뿌옇게 보일 수 있다. 또한, 판의 강도가 부족하면 수압에 의해 변형되어 미세한 균열이 생기기도 한다.

수조의 크기는 작은 병부터 주문 제작하는 거대한 것까지 다양하다. 규격품 중에서는 가로 60cm(전체 크기 60cmx30cmx36cm) 크기가 가장 많이 유통되며, 대량 생산되어 가격도 비교적 저렴하다. 이 외에도 정사각형 모양, 앞면 유리를 구부린 형태, 틀 없이 유리만 접합한 형태, 아쿠아테라리움용으로 앞면 높이를 낮춘 형태 등 다양한 규격 외 수조들이 제작되고 있다.

수조는 물을 채우면 매우 무거워지므로 설치 장소와 수조 받침대의 안정성을 신중하게 고려해야 한다. 일반적으로 물의 양이 많을수록 수질 변화가 적고 안정적으로 유지되기 때문에, 가능한 큰 수조를 사용하는 것이 추천된다. 이는 작은 병에서는 물고기 한 마리가 죽어도 수질이 급격히 나빠질 수 있지만, 큰 연못에서는 거의 변화가 없는 것과 같은 원리이다. 물고기를 운반할 때는 비닐 봉투와 같은 작은 용기에 담게 되는데, 이때 물고기가 배출하는 암모니아를 흡착하기 위해 제올라이트를 함께 넣는 경우가 많다.

3. 3. 스타일

크라이젤 수조('kreisel'은 독일어로 "팽이" 또는 "자이로스코프"를 의미)는 수평 원통형 수족관으로, 해파리나 갓 태어난 해마와 같이 섬세한 생물을 사육하기 위해 고안되었다. 이 수족관은 내부 설비를 최소화하고 느리고 원형의 물 흐름을 만들어, 생물이 펌프나 수조 벽에 부딪혀 다치는 것을 방지한다.^[52] 수조 내부는 모서리가 없고, 생물이 배관 설비로부터 멀리 떨어져 있도록 설계되었다. 수조로 유입되는 물은 부드러운 흐름을 만들어 생물이 계속 떠 있도록 돕는다. 물이 빠져나가는 출구에는 스크린이 설치되어 있어 생물이 펌프 흡입구나 오버플로 라인으로 빨려 들어가는 것을 막는다.

크라이젤 수조에는 여러 종류가 있다.

진정한 크라이젤: 원형 수조에 원형의 잠수 뚜껑이 있다.
사이크도크라이젤: "U"자형 또는 반원형이며 보통 뚜껑이 없다.^[53]
스트레치 크라이젤: "이중 와류" 디자인으로, 수조의 길이가 높이의 2배 이상이다. 수조 양쪽에 두 개의 하향 유입구를 설치하거나 중앙에 단일 하향 유입구를 설치하여 물의 흐름을 조절한다. 상단은 뚜껑으로 덮거나 열어둘 수 있으며, 스크린은 수조 측면 중간이나 상단에 위치할 수 있다.^[54]

이러한 디자인들은 서로 결합될 수도 있다. 예를 들어 원형 수조를 뚜껑 없이 사용하여 물 표면 자체가 원형 흐름의 일부가 되도록 할 수도 있다.

일반적으로 수족관은 1L 미만의 작은 용기부터 공공 수족관의 거대한 수조까지 크기가 매우 다양하다. 수족관을 즐기는 방식 또한 다양해서, 단순히 생물을 키우는 것 외에도 물고기와 수초를 배치하여 자연 수경이나 축경 예술 작품을 만들거나, 특정 품종을 개량하는 것을 즐기기도 한다. 이러한 활동을 즐기는 사람들을 "아쿠아리스트"라고 부른다. 수족관 내부에 물가 주변 환경까지 재현한 아쿠아테라리움이라는 형태도 있는데, 이는 아쿠아리움과 테라리움의 합성어이다. 육상 동물을 위한 사육 시설은 테라리움이라고 부른다. 최근에는 관련 기구의 발달로 수족관 관리가 더욱 쉬워지고 있다.

4. 구성 요소

수족관은 단순히 용기에 물을 담는 것만으로도 성립하지만, 현대에는 사육 생물의 건강과 관리를 위해 다양한 구성 요소들이 사용된다. 이러한 기구들의 사용은 선택 사항이며, 복잡한 장비 없이 단순한 디자인을 선호하는 경우도 있다.

=== 수질 관련 요소 ===

수족관 환경을 구성하는 가장 기본적인 요소는 물이며, 재현하려는 자연 환경에 따라 물에 포함된 성분과 특성이 달라진다.

물: 대량의 물이 필요한 수족관은 강, 호수, 바다 등 자연 수원 근처에 위치하는 경우가 많다. 가정에서는 주로 수돗물을 사용하는데, 살균을 위한 염소 소독 성분을 제거하기 위해 수질 안정제를 사용하거나 정수기로 처리해야 한다. 수질 안정제 자체의 독성에도 유의해야 한다.
pH: 물의 산성 또는 알칼리성 정도를 나타내며, 생물 종에 따라 최적의 pH가 다르다.
경도: 물에 녹아있는 미네랄 농도를 의미하며, 연수나 경수 중 생물에 적합한 것을 선택한다.
질소 화합물: 생물의 배설물 등에서 발생하는 암모니아, 아질산염, 질산염은 일정 농도 이상 높아지면 해롭다.
암모니아: 0.5 mg/L 초과 시 유해
아질산염: 0.8 mg/L 초과 시 유해
질산염: 25 mg/L 초과 시 유해 (10 mg/L 이하 권장)

호기성 여과만으로는 질산염이 분해되지 않아 정기적인 물갈이가 필요하다. 급격한 수질 변화는 생물에게 스트레스를 줄 수 있으므로, 소량씩 자주 또는 3분의 1에서 2분의 1 정도의 물갈이를 주기적으로 하는 것이 좋다.

산소: 농도가 낮아지면 생물이 산소 결핍을 일으킬 수 있으므로, 에어 펌프를 이용한 폭기로 산소를 공급한다.
CO₂: 수초의 광합성을 촉진하기 위해 인위적으로 첨가하기도 한다.
수류: 일부 생물 종은 생존에 수류가 필요하며, 이는 펌프로 조절한다. 반대로 강한 수류가 해로운 종도 있다.

=== 바닥재 ===

바닥재는 필수는 아니지만, 생물의 은신처가 되거나 수초를 심는 기반이 된다. 종류와 색상에 따라 수조의 분위기를 연출하고 물고기의 발색에 영향을 주기도 한다. 청소의 편의를 위해 바닥재 없이 사육하는 경우(베어 탱크)도 있다. 저면 여과 방식에서는 바닥재가 여과재 역할을 한다. 일부 바닥재는 흡착 능력이 있어 수질 완충 작용을 하거나 pH에 영향을 미치기도 한다. 입자가 너무 굵으면 틈새에 이물질이 끼기 쉽고, 너무 고우면 굳어져 수초 뿌리 활착에 방해가 될 수 있어 혼합 사용하는 것이 좋다.^[83]

:;오이소 모래

:: 가장 일반적인 모래(고운 자갈^[83]) 형태의 바닥재이다. 과거 가나가와현 오이소 해안에서 채취되어 이름 붙었으나 현재는 다른 곳에서 채취된다. 조개껍질이 섞여 있으면 물의 경도를 높일 수 있어, 필요에 따라 산 처리된 제품을 사용한다.

:;규사

:: 강가나 모래사장에서 채취되며 오이소 모래보다 입자가 곱다. 저렴하여 수산 시설의 여과재로도 쓰인다. 주로 흰색을 띠는데, 장기간 사용 시 물고기의 색이 옅어지는 "색 빠짐" 현상이 나타날 수 있다.

:;산호사

:: 산호의 골격으로 만들어진 바닥재. 탄산 칼슘이 주성분이므로 사육수의 경도를 높인다. 입자 크기는 다양하다.

:;소일

:: 흙을 저온에서 구워 만든 입자 형태의 바닥재. 주로 수초 육성에 사용되며, 대부분 수질을 약산성으로 유지하는 효과가 있어 해당 수질을 선호하는 어종 사육에도 쓰인다. 시간이 지나면 부서져 진흙 상태가 될 수 있다.

