아쿠아포닉스는 사육수에서 자라는 어류에서 배설된 영양분을 이용하여 식물을 재배하는 자원 순환형 농업이다. 본 연구는 하이드로볼(팽창점토)이 수질 내에서 질산화 및 여과에 미치는 영향을 규명하고, 하이드로볼 배지경에서 재배되는 상추(Lactucca sativa L.) 엽과 근권의 무기이온 함량를 확인하기 위해 수행되었다.실험 1은 아크릴수조에 8L의 사육수와 1L의 흑사를 넣었고 3마리의 물고기를 입어하였고, 실험2에서 실험 4까지는 NFT 재배기를 이용하여 15L의 사육수 채운 후 실험 2는 13마리, 실험 3은 12마리와 실험 4는 15마리를 입어하고, 히터와 기포발생기를 설치하였다. 실험기간 동안 수질 내 pH, 전기전도도, 무기이온 함량을 측정하였고, 식물은 엽장, 엽폭, 엽수, 뿌리길이, 생체중과 건물중을 조사하였다. 실험 전 기간 동안 측정한 수온은 처리에 관계없이 25.1±1.28 ℃로 전체 범위는 18.5~29.4 ℃로 나타났다. 용존산소는 모든 처리에서 4~10 ppm범위로 나타났으며, 정식 후 20일까지 일정한 농도를 유지하였다 (Fig. 2). 정식 후 21일엔 식물 없이 하이드로볼만 배치한 H12 처리 (실험 3)에서 용존산소의 농도가 높게 나타났다. 수질의 pH는 물고기의 수가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 실험 2에서 pH가 H13 처리구보다 F13 처리구가 낮았다 (Fig. 3B). 실험 3에서 FHP12 처리가 F12 처리보다 pH가 낮았는데, 이는 식물이 NH4-N를 흡수할 때, 뿌리 아포플라스마에서 수소이온을 방출하게 된 것과 관련 있어 보인다. EC 수준은 F 처리에서 H13 또는 HP 처리보다 높았다. 실험 1과 2에서는 F 처리와 F13 처리에서는 900~1000 μS/cm의 수준을 보였고 H13 처리에서는 500~700 μS/cm의 수준을 보였다. 실험 3에서는 정식 후 36일에서 EC 농도가 가장 높았으며, HP15 처리에서는 1,100 μS/cm의 농도를 나타내어 식물이 수질에서 이온화된 질소 성분을 흡수했음을 알 수 있었다. 그 결과 어류 폐기물의 유기질소를 이온화하는 하이드로볼의 효율은 인공여과기에 비해 약 30% 정도 낮지만 바이오필터로서 가치가 있다고 판단된다. 실험 1에서는 F와 HP 처리에서 CONT 처리에 비해 질산화가 빠르게 수행되었다. 이러한 결과는 하이드로볼과 인공필터 모두 질산화에 효과적인 기능을 가지고 있음을 보여준다. 실험 2는 어류 대 식물의 수의 비율이 질산화 반응에 중요한 요소임을 보여줍니다. 실험 3에서는 FHP12와 HP12 처리에서 식물이 없는 처리인 F12와 H12보다 질소 농도가 빠르게 감소하는 것이 식물 흡수와 관련이 있을 수 있다. 식물이 없는 처리에서 질소 농도의 감소는 배지에서 탈질 박테리아가 존재할 때 탈질에 기인할 수 있다. 칼륨(K)의 농도는 FPH15와 HP15 처리에서 가장 낮았으며, 마그네슘(Mg)과 칼슘(Ca)은 H15 처리에서 더 낮았다. 실험 4에서는 FHP15 처리시 수경재배에 적합한 영양소 농도와 비교했을 때, 어류 생육수 중 질산성 질소(NO3-)와 인(P) 농도가 FHP15 처리시 보다 높게 나타났다. 그러나 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)은 수경재배의 16, 49, 82%에 불과했으며, 철(Fe)은 검출되지 않았다. FHP15 처리에서 수확한 상추의 신선한 무게는 38g으로 시장성 상추 수확량의 30%에 불과했다.FHP15 처리에 의해 성장된 잎 조직의 T- 및 P 함량은 최적 수준에 가까웠으나, K, Ca, 철(Fe) 함량은 결핍 증상이 없는 경우 최적의 함량에 미치지 못했다.