1.5L 페트병 자작 이탄 만들기 재료량 지속시간

1.5L 페트병 자작 이탄 만들기 재료량 지속시간

수초의 폭발적인 번식을 위해 이산화탄소 투입은 매우 고민되는 옵션입니다. 반드시 해줄 필요는 없지만 이산화탄소를 공급하면 확실히 수초가 더 빠르게 성장하는 것을 볼 수 있습니다. 수족관이나 대형 매장에서 사용하는 고압 이산화탄소는 탱크 안에 압축된 형태로 보관되어 성능이 좋고 오래가지만, 가격이 비싸기 때문에 물생활을 취미로 하는 사람에게는 다소 부담스럽습니다. 소모품이기 때문에 유지비용도 만만치 않습니다. 이렇다 보니 번거롭지만 이산화탄소를 직접 만들어서 사용하는 자작(自作) 이탄(이산화탄소) 제작법이 온라인상에 많이 공유되고 있습니다. 그래서 오늘은 1.5L 페트병으로 직접 만든 자작 이탄의 재료 배합 비율과 지속시간, 그리고 이산화탄소가 생성되는 원리까지 종합적인 정보를 공유하고자 합니다.

성공적으로 제조한 자작 이탄 발생 모습

자작 이탄 제작에 있어서 가장 중요하게 생각한 조건은 두 가지입니다. 첫 번째는 1회 제조에 10일 이상 지속할 수 있는 재료의 배합 비율을 찾는 것이고, 두 번째는 역류하지 않는 재료의 반응 농도를 찾는 것입니다. 특히 두 번째 조건이 자작 이탄 만들기의 핵심이라고 생각합니다. 역류방지기를 끼우지 않은 상태에서 과반응이 일어나면, 반응물이 수조로 들어갈 뿐만 아니라 가스 발생 시간이 짧아집니다. 반대로 재료가 부족하면 반응이 제대로 일어나지 않아서 이산화탄소 발생량도 줄어듭니다. 여러 번 실험하여 적정 농도를 찾으려고 했는데, 운이 좋게도 한 번에 최적의 농도를 찾게 되어 페트병 제작부터 전 과정을 자세히 공유드립니다.

 

준비물

1.5L 페트병, 에어 호스, 저압 이탄 확산기, 설탕, 이스트(효모), 글루건 or 목공용 풀, 저울(필요시)

 

자작 이탄용 페트병 만들기

1. 불에 달군 송곳으로 페트병 뚜껑에 에어 호스가 들어갈 수 있는 구멍 뚫기
2. 에어 호스를 끼우고 구멍 주변에 글루건이나 목공용 풀을 발라서 틈새 막기 (재료가 없어서 가죽 접착제 사용)
3. 완전히 건조 (24시간 건조)

 

이산화탄소 만들기

1. 페트병에 설탕 250g 넣기 (저울이 없으면 아래 사진에 보이는 양만큼 눈대중으로 넣기)
2. 페트병에 40 ℃의 물  850g 넣기 (온도계 없으면 새끼손가락 담갔을 때 살짝 뜨거운 정도)
3. 페트병을 흔들어서 설탕 완전히 녹이기
4. 배스킨라빈스 아이스크림 숟가락으로 이스트 1스푼 넣기 (흔들기 절대 금지)
5. 뚜껑 닫고 저압 이탄 확산기 연결한 뒤 수조에 세팅

설탕과 물의 양에서 발생하는 10g 정도 오차는 무시해도 됩니다. 하지만 이스트의 양은 되도록 사진과 비슷하게 넣어주는 것이 좋습니다. 배스킨라빈스 숟가락으로 살짝 덜 채운 1스푼입니다. 이스트를 너무 많이 넣으면 순간적으로 반응하여 부글부글 끓어 넘칠 뿐만 아니라 가스 발생이 초기에 집중되어 1 ~ 2일 만에 이산화탄소 발생이 종료됩니다. 더불어 이스트를 넣고 세게 흔들면 반응이 시작되기 때문에 흔들지 않는 것이 좋습니다.

 

위의 방법으로 제조하여 수조에 설치하고 2시간 후에 확인하니 이산화탄소가 잘 나오고 있었고 과반응에 의한 역류도 없었습니다. 2L 혹은 그 이상 크기의 페트병에 제조할 경우에는 상기 배합 비율을 토대로 설탕, 물, 이스트의 양을 1.3배 증량하여 제조하면 됩니다. 설탕물의 농도는 23%입니다. 이스트가 모두 반응하면 이산화탄소는 멈추고, 위의 과정을 다시 반복하여 이탄을 제작해주면 됩니다.

 

이산화탄소 발생 경과를 지켜보았습니다. 왼쪽 사진은 제조 직후부터 4일 차까지의 모습입니다. 4일 동안 이산화탄소가 풍성하게 잘 발생하였습니다. 그러나 4일 차부터 오른쪽 사진처럼 화력이 약해지기 시작했습니다. 이산화탄소 발생량이 줄어든 상태로 14일 넘게 유지되었고, 처음 제작한 날로부터 20일이 지나니 이탄이 거의 발생하지 않았습니다. 20일이 지난 후에는 왼쪽 사진보다 더 약하게 발생하였습니다. 이탄 발생량의 차이가 있었지만, 결과적으로 20여 일 동안 이산화탄소가 유지됨에 따라 처음 목표했던 10일 이상 유지를 달성하게 되었습니다.

 

이산화탄소가 생성되는 원리

이산화탄소(CO2)를 만들기 위해 이스트, 설탕(당류, Glucose), 미온수를 사용하였습니다. 이스트는 발효에 관여하는 미생물로, 영양분인 설탕을 먹고 숨을 쉴 때 이산화탄소를 발생시킵니다. 즉, 이산화탄소는 이스트의 무기 호흡에 의해 발생하는 부산물입니다. 발효는 따뜻하고 습할수록 잘 일어납니다. 그래서 이스트와 설탕을 미지근한 물에 넣어주면 이스트는 영양분인 설탕을 먹고, 그것을 에너지로 변환하는 동시에 이산화탄소를 만들어 내는 것입니다.

출처: aquariacentral.com

이 과정은 에탄올 반응이라고도 합니다. 에탄올 발효는 당류를 에탄올과 이산화탄소로 분해하면서 에너지를 방출하는 생물학적 대사 과정입니다. 발효라고도 하는 이 과정은 산소가 없는 혐기성 조건에서 수행됩니다. (그렇기 때문에 페트병의 틈새를 글루건으로 막고 뚜껑을 닫아 산소와의 접촉을 차단하는 것입니다.) 발효가 시작되면 포도당 분자는 2 분자의 에탄올과 2 분자의 CO2를 생성합니다.

 

자작 이탄 만들기는 재료와 제조 방법이 매우 간단하지만, 정보 없이 대충 만들면 실패할 확률이 매우 높은 나름 고난도의 옵션입니다. 즐거운 물생활을 위해 상세한 정보 공유드리니 한 번에 성공하셔서 예쁜 수초항 꾸미시길 바랍니다.