=== 여과 시스템 ===

수조 내 불순물을 제거하고 수질을 유지하는 핵심 장치이다. 대부분 물리적 여과(부유물 제거)와 생물학적 여과(유해물질 분해) 기능을 함께 수행한다.

기능: 펌프를 이용해 수조의 물을 여과 장치로 보내고 정화된 물을 다시 수조로 돌려보낸다. 생물학적 여과는 미생물을 이용하여 암모니아, 아질산염 등을 상대적으로 덜 해로운 질산염으로 분해하는 과정이다. 단백질 제거기는 주로 해수 수족관에서 단백질 등 유기 폐기물 제거에 사용된다.
종류: 가정용으로는 상부 여과, 외부 여과, 저면 여과, 수중 여과 등 다양한 형식이 있으며, 사육 환경(생물 종류, 담수/해수 등)과 각 방식의 장단점을 고려하여 선택하거나 조합한다. (여과 (수족관), 필터 (수족관) 참조)
선택: 여과기 제품에는 보통 적용 가능한 수조 크기가 표시되어 있다. 사육하는 생물의 종류(물을 쉽게 오염시키는지 여부)에 따라 필요한 여과 능력이 달라진다. 예를 들어 치어는 물을 적게 오염시키고 여과기에 빨려 들어갈 위험이 있어 스펀지 필터 등 단순한 방식을 사용하기도 한다. 반면 디스커스처럼 고온 환경과 고영양 먹이를 필요로 하는 어종은 강력한 여과기가 필요하며, 먹이 찌꺼기 관리 등을 위해 보조 필터를 함께 사용하기도 한다.
여과재: 많은 여과기에 활성탄이 포함되어 냄새나 탁함을 제거하지만, 약품 사용 시 약효를 떨어뜨릴 수 있어 탈착 가능한 제품이 선호된다.

=== 조명 ===

수족관 감상과 생물(특히 식물)의 생육에 중요한 역할을 한다. 직사광선은 수온 변화를 유발하고 과도한 조류 발생의 원인이 될 수 있어 피하는 것이 일반적이며, 인공 조명 기구를 사용한다.

종류:
형광등: 오랫동안 사용되어 왔으며, 푸른빛이 강해 특정 색상의 물고기 발색에 불리할 수 있다. 식물 육성용이나 관상어용으로 특화된 제품이 사용된다.
백열전구: 붉은 빛이 강해 수초 성장과 물고기 발색에 유리하지만, 발열이 심하고 이끼 발생을 촉진할 수 있다.^[84]
메탈 할라이드 램프: 광량이 매우 강하여 깊은 수조나 강한 빛을 요구하는 환경에 사용된다.
LED: 얇고 가벼우며 발열이 적어 수온 상승 우려가 적다. 광량 조절이 가능한 제품도 있다.
설치: 광원과의 거리에 따라 광도가 달라지므로, 식물의 종류(양성/음성)에 맞춰 위치를 조절해야 한다.

=== 먹이 ===

사육하는 생물 종의 식성, 크기, 유영 습성 등을 고려하여 적절한 먹이를 선택해야 한다. 먹이의 크기, 밀도, 냄새, 영양, 움직임, 보존 상태 등이 중요하다. 물고기는 후각이 매우 발달하여 아미노산으로 먹이를 구별하며, 익숙하지 않은 먹이는 거부할 수 있다. 시각에 의존하여 움직이는 먹이만 먹는 생물도 있다. 플랑크톤 피더는 매우 미세한 먹이만 섭취 가능하며, 먹이 밀도가 너무 높으면 아가미 등이 막힐 수 있다.

; 인공 먹이(플레이크, 과립 등)

: 새우, 어육, 곡류 등을 어유 등으로 가공하여 건조시킨 것. 일상적인 사육에 주로 사용된다. 물고기의 유영 습성(상층, 중층, 하층)에 맞춰 부상성, 침강성 제품이 있으며, 육식어용, 초식어용 등 성분도 다양하다.

; 크릴

: 크릴새우를 건조시킨 것. 껍질의 색소가 물고기의 색을 선명하게 하는(색 올림) 효과가 있다고 알려져 있다.

; 아카무시

: 깔따구의 유충. 건조 또는 냉동 상태로 판매된다. 기호성은 높으나 소화 불량을 일으키기 쉽다.

; 생먹이

: 송사리, 작은 금붕어(코아카), 귀뚜라미, 아카히레 등 살아있는 먹이. 움직임에만 반응하는 포식성 어종이나, 포식 장면 관찰을 위해 사용된다. 기호성은 좋으나 별도의 보관 및 관리가 필요하다.

; 실지렁이

: 흙 속에 사는 환형동물. 기호성이 매우 높다. 먹다 남은 실지렁이가 바닥재에 파고들어 번식하면 수질 악화나 생물에게 해를 끼칠 수 있으므로 소량씩 급여해야 한다.^[90] 실지렁이와는 다른 생물이다.^[88]

; 브라인 쉬림프

: 솔트레이크 등의 염호에 서식하는 동물성 플랑크톤의 일종. 주로 치어 먹이로 사용된다. 건조 알을 염수에 부화시켜 급여하며, 담수에서는 생존하지 못해 먹다 남으면 수질을 오염시킬 수 있다. 냉동 상태로도 판매되고 있다.

; 동물성 플랑크톤

: 털갯지렁이, 물벼룩, 짚신벌레, 와충 등. 움직이는 먹이밖에 먹지 않는 생물에게 준다. 브라인 쉬림프로는 너무 큰 경우에 주는 경우도 있다. 인푸조리아라고도 불리지만, 이것은 막연한 미생물의 의미로 생물학적인 정식 명칭은 아니다.^[91] 또한, 혼동하기 쉽지만 "물벼룩"은 작은 물고기의 먹이로 적합하지만 "갯물벼룩"이나 "켄미진코"는 껍질이 너무 굳거나 움직임이 빨라서 먹이로 적합하지 않다.

; 식물성 플랑크톤

: 동물성 플랑크톤보다 더 작은 것을 먹는 생물에게 준다(동물 플랑크톤의 먹이도 된다). 또한, 동물성 플랑크톤의 먹이도 된다. 액비를 넣은 용기에 조명을 비춰 늘린다.^[92] 유독성 조류가 발생하기 쉬우므로 주의한다.

=== 장식 및 기타 설비 ===

돌: 주로 미관을 위해 사용되며, 종류에 따라 물의 경도에 영향을 줄 수 있다.
유목: 미관 또는 생물의 은신처(쉘터)로 사용된다. 물에 부식산, 페놀 성분(엑)을 용출시켜 물을 갈색으로 물들일 수 있다. 엑의 양은 나무의 종류에 따라 다르다.

=== 보조 장비 ===

에어 펌프: 수중에 산소를 공급하거나, 에어리프트 방식의 여과기 또는 장식품을 작동시키는 데 사용된다. 폭기를 통해 산소를 공급하며, 특히 산소 소모량이 많은 생물(예: 금붕어)이나 사육 밀도가 높은 경우 필수적이다. 수초 수조에서는 이산화 탄소 공급과 병행하여 타이머로 낮(CO2 공급)과 밤(산소 공급)을 조절하기도 한다.
수질 시약: 암모니아, 아질산염, 질산염, pH 등 눈으로 확인하기 어려운 수질 상태를 측정하는 데 사용된다.
비중계: 해수 수조의 염분 농도를 측정하는 데 사용된다. 광학식 비중계가 보메 계보다 정밀도가 높다.
살균등: 자외선을 이용하여 물 속의 조류 포자나 병원균을 살균하는 장치. 물의 투명도를 높이고 질병 예방에 도움이 되지만, 작동 시 수온을 상승시킬 수 있다.

=== 흡착제 ===

수질 개선을 위해 보조적으로 사용되는 물질들이다.

제올라이트: 암모니아를 흡착하는 능력이 뛰어나 물고기 운송 시 등에 사용된다. 해수에서는 나트륨을 우선 흡착하여 암모니아 흡착 능력이 떨어진다.^[93]
이온 교환 수지: 특정 이온을 제거하여 순수한 물을 만들거나 질산염, 아질산염 등을 제거하는 데 사용된다.
맥반석: 다공질 구조로 흡착 작용을 하며 미네랄을 용출한다. 제올라이트보다는 흡착 능력이 낮다.^[94]
활성탄: 물 속의 페놀류 등 유기물, 냄새, 색소 등을 흡착한다. 일정 기간 사용 후 흡착 능력이 떨어지면 교체해야 한다.

