농촌진흥청은 광운대학교 김양래 교수 연구팀과 공동으로 토양 속 양분을 실시간 측정할 수 있는 양분 센서를 개발했다고 22일 밝혔다.
이번에 개발된 양분 센서는 다채널 스크린프린트형 이온 선택성 전극(여러 성분을 동시에 감지할 수 있는 전극칩)을 적용해 토양에 꽂기만 해도 작물이 실제 흡수할 수 있는 양분을 실시간으로 측정할 수 있다.
지금까지는 토양에 녹아있는 양분의 총량만 알 수 있었다면, 이번 기술로 질소, 인산, 칼륨 등 작물 생육에 필수적인 성분의 농도를 각각 측정할 수 있게 됐다. 특히 토양에서 인산을 직접 측정하는 것은 세계 최초다.
또 기존 이온선택성전극 기반 센서는 용액에서 측정해야 했고, 전기전도도 기반 센서는 일정 기간이 지나면 교체해야 했지만, 이번에 개발한 센서는 전극만 교체하면 반영구적으로 사용할 수 있다.
전극 교체 비용이 1만∼2만원으로 저렴하고, 측정 데이터를 스마트폰이나 컴퓨터로 전송해 실시간 모니터링도 가능하다. 아울러 일정 수준(30%이상) 수분이면 높은 정확도도 유지할 수 있다.
농진청은 이번 성과와 관련해 국내 특허 3건과 국외 특허 1건 등 총 4건의 특허를 출원·등록했다.
곽도연 국립식량과학원장은 "이번에 개발한 양분 센서는 실시간 양분 상태를 확인할 수 있는 기술로, 스마트농업을 위한 정밀 양분 관리 기반을 마련한 것"이라며 "필요한 만큼 비료를 사용해 온실가스와 같은 환경오염을 줄이고 농작업 효율 및 작물의 생육 향상에도 크게 기여할 것으로 보인다"고 말했다.