=== 특수 목적 수조 ===

올인원 타입: 여과, 조명 등 필요한 설비가 수조 본체와 통합된 형태. 설치 및 관리가 간편하고 미관이 깔끔하다.
트리트먼트 탱크: 예비 사육, 질병 치료, 번식 등 다양한 목적으로 사용되는 보조 수조. 보통 바닥재 없이 간단한 여과 장치(예: 스펀지 필터)만 설치하여 관리한다.
예비 사육: 새로 들여온 생물을 검역하거나 기존 수조 환경에 적응시키는(물 맞댐) 용도로 사용한다. 구피 에이즈, 카엘 츠보카비병 등 전염성 질병 예방을 위한 약욕에도 쓰인다.
병 치료: 약물 치료 시 약품에 대한 내성이 다른 생물들을 보호하고, 약품으로 인한 본 수조의 착색 등을 방지하기 위해 격리 치료에 사용한다.
번식: 번식기 어미의 공격성이나 산란 후 치어 보호를 위해 격리하는 용도로 사용한다. 본 수조 내에 설치하는 격리 상자를 사용하기도 한다.

5. 생태계

수족관은 인공적으로 조성된 환경이지만, 그 안에는 작은 생태계가 형성된다. 이 생태계를 안정적으로 유지하는 것이 수족관 관리의 핵심이다.

다양한 수족관 설치 방식 중 하나는 특정 자연 환경을 그대로 재현하는 비오톱 수족관이다. 인기 있는 비오톱으로는 아마존강이나 히우네그루강 같은 담수 환경, 말라위호와 탕가니카호 같은 아프리카 열곡호 환경, 그레이트 배리어 리프, 홍해, 카리브해의 해수 산호초 환경 등이 있다. 비오톱 수족관에서는 어류, 식물, 바닥재, 암석, 유목, 산호 등 모든 구성 요소를 실제 서식지의 모습과 일치시키려 노력한다. 하지만 특정 환경을 완벽하게 재현하는 것은 어려울 수 있으며, 종종 한두 종류의 어류와 무척추동물만으로 구성되기도 한다.

수족관 생태계 유지의 가장 중요한 과제는 생물들이 만들어내는 배설물과 같은 생물학적 폐기물을 관리하는 것이다. 특히 어류 등이 배출하는 암모니아는 독성이 강해 반드시 처리해야 하는데, 이 과정은 주로 유익한 박테리아의 활동을 통해 이루어지는 질소 순환 과정에서 핵심적으로 다루어진다. 질소 외에도 산소, 이산화 탄소, 인산염 등의 순환 역시 수족관 생태계의 중요한 부분이다.

수족관이 감당할 수 있는 생물의 양, 즉 생물학적 부하를 적절히 조절하는 것도 중요하다. 너무 많은 생물이 있으면 폐기물 처리 능력을 넘어서거나 산소 부족 문제가 발생하여 생태계 균형이 깨지기 쉽다.

최근에는 벽에 거는 형태의 벽걸이 수족관도 등장하고 있다.^[55]

5. 1. 수질

물의 용질 함량은 수질 조건의 가장 중요한 측면 중 하나이다. 총 용존 고형물 및 기타 성분들은 기본적인 수질 화학에 큰 영향을 미치며, 이는 유기체가 환경과 상호 작용하는 방식에도 영향을 미친다.

수질의 가장 기본적인 척도는 염도, 즉 염분 함량이다. 수족관은 크게 세 가지 유형으로 나눌 수 있다.

'''담수''': 호수나 강 환경을 모방하며, 염도는 500 ppm 미만이다.
'''기수''': 강하구와 같이 담수와 염수 사이의 환경을 모방하며, 염도는 500 ~ 30,000 ppm이다.
'''해수''' 또는 염수: 해양 환경을 모방하며, 염도는 30,000 ~ 40,000 ppm이다.

드물게는 특수한 염수 생물을 키우기 위해 이보다 더 높은 염분 농도를 유지하기도 한다.

해수는 일반적으로 알칼리성이지만, 담수의 pH (알칼리성 또는 산성)는 더 다양하다. 경도는 물에 녹아있는 전체 미네랄 함량을 측정하는 지표로, 생물 종에 따라 경수 또는 연수를 선호할 수 있다. 일반적으로 경수는 알칼리성, 연수는 중성에서 산성인 경향이 있다.^[70] 이 외에도 용존 유기물 함량과 용존 가스 함량 역시 중요한 수질 요소이다.

가정용 수족관에는 주로 지역 수도 공급망을 통해 공급되는 수돗물을 사용한다. 하지만 염소나 모노클로라민으로 소독된 수돗물은 직접 사용할 수 없다. 과거에는 물을 하루 이틀 받아두면 염소가 날아가 사용 가능했지만,^[70] 최근에는 잘 제거되지 않는 모노클로라민이 더 자주 사용된다. 따라서 염소나 클로라민을 제거하는 수질 정화제를 사용하는 것이 일반적이다. 기수 또는 해수 수족관의 경우, 상업적으로 판매되는 인공 해수와 기타 미네랄을 첨가해야 한다. 수돗물 소독에 사용되는 염소를 제거하기 위해 수질 안정제를 첨가하기도 하지만, 이 안정제 자체도 독성이 있을 수 있어 물벼룩과 같은 미생물에게는 해로울 수 있으므로 주의가 필요하다. 염소를 확실히 제거하려면 정수기를 사용하는 것이 좋다.

일부 애호가들은 수족관에 물을 넣기 전, 물의 알칼리도, 경도, 용존 유기물 및 가스 함량을 조절하기도 한다. 예를 들어, pH를 높이기 위해 탄산수소나트륨과 같은 첨가제를 사용할 수 있다.^[70] 또한 여과하거나 탈이온화 또는 역삼투압 방식으로 물을 정화하여 사용하기도 한다. 반면, 대량의 물이 필요한 공공 수족관은 처리 과정을 줄이기 위해 강, 호수, 바다와 같은 자연 수원 근처에 위치하는 경우가 많다. 일부는 조류 제거기를 이용해 물을 자연적으로 여과하기도 한다.

물의 온도는 수족관을 열대 수족관과 냉수 수족관으로 나누는 기준이 된다. 대부분의 어류와 식물 종은 제한된 온도 범위 내에서만 생존할 수 있다. 평균 수온이 약 25°C인 열대 수족관이 더 일반적이며, 냉수 수족관은 서늘한 환경에 적합한 생물을 위한 것이다. 중요한 것은 온도 범위 자체보다 온도의 일관성이다. 대부분의 수중 생물은 급격한 온도 변화에 약하며, 이는 쇼크를 유발하고 질병으로 이어질 수 있다.^[70] 수온은 온도 조절기와 히터 또는 냉각기를 사용하여 조절할 수 있다.

물의 움직임 역시 자연 생태계를 모방하는 데 중요하다. 수족관의 생물에 따라 잔잔한 물부터 빠른 흐름까지 다양한 환경을 선호할 수 있다. 물의 움직임은 에어 펌프, 파워헤드, 그리고 여과 시스템의 입수구와 출수구 위치 등을 신중하게 설계하여 조절할 수 있다.

수질 관리 시에는 다음과 같은 유해 물질 농도에 주의해야 한다.

'''암모니아''': 0.5mg/L를 초과하면 많은 물고기에게 해롭다.
'''아질산염''': 0.8mg/L를 초과하면 많은 물고기에게 해롭다.
'''질산염''': 25mg/L를 초과하면 해로울 수 있으며, 10mg/L 이하가 이상적이다.

호기성 여과만으로는 배설물 등에서 생성되는 질산염이 분해되지 않으므로 정기적인 물갈이가 필수적이다. 하지만 급격한 수질 변화는 물고기에게 스트레스를 주거나 유익한 여과 박테리아를 죽일 수 있으므로, 물갈이는 소량씩 자주 하는 것이 이상적이다. 현실적으로는 전체 물의 3분의 1에서 2분의 1 정도를 주기적으로 교체하는 방식을 택하는 경우가 많다.

산소 농도가 너무 낮아지면 물고기가 산소 결핍을 일으킬 수 있으므로, 에어 펌프를 이용한 폭기로 산소를 공급해야 한다. 반대로 수초의 광합성을 촉진하기 위해 CO₂를 인위적으로 첨가하기도 한다.

수질은 육안으로 판단하기 어렵기 때문에 수질 시약을 사용하여 암모니아, 아질산염, 질산염, pH 등을 정기적으로 검사해야 한다. 해수 수족관의 경우, 비중계(특히 광학식)를 사용하여 염분 농도를 측정한다.

수질 관리를 위해 다양한 여과 및 흡착 재료가 사용된다. 활성탄은 화학적 여과에 사용되어 약품, 탄닌, 기타 불순물을 물에서 걸러낸다. 제올라이트는 암모니아를 흡착하지만, 해수에서는 나트륨을 우선 흡착하여 암모니아 흡착 효과가 떨어진다.^[93] 맥반석도 흡착 작용과 미네랄 용출 효과가 있지만, 제올라이트보다는 흡착 능력이 약하다.^[94] 이온 교환 수지는 순수한 물을 만들거나 질산염, 아질산염 이온을 흡착하는 데 사용된다. 살균등은 사육수를 통과시켜 살균함으로써 조류 발생을 억제하고 질병 예방 및 물의 투명도 향상에 도움을 주지만, 수온을 상승시키는 단점이 있다. 과거 모나코 해양 박물관에서는 살균등을 쬔 아이비가 갑자기 변이를 일으켜 저수온 적응 및 알렐로파시 능력을 얻었다는 보고도 있다.

5. 2. 질소 순환

수족관 내 질소 순환 과정을 보여주는 그림. 물고기 배설물과 사체 분해로 암모늄(NH4+)이 생성되고, 니트로소모나스 박테리아가 이를 아질산염(NO2-)으로, 니트로스피라 박테리아가 다시 질산염(NO3-)으로 변환한다. 식물은 질산염을 흡수하고, 물 교환을 통해 질산염 농도를 조절한다. — 수족관의 질소 순환 과정 도식

수족관 관리에서 가장 중요한 과제 중 하나는 수족관 생물이 배출하는 폐기물을 관리하는 것이다. 물고기, 무척추동물, 곰팡이, 일부 박테리아는 암모니아(물속에서는 화학적 조건에 따라 암모늄(NH₄⁺)으로 변환될 수 있음) 형태로 질소 폐기물을 배출한다. 이 암모니아는 질소 순환 과정을 통해 처리되거나 제올라이트 등을 이용해 제거해야 한다.^[69] 암모니아는 또한 동식물의 사체나 배설물, 기타 잔해가 분해될 때도 생성된다. 질소 폐기물은 농도가 높아지면 수족관 생물에게 매우 유독하다.^[70] 자연 상태에서는 거대한 수량이 암모니아와 같은 폐기물을 희석시키지만, 수족관이라는 폐쇄된 환경에서는 폐기물이 빠르게 축적되어 위험한 수준에 이를 수 있으므로 반드시 제거 과정이 필요하다.^[70]^[71]

잘 관리되는 균형 잡힌 수조에는 다른 수족관 거주자의 폐기물을 대사하여 질소 순환의 일부를 재현하는 유익한 미생물이 포함되어 있다. 질화 세균으로 알려진 특정 박테리아들이 이 역할을 수행한다. 먼저, 니트로소모나스(''Nitrosomonas'') 속의 박테리아가 물속의 암모니아를 포획하여 아질산염(NO₂^-)을 생성한다. 아질산염 역시 고농도에서는 생물에게 매우 유독하다. 다음으로, 니트로스피라(''Nitrospira'') 속의 박테리아가 아질산염을 독성이 훨씬 덜한 질산염(NO₃^-)으로 변환한다. 과거에는 니트로박터(''Nitrobacter'') 속 박테리아가 이 역할을 하는 것으로 여겨졌고, 질소 순환을 "시작"하기 위한 상업용 키트에도 포함되곤 했다. 이론적으로 니트로박터도 니트로스피라와 동일한 생태적 지위를 차지할 수 있지만, 최근 연구에 따르면 실제 안정된 수족관 환경에서는 니트로박터가 검출 가능한 수준으로 존재하지 않는 반면, 니트로스피라는 풍부하게 존재한다고 밝혀졌다.

수생 식물 또한 암모니아와 질산염을 대사하여 질소 폐기물 제거에 기여한다. 식물은 질소 화합물을 흡수하여 바이오매스를 늘리는 데 사용하며, 이는 물속 질소를 고정하는 효과가 있다. 하지만 식물의 잎이 죽어 분해되면 질소가 다시 물로 방출될 수 있으므로 완전한 제거는 아니다. 일부 애호가들은 저산소 환경에서 활동하는 박테리아를 이용한 "무산소 여과" 방식을 사용하기도 한다.^[72]

푸른 수초가 무성한 60리터 크기의 수족관. 배경에 히터와 작은 여과기가 보인다. — 수생 식물은 질소 순환의 최종 생성물인 질산염을 비료로 사용하여 질산염 수치를 낮추는 데 도움을 준다. 사진은 아누비아스 바르테리(Anubias barteri)와 에키노도루스 블레헤리(Echinodorus bleheri)가 심어진 60L 수족관이다. 히터와 작은 여과기가 배경에 보인다.

수족관 내 질소 순환은 자연계의 완전한 순환 과정 중 일부만을 재현한다. 먹이 공급 등을 통해 질소는 계속 시스템에 유입되지만, 최종 산물인 질산염은 물에 축적되거나 식물의 생체량에 결합될 뿐 완전히 제거되지는 않는다. 따라서 수족관 관리자는 정기적인 물갈이를 통해 질산염 농도가 높은 물을 제거하고 질산염 농도가 낮은 새 물로 교체하거나, 질산염을 흡수하며 자란 수초를 제거해 주어야 한다.

일반적인 가정용 수족관은 발생하는 모든 질소 폐기물을 무해화하기에 충분한 박테리아 군집을 갖추기 어렵다. 이 문제를 해결하기 위해 주로 두 가지 여과 방식이 사용된다. 활성탄 필터는 질소 화합물과 같은 유해 물질을 흡착하고, 생물학적 필터는 유익한 질화 세균이 번식하기 쉽도록 설계된 여과재를 제공하여 박테리아 군집 형성을 돕는다. 활성탄이나 암모니아 흡착제 등은 흡착 능력이 포화되면 효과가 떨어지므로 정기적인 교체가 필요하다.

새로 설치한 수족관은 유익한 박테리아가 부족하여 질소 순환 관련 문제가 발생하기 쉽다.^[73] 따라서 물고기를 넣기 전에 수족관을 '숙성'시키는 과정, 즉 사이클링(cycling) 또는 '물잡이'가 필요하다. 이 과정은 수족관 내에 질소 순환을 담당할 박테리아 군집을 정착시키는 것을 목표로 한다. 일반적인 방법은 다음과 같다.

1. 무어류 순환(Fishless cycling): 물고기 없이 수족관에 소량의 암모니아를 직접 투입하여 박테리아의 먹이로 삼는 방식이다. 암모니아, 아질산염, 질산염 수치를 주기적으로 측정하며 박테리아 군집이 형성되는 과정을 모니터링한다.

2. 침묵 순환(Silent cycling): 성장이 빠른 수생 식물을 수족관에 많이 심어 질소 화합물을 흡수하도록 하는 방식이다. 식물이 질소를 활발히 소비하는 동안 박테리아 군집이 서서히 발달할 시간을 번다. 일화적 보고에 따르면, 이 방법은 식물이 질소 폐기물을 매우 효율적으로 소비하여 전통적인 사이클링 방법에서 나타나는 암모니아 및 아질산염 수치 급증을 크게 줄이거나 없앨 수 있다.

3. 느린 성장(Slow growth) 또는 파일럿 피쉬 활용: 비교적 튼튼하고 저렴한 물고기(소위 '파일럿 피쉬') 소수를 먼저 넣고, 6~8주에 걸쳐 서서히 개체 수를 늘려가는 방식이다. 이를 통해 박테리아 군집이 물고기 배설물 증가 속도에 맞춰 점진적으로 성장하고 안정화될 시간을 확보한다. 하지만 이 방법은 사이클링 과정 중 발생하는 암모니아 및 아질산염 농도 상승으로 인해 파일럿 피쉬가 위험에 노출될 수 있으며, 이를 완화하기 위해 빈번한 물갈이가 필요할 수 있다. 유독성 폐기물 농도를 확인하기 위해 테스트 키트를 사용하는 것이 좋다.

이러한 시간을 줄이기 위해 기존에 운영되던 다른 수족관의 여과재나 바닥재 일부를 가져와 새로운 수족관에 넣거나, 시판되는 박테리아 활성제를 사용하는 방법도 있다.

가장 많은 박테리아 군집은 물의 흐름이 많고 서식 표면적이 넓은 여과기 내부에 존재하므로, 효과적이고 효율적인 여과 시스템은 필수적이다. 여과기를 너무 깨끗하게 청소하면 유익한 박테리아 군집까지 제거되어 수족관의 생물학적 균형이 심각하게 깨질 수 있다. 따라서 여과기 청소 시에는 박테리아 손실을 최소화하는 것이 중요하다. 예를 들어, 여과재를 수족관에서 빼낸 물에 헹궈 유기물 찌꺼기만 제거하거나, 여과재의 절반만 청소하고 다음번 청소 시 나머지 절반을 청소하는 방식, 또는 두 개의 여과기를 사용하여 번갈아 청소하는 방식 등이 권장된다. 잘못된 방법으로 사이클링된 수족관은 유독한 질소 폐기물이 빠르게 축적되어 내부 생물을 위험에 빠뜨릴 수 있다.

5. 3. 생물학적 부하

생물 부하(Bioload)는 수족관 생태계가 그 안에 사는 생물들로부터 받는 부담을 측정하는 척도이다. 생물 부하가 높을수록 수조 내 생태계는 더 복잡해지고, 그만큼 균형을 잃기 쉬워진다. 생물 부하는 수족관의 물리적, 생물학적 조건에 의해 제한된다.

물리적 제약: 물의 표면적 크기는 공기로부터 산소가 녹아 들어오는 양을 제한한다. 또한, 수족관의 전체적인 크기는 수용할 수 있는 동물과 식물의 수와 크기, 그리고 이들이 활동할 공간을 제약한다.
생물학적 제약: 질화작용을 수행하는 세균의 개체 수는 이들이 서식할 수 있는 물리적 공간(여과재 표면적 등)에 의해 제한된다. 여과 시스템이 암모니아와 같은 유해 물질을 분해하는 속도 역시 생물 부하의 한계와 관련된다.

수족관에 식물을 기르는 것은 물고기 배설물 등을 영양분으로 흡수하여 생물 부하를 줄이는 데 도움이 된다. 다만, 썩어가는 식물은 오히려 수질을 악화시킬 수 있으므로 제때 제거해야 한다.

수족관에 넣을 수 있는 물고기 수를 경험 법칙으로 어림짐작하기도 한다. 아래 표는 작은 담수어를 기준으로 한 예시이며, 더 큰 담수어나 대부분의 해수어는 훨씬 더 많은 공간이 필요하다.

수족관 적정 어류 수 계산 경험 법칙 (작은 담수어 기준)^[74]^[75]
기준	내용
물 부피 기준 1	성체 물고기 길이 3cm당 물 4L
물 부피 기준 2	성체 물고기 길이 약 2.54cm당 물 1USgal
수면적 기준 1	수면적 30cm²당 성체 물고기 길이 1cm
수면적 기준 2	수면적 약 77.42cm²당 성체 물고기 길이 약 2.54cm

하지만 숙련된 사육자들은 이러한 경험 법칙을 획일적으로 적용하는 것을 경계한다.^[76] 어종별 성장 속도, 활동량, 사회성, 폐기물 배출량(금붕어처럼 폐기물을 많이 배출하는 어종은 더 많은 공간이 필요하다^[74]), 여과 능력, 식물의 양 등 다양한 요소를 종합적으로 고려해야 하기 때문이다. 단순히 물고기의 길이 합계보다는 전체적인 부피나 무게를 고려하는 것이 더 정확할 수 있는데, 같은 길이라도 체형에 따라 배설물 배출량이 크게 다를 수 있기 때문이다.

이론적으로 폐기물 발생률, 질산화 효율, 가스 교환 속도 등 수많은 변수를 고려해야 하므로 최대 또는 이상적인 생물 부하를 정확히 계산하는 것은 매우 어렵다. 결국 이론적인 계산이나 경험 법칙만으로는 최적의 수용 능력을 정하기 어렵다. 실제로는 물고기를 조금씩 추가하면서 수질 변화를 꾸준히 관찰하는 시행 착오를 통해 적정 수준을 찾아가는 경우가 많다.

6. 관리

수족관의 안정성은 물의 양과 밀접한 관련이 있다. 대량의 물은 어항이 평형 상태에서 벗어나게 하는 죽음이나 오염 사건의 영향을 희석시켜 어항의 안정성을 높여준다. 어항이 클수록 이러한 전신 쇼크를 흡수하기 쉬운데, 그 사건의 영향이 희석되기 때문이다. 예를 들어, 11L 어항에 있는 유일한 물고기가 죽으면 시스템에 극적인 변화가 생기는 반면, 다른 많은 물고기가 있는 400L 어항에서 동일한 물고기가 죽는 것은 사소한 변화만을 나타낸다. 이러한 이유로 취미가들은 더 큰 어항을 선호하는데, 더 적은 관리가 필요하기 때문이다.

수족관 내에서는 여러 영양 순환이 중요하다. 용존 산소는 수면-공기 계면에서 시스템으로 들어온다. 마찬가지로 이산화 탄소는 시스템에서 공기 중으로 빠져나간다. 인산염 순환은 중요하지만 종종 간과되는 영양 순환이다. 황, 철, 미량 영양소도 시스템을 통해 순환하며 음식으로 들어가고 폐기물로 나간다. 질소 순환을 적절하게 처리하고, 적절하게 균형 잡힌 식량을 공급하며, 생물학적 부하를 고려하는 것으로 다른 영양 순환을 대략적인 평형 상태로 유지하기에 충분하다.

수족관 환경을 유지하기 위해 여과 시스템은 필수적이다. 대부분의 여과 시스템은 수중의 미세 입자를 걸러 제거하는 물리적 여과 외에, 수조 내 생물의 생명을 위협하는 암모니아, 아질산염 등의 유해 물질을 미생물에 의해 분해하여 질산염 등 비교적 덜 해로운 물질로 변환하는 생물학적 여과를 동시에 수행한다. 대표적인 가정용 여과 시스템으로는 상부 여과, 외부 여과, 저면 여과, 수중 여과 등의 형식이 존재하며, 수조 내에서 사육하는 생물의 종류와 담수, 해수 등의 환경 조건에 맞춰, 각 형식의 장단점을 고려하여 선택하거나 조합하여 사용한다. 여과기(필터)의 선택은 수조 크기, 사육하는 생물의 종류(예: 치어, 디스커스) 등을 고려해야 한다. 여과기에는 활성탄이 포함된 경우가 많은데, 활성탄은 사육수의 냄새나 탁함을 제거하는 효과가 있지만, 질병 발생 시 약품을 사용할 때는 약효를 떨어뜨릴 수 있으므로 주의가 필요하다. (자세한 내용은 여과 (수족관), 필터 (수족관) 문서 참고)

안정적인 수족관 환경을 유지하고 물고기의 건강을 지키기 위해서는 정기적인 관리가 필수적이다. 여기에는 물고기의 상태 관찰, 주기적인 물 교체 및 청소, 적절한 수질 및 온도 유지가 포함된다.^[66]^[67]^[68] 또한, 여러 종류의 생물을 함께 기르는 혼영의 경우, 각 생물의 습성을 고려한 신중한 계획이 필요하다. (자세한 내용은 정기적인 관리, 혼영 문단 참고)

6. 1. 정기적인 관리

물고기의 건강을 유지하기 위해 수족관은 정기적으로 관리해야 한다. 매일의 관리에는 물고기에게 스트레스나 질병의 징후가 있는지 확인하는 것이 포함된다.^[66] 또한 수질이 좋고 탁하거나 거품이 없는지, 그리고 특정 물고기 종에 적합한 온도인지 확인해야 한다.

일반적인 주간 관리에는 약 10~30% 이상의 물을 교체하고, 자갈이나 다른 기질을 청소하는 것이 포함된다. 물을 교체할 때는 적절한 도구를 사용하여 자갈을 "진공 청소"하는 것이 좋은데, 이는 먹지 않은 음식과 기질에 쌓이는 기타 잔류물을 효과적으로 제거할 수 있기 때문이다.^[67] 많은 지역의 수돗물에는 물고기에게 해로운 염소나 클로라민과 같은 화학 물질이 포함되어 있어 직접 사용하기에 안전하지 않을 수 있다.^[68] 따라서 수돗물을 사용할 경우, 이러한 화학 물질을 제거하고 존재할 수 있는 중금속을 중화하는 수질 관리제를 사용해야 한다. 물을 교체하기 전후로 수질 조건을 확인하여 해당 어종에게 적합한지 확인하는 것이 중요하다.

물의 용질 함량은 수질의 중요한 측면 중 하나로, 총 용존 고형물 및 기타 성분들이 기본적인 수질 화학에 영향을 미치기 때문이다. 염도는 수질의 가장 기본적인 척도이며, 수족관은 환경에 따라 다음과 같이 나눌 수 있다.

담수: 염도 500 ppm 미만 (호수, 강 환경 모방)
기수: 염도 500 ~ 30,000 ppm (강하구 등 담수와 염수 사이 환경 모방)
해수: 염도 30,000 ~ 40,000 ppm (해양 환경 모방)

해수는 일반적으로 알칼리성이며, 담수의 pH(알칼리성 또는 산성)는 더 다양하다. 경도는 용존 미네랄 함량을 측정하며, 어종에 따라 경수 또는 연수를 선호할 수 있다. 일반적으로 경수는 알칼리성, 연수는 중성에서 산성 경향을 보인다.^[70] 용존 유기물 함량 및 용존 가스 함량도 중요한 요소이다.

과거에는 수돗물을 하루 이틀 받아두면 염소가 자연적으로 제거되어 사용 가능했지만,^[70] 최근에는 더 자주 사용되는 클로라민은 쉽게 제거되지 않는다. 따라서 염소 또는 클로라민 제거 기능이 있는 수질 정화제 사용이 필수적이다. 기수 또는 해수 수족관에는 상업적으로 판매되는 인공 해수나 미네랄을 첨가해야 한다. 일부 애호가들은 물의 알칼리도, 경도 등을 조절하기 위해 탄산수소나트륨 같은 첨가제를 사용하거나,^[70] 정수기, 탈이온화, 역삼투압 장치로 물을 정화하기도 한다.

수질 관리 기준 (일반적인 예시)
항목	유해 기준 농도	이상적 농도
암모니아	0.5 mg/L 초과	0 mg/L
아질산염	0.8 mg/L 초과	0 mg/L
질산염	25 mg/L 초과	10 mg/L 이하

수족관 내 질소 순환 과정에서 생성되는 암모니아, 아질산염, 질산염은 일정 농도를 초과하면 물고기에게 해롭다. 특히 질산염은 일반적인 호기성 여과 과정만으로는 분해되지 않으므로 정기적인 물갈이를 통해 농도를 관리해야 한다. 급격한 수질 변화는 물고기에게 스트레스를 주거나 유익한 여과 박테리아를 죽일 수 있으므로, 물갈이는 소량씩 자주 하는 것이 이상적이다. 현실적으로는 보통 일주일에 한 번, 전체 물의 3분의 1에서 2분의 1 정도를 교체하는 방식이 권장된다.

산소 농도가 너무 낮아지면 물고기가 산소 결핍을 일으킬 수 있으므로, 에어 펌프를 이용한 폭기로 충분한 산소를 공급해야 한다. 수초를 키우는 경우, 광합성을 촉진하기 위해 CO₂를 인위적으로 첨가하기도 한다.

물의 온도는 수족관을 열대 수족관과 냉수 수족관으로 나누는 기준이 된다. 대부분의 물고기와 식물은 제한된 온도 범위에서만 생존할 수 있다. 평균 온도가 약 25°C인 열대 수족관이 더 일반적이다. 중요한 것은 온도 범위 자체보다 온도 변화의 폭을 최소화하여 일관성을 유지하는 것이다. 갑작스러운 온도 변화는 물고기에게 쇼크를 유발하고 질병으로 이어질 수 있다.^[70] 물 온도는 온도 조절기와 히터 또는 냉각기를 사용하여 조절할 수 있다.

물의 움직임 역시 자연 생태계를 모방하는 데 중요하다. 어종에 따라 잔잔한 물을 선호하기도 하고, 빠른 흐름을 필요로 하기도 한다. 물의 움직임은 에어 펌프, 수중 모터(파워헤드), 그리고 여과 시스템의 물 유입구 및 유출구 위치 등을 신중하게 설계하여 조절할 수 있다.

6. 2. 혼영

하나의 수조에서 여러 종류의 물고기를 함께 기르는 것을 혼영(混泳)이라고 한다. 여러 종류의 물고기가 함께 헤엄치는 모습은 보기 좋지만, 성공적인 혼영을 위해서는 물고기의 종류를 신중하게 선택해야 한다.

사나운 물고기는 다른 물고기를 잡아먹거나, 쪼아서 스트레스를 주어 죽게 할 수 있다. 비슷한 크기의 물고기끼리는 잡아먹히는 경우가 드물지만, 다른 물고기의 지느러미나 비늘을 뜯어 먹는 종류(스케일 이터), 영역 다툼이 심한 종류(베타 등), 동족끼리 심하게 싸우는 종류도 있으므로 각 물고기의 습성을 잘 파악하는 것이 중요하다. 또한, 성격이 잘 맞는다고 해도 먹이를 먹는 방식이나 속도에 차이가 있을 수 있으므로, 크기 차이가 너무 많이 나는 물고기는 함께 기르지 않는 것이 좋다.

일반적으로 관상용으로 많이 기르는 물고기들은 물 위나 중간층을 헤엄치며 떠다니는 먹이를 먹지만, 바닥에 떨어진 먹이는 잘 먹지 못하는 경우가 많다. 이렇게 남은 먹이가 쌓여 부패하면 수질이 나빠질 수 있다. 이를 방지하기 위해 수조 벽면에 붙은 조류를 먹는 플레코나 알지 이터, 바닥에 떨어진 먹이를 먹는 저면성 물고기(코리도라스와 같은 소형 메기나 미꾸라지 종류)를 함께 넣어 수조 환경 유지에 도움을 받을 수 있다. 하지만 이 물고기들도 청소부 역할만 하는 것이 아니므로, 전체 물고기에게 필요한 양의 먹이를 주어야 하며, 때로는 저면성 물고기를 위한 전용 사료를 따로 챙겨주어야 한다. 이러한 역할을 하는 생물을 "스캐빈저"(scavenger)라고 부르기도 하며, 소형 새우나 달팽이 종류(탱크 메이트라고도 함)에게 맡겨 다양한 분위기를 연출할 수도 있다. 다만, 새우는 다른 물고기에게 잡아먹히거나, 탈피 직후 약해졌을 때 공격당할 위험이 있다.

혼영 환경에서는 먹이 경쟁이나 활동성의 차이로 인해 물고기들 사이에 자연스럽게 강약 관계가 형성되기 쉽다. 반대로, 너무 평화로우면 활동성이 줄어드는 소형 어종에게 적당한 긴장감을 주기 위해 매우 활발한 물고기를 소수만 함께 넣는 경우도 있다. 어떤 방식이든 물고기의 습성을 제대로 알지 못하면 혼영은 어려우므로, 다른 사람들의 성공 사례를 참고하거나, 문제가 생겼을 때 즉시 분리할 수 있도록 여분의 수조를 준비해두는 것이 좋다.

일반적으로 혼영 수조는 물 표면 가까이에서 활동하는 종류, 수조 중간층을 선호하는 종류, 바닥에서 생활하는 종류를 적절히 조합하여 구성하는 경우가 많다.

7. 분류

고대 시대의 야외 연못이나 유리 항아리에서 시작된 수족관은 오늘날 매우 다양하고 전문화된 시스템으로 발전했다. 개인이 운영하는 작은 어항부터 거대한 해양 생태계를 재현하는 대형 공공 수족관에 이르기까지 그 크기와 형태는 매우 다양하다.

수족관을 분류하는 방법은 여러 가지가 있으며, 대표적인 분류 기준은 다음과 같다.

염분 농도: 물속 염분 함량에 따라 담수 수족관, 기수 수족관, 해수 수족관으로 나눌 수 있다. 각 유형은 관리 난이도, 비용, 서식 생물 등에서 차이를 보인다.^[78]^[63] (자세한 내용은 #염분 농도 참조)
온도 범위: 관리하는 생물의 서식 환경 온도에 따라 열대 수족관과 냉수어 수족관으로 구분할 수 있다. 일반적으로 화려한 열대어를 위한 열대 수족관이 인기가 많다.^[78] (자세한 내용은 #온도 참조)
종 선택: 수조에 함께 기르는 생물의 종류와 특성에 따라 분류할 수도 있다.
'''커뮤니티 수조''': 여러 종류의 온순한 생물들이 평화롭게 공존하는 형태이다. 서식지는 다르더라도 비슷한 수질 조건을 견딜 수 있는 종들을 함께 기른다.
'''공격적인 수조''': 다른 물고기에게 공격적이거나, 혹은 공격을 잘 견뎌낼 수 있는 제한된 종류의 어류를 기르는 수조이다. 시클리드나 일부 해수어를 기를 때 고려된다.
'''표본 수조''': 특정 한 종류의 어류만을 기르는 방식이다. 해당 어종의 자연 서식 환경과 유사하게 꾸미는 경우가 많으며, 다른 생물과 함께 기르기 어려운 전기뱀장어 같은 종이나 번식을 목적으로 할 때 주로 사용된다.
생물군계 (Biotope): 특정 지역의 자연 생태계를 그대로 재현하려는 시도이다. 해당 생태계에서 발견되는 어류, 무척추동물, 수생 식물, 장식물, 수질 조건까지 최대한 비슷하게 맞춰 구성한다. 자연과 유사한 환경을 제공하여 생물에게 가장 건강한 환경을 만들어 줄 수 있으며, 공공 수족관에서 흔히 볼 수 있는 방식이다.

이 외에도 다양한 기준에 따라 수족관을 분류할 수 있으며, 각 분류 방식은 수족관의 설치, 관리, 그리고 그 안에서 살아가는 생물들에게 필요한 환경을 이해하는 데 도움을 준다.

7. 1. 염분 농도

수족관을 분류하는 한 가지 방법은 염분 농도에 따른 것이다.

'''담수 수족관'''

염분 농도가 0.5% 미만인 경우를 가리킨다.^[78] 비용이 저렴하고 가장 손쉽게 접할 수 있어, 많은 사람들이 담수 수족관으로 시작하는 경우가 많다.^[78] 수초 종류가 매우 다양한 것이 특징이며, 수초, 유목, 돌 등을 사용하여 레이아웃을 꾸미는 즐거움도 있다.

'''기수 수족관'''

염분 농도가 0.5%에서 5% 정도인 경우를 가리킨다.^[78] 해수 및 담수 사육의 요소를 결합하며^[78], 염분 농도는 인공 해수를 사용하여 조절한다. 기수 수족관에서 기르는 생물은 일반적으로 맹그로브 늪이나 하구와 같이 염분 농도가 다양한 서식지 출신이다.^[78] 기수 생물 중 일부는 담수 또는 해수 환경에서도 사육할 수 있는 경우가 있다. 하지만 담수 생물은 담수에서만, 해수 생물은 해수에서만 사육해야 하는 경우가 일반적이므로, 기수 생물을 담수 또는 해수 수조에서 사육하기도 한다. 그러나 이 경우 새뱅이처럼 번식이 불가능해지거나, 물달팽이처럼 오래 살지 못하는 문제가 발생할 수도 있다.

'''해수 수족관'''

염분 농도가 5%에서 18% 정도인 경우를 말한다. 인공 해수를 사용하여 해수 환경을 만든다. 해수 수족관을 설치하고 유지 관리하려면 담수 수족관보다 더 비싸고 복잡한 장비가 필요하다.^[78] 해수 수족관의 가장 큰 특징은 그 생물상의 풍부함이다. 생물은 바다에서 담수로 서식지를 넓혀 진화해 왔기 때문에, 바다 생물의 종 다양성은 담수와 비교할 수 없을 정도로 높다. 어류 외에도 말미잘, 산호, 연체 동물, 갑각류 등 다양한 무척추 동물을 함께 사육하는 경우가 많다.^[63]^[78] 특히 산호초 산호를 사육하는 산호 수조는 해수 수족관의 하위 유형으로 볼 수 있으며^[78], 과거에는 강력한 메탈 할라이드 램프가 주로 사용되었지만, 현재는 먹이를 조절하고 약한 빛으로 사육하는 방법도 사용된다. 필요에 따라 다른 광물 혼합물을 첨가하기도 한다.

7. 2. 온도

수온은 수족관 환경의 중요한 요소이다. 물의 온도는 용존 산소량에 영향을 미치는데, 따뜻한 물에는 산소가 덜 녹는다. 또한, 온도가 올라가면 물고기의 신진대사가 활발해져 더 많은 산소를 소비하게 되므로 적절한 온도 유지가 중요하다.^[70]

수족관은 관리하는 생물의 서식 환경에 맞춰 온도 범위를 기준으로 분류하기도 한다. 많은 사람들이 화려한 색상의 열대어를 선호하여 열대 수족관을 선택하는 경향이 있다.^[78] 열대 수족관은 일반적으로 수온을 약 25°C 전후로 유지한다. 반면, 냉수어 수족관은 온대 지역의 어류를 대상으로 하며, 일본과 같이 사계절이 뚜렷한 지역에서는 특별한 온도 조절 없이 운영 가능한 경우도 있다.^[78]

대부분의 어류와 식물 종은 특정 온도 범위 내에서만 생존할 수 있다. 열대 및 온대 어종을 위한 수족관은 평균적으로 약 25°C로 설정하는 것이 일반적이다. 사육 환경의 온도가 이보다 낮아지는 경우에는 히터를 사용하여 물을 데워야 한다. 히터는 설정된 온도를 유지하기 위해 서모스탯과 함께 사용된다. 고온에 약한 생물을 기르는 경우에는 냉각 장치를 사용하여 수온을 낮춰야 한다. 냉각 장치로는 방 전체의 온도를 조절하는 에어컨, 수조 전용 쿨러, 또는 수조용 팬 등이 사용된다. 수조용 쿨러는 히트 펌프 원리를 이용하므로 작동 시 폐열이 발생하여 실내 온도를 높이는 단점이 있다. 수조용 팬은 물의 기화열을 이용하여 냉각하며, 냉각 능력은 주변 공기의 습구 온도에 의해 제한된다.

=== 히터 ===

히터는 수족관 환경의 기온이 사육에 필요한 수온보다 낮을 때 물의 온도를 높이기 위해 사용된다. 대부분 서모스탯과 연결하여 설정된 온도를 유지하도록 설계되어 있다. 히터와 서모스탯이 하나로 합쳐진 일체형 제품도 판매된다. 물고기가 히터 표면에 직접 닿아 화상을 입는 것을 방지하기 위해, 특히 표면에 붙는 습성이 있는 어종을 사육할 때는 보호 커버를 씌우는 것이 좋다. 히터나 온도 센서를 씹어서 파손할 수 있는 대형 어류를 사육하는 경우, 수조 구석에 물이 통하는 칸막이(코너 박스)를 설치하고 그 안에 히터를 두기도 한다. 오버플로우 방식의 여과 시스템을 사용하는 경우, 여과조 내부에 히터를 설치할 수도 있다. 과거에는 외부 여과기의 호스 중간에 연결하여 사용하는 형태의 히터도 있었다.

히터가 보편화되기 전에는 백열전구를 물에 담가 가열하는 방식이 사용되기도 했다. 하지만 이 방법은 누전이나 유리 파손의 위험이 있을 뿐만 아니라, 수조 크기에 비해 출력이 너무 강하면 물고기가 익어버릴 수 있고, 출력이 약하면 수면 근처만 뜨거워지고 아래쪽은 차가운 상태로 남는 문제가 있었다.^[85] 또한 빛이 함께 발생하여 이끼가 쉽게 생기는 등 여러 단점이 있어 1966년 당시에도 "가장 위험이 큰 방법"으로 평가받았다.^[86]

'''서모스탯-히터 분리형'''
* 서모스탯과 히터가 별도로 판매되어 연결하여 사용하는 방식이다. 히터만 고장 났을 경우 히터만 교체할 수 있다는 장점이 있다. 이 방식의 히터는 반드시 서모스탯에 연결해야 하며, 직접 전원에 연결하면 계속해서 물을 가열한다. 히터 본체와 서모스탯의 온도 센서를 모두 수조 안에 설치해야 하므로 소형 수조에서는 공간을 많이 차지할 수 있다.
* 과거 서모스탯이 고가였던 시절에는 하나의 서모스탯에 여러 개의 히터를 직렬로 연결하고, 온도 변화가 가장 민감한 작은 수조에 센서를 두어 여러 수조의 온도를 한 번에 관리하는 방법도 사용되었다.^[87]
'''서모스탯-히터 일체형'''
* 서모스탯과 히터가 하나로 합쳐진 형태로, 바로 전원에 연결하여 사용할 수 있다. 온도 조절 다이얼이 외부로 나와 있는 제품과, 히터 내부에 서모스탯이 완전히 내장되어 특정 온도(대개 25°C 전후)로 고정된 제품이 있다. 후자는 사용자가 온도를 직접 설정할 수 없다. 설치가 간편하여 소형 수조에서 많이 사용된다. 히터 부분이 고장 나면 서모스탯 기능에 이상이 없더라도 전체를 교체해야 한다.
'''패널 히터'''
* 수조 바닥 아래에 깔아서 사용하는 방식이다. 파충류 사육 등에도 사용되며, 주로 일반적인 봉 형태의 히터를 설치하기 어려운 아주 작은 수조(예: 베타 사육)에 사용된다.

=== 수조용 쿨러 (냉각 장치) ===

냉각기는 주변 온도가 원하는 수온보다 높을 때 사용된다. 히터와 마찬가지로 서모스탯과 함께 사용하여 온도를 조절한다.

=== 수온계 ===

수온계는 수족관의 물 온도를 확인하고 관리하는 데 필수적인 도구이다. 서모스탯의 오작동이나 여름철 고수온 등을 확인하기 위해 주기적으로 수온을 점검해야 한다. 수온계는 전통적인 알코올 온도계 방식의 아날로그형과 숫자로 표시되는 디지털형이 있으며, 수조 외벽에 붙여서 사용하는 스티커 형태의 제품도 있다.

7. 3. 기타

다양한 크기와 스타일의 수조를 사용하여 다양한 물고기를 관리하는 대학의 학술 수족관

수족관 관리에서 고려할 변수 중 하나는 물고기 간의 차이점이다. 작은 물고기는 큰 물고기보다 체중 1g당 더 많은 산소를 소비한다. 라비린스 물고기는 대기 중의 산소를 호흡할 수 있으며 많은 표면적이 필요하지 않다(그러나, 이 물고기 중 일부는 영역성이 강하며, 붐비는 것을 좋아하지 않는다). 잉어 또한 비슷한 크기의 테트라보다 더 많은 표면적이 필요하다.^[70]

수면에서의 산소 교환은 중요한 제약 조건이므로 수족관의 표면적이 중요하다. 일부 수족관 관리자는 깊은 수족관은 동일한 표면적을 가진 얕은 수족관보다 더 많은 물고기를 수용할 수 없다고 주장한다. 표면 이동 및 폭기와 같은 물 순환을 통해 용량을 개선할 수 있으며, 이는 산소 교환을 개선할 뿐만 아니라 폐기물 분해 속도도 향상시킨다.^[70]

폐기물 밀도도 또 다른 변수이다. 용액 내 분해는 산소를 소비한다. 산소는 따뜻한 물에 덜 쉽게 용해되는데, 이는 따뜻한 온도가 물고기를 더 활동적으로 만들어 더 많은 산소를 소비하기 때문에 양날의 검이다.^[70]

생물 부하/화학적 고려 사항 외에도 수족관 관리자는 물고기의 상호 적합성도 고려한다. 예를 들어, 포식성 물고기는 일반적으로 작고 수동적인 종과 함께 키우지 않으며, 영역성이 강한 물고기는 종종 떼를 지어 다니는 종과 함께 키우기에 적합하지 않다. 또한 물고기는 크기에 적합한 수조를 제공받으면 더 잘 지내는 경향이 있다. 즉, 큰 물고기는 큰 수조가 필요하고 작은 물고기는 작은 수조에서 잘 지낼 수 있다. 마지막으로, 수조는 과밀하지 않더라도 과도하게 붐빌 수 있다. 즉, 수족관은 여과 능력, 산소 부하 및 물과 관련하여 적합할 수 있지만, 거주자가 불편할 정도로 여전히 너무 붐빌 수 있다.

수조에 물과 여러 수생 식물이 채워진 사진 — 수경 레이아웃 담수 수족관

수생 식물이 있는 담수 수족관의 경우 빛의 지속 시간과 품질, 식물의 양, CO₂ 수준 및 영양분 사이의 균형을 유지하는 것도 중요하다. 수조에 있는 물고기의 양도 영양분 수준에 영향을 미칠 수 있다. 주어진 양의 빛에서, 식물의 성장을 지원하기에 충분한 수의 식물이 없거나 충분한 CO₂가 없어 수조의 모든 영양분을 소비할 경우, 결과는 조류 성장이다. 이 조류를 청소하기 위해 수조에 물고기와 무척추 동물을 투입할 수 있지만, 이상적인 해결책은 위에서 언급한 요인 간의 최적의 균형을 찾는 것이다. 보충 CO₂를 제공할 수 있으며,^[77] 그 양은 너무 많은 CO₂가 물고기에게 해를 끼칠 수 있으므로 신중하게 조절해야 한다.

고대 시대의 야외 연못과 유리 항아리에서부터 현대 수족관은 광범위한 전문 시스템으로 진화했다. 개별 수족관은 작은 물고기 한 마리만 넣을 수 있는 작은 그릇부터 전체 해양 생태계를 모방할 수 있는 거대한 공공 수족관까지 크기가 다양하다.

수족관을 분류하는 한 가지 방법은 염분 농도에 따른 것이다. 담수 수족관은 비용이 저렴하여 가장 인기가 많다.^[78] 해수 수족관을 설치하고 유지 관리하려면 더 비싸고 복잡한 장비가 필요하다. 해수 수족관은 물고기 종 외에 다양한 무척추동물을 특징으로 하는 경우가 많다.^[63]^[78] 기수 수족관은 해수 및 담수 물고기 사육의 요소를 결합한다.^[78] 기수 수족관에서 기르는 물고기는 일반적으로 맹그로브 늪과 하구와 같이 염분 농도가 다양한 서식지에서 온다. 이러한 유형 내에는 산호 수조와 같은 하위 유형이 있으며, 이는 일반적으로 산호를 수용하는 더 작은 해수 수족관이다.^[78]

또 다른 분류는 온도 범위에 따른 것이다. 많은 수족관 사육자는 열대어가 더 화려한 경향이 있기 때문에 열대 수족관을 선택한다.^[78] 그러나 냉수어 수족관도 인기가 있으며, 여기에는 전 세계 온대 지역의 물고기가 포함된다.^[78]

수족관은 종 선택에 따라 그룹화될 수 있다. 커뮤니티 수조에는 공격성이 없는 여러 종이 평화롭게 함께 살아간다. 이러한 수족관에서 물고기, 무척추동물 및 수생 식물은 아마도 동일한 지리적 지역에서 유래하지 않지만, 유사한 수질 조건을 견디며 서로 공존한다. 반대로 공격적인 수조는 다른 물고기에게 공격적이거나 공격을 잘 견딜 수 있는 제한된 수의 종을 수용한다. 해수 수조 및 시클리드를 수용하는 수조를 유지 관리하는 대부분의 수족관 사육자는 종의 공격성을 고려해야 한다. 표본 수조는 일반적으로 한 물고기 종과 식물(때로는 해당 물고기 종의 자연 환경에서 발견되는 식물) 및 자연 생태계를 모방한 장식으로만 구성된다. 이 유형은 극단적인 예로 전기뱀장어와 같이 다른 물고기와 공존할 수 없는 물고기에 유용하다. 이와 같은 일부 수조는 번식을 위해 성체를 수용하는 데 사용된다.

생물군계 수족관은 종 선택을 기반으로 한 또 다른 유형이다. 이 수족관에서 수족관 사육자는 특정 자연 생태계를 모방하려 하며, 해당 생태계에서 발견되는 물고기, 무척추동물 종, 식물, 장식 및 수질 조건을 모두 조립한다. 공공 수족관은 종종 이 접근 방식을 사용한다. 생물군계 수족관은 야생에서 관찰하는 경험을 시뮬레이션한다. 일반적으로 수조의 거주자에게 가능한 가장 건강한 인공 환경 역할을 한다.

8. 한국의 수족관 산업 및 문화

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