캘리포니아 대학교 산타크루즈 캠퍼스의 전기 및 컴퓨터 공학과 조교수인 콜린 조셉슨은 땅속에 묻어 지상의 판독기(사람이 들고 있거나 드론에 탑재되거나 차량에 장착될 수 있음)에서 반사되는 무선 주파수 태그의 프로토타입을 개발했습니다. 이 센서는 무선 주파수가 이동하는 데 걸리는 시간을 측정하여 토양의 수분 함량을 재배자에게 알려줍니다.
조셉슨의 목표는 관개 관련 의사 결정에 원격 감지 기술을 더 많이 활용하는 것입니다.
조셉슨은 "궁극적인 목표는 관개 정밀도를 향상시키는 것"이라며, "수십 년간의 연구 결과에 따르면 센서 기반 관개를 사용하면 물을 절약하면서도 높은 수확량을 유지할 수 있다"고 말했다.
하지만 현재의 센서 네트워크는 태양광 패널, 배선 및 인터넷 연결이 필요하기 때문에 비용이 많이 들고, 각 측정 지점마다 수천 달러의 비용이 발생할 수 있습니다.
문제는 판독기가 태그 근처를 지나가야 한다는 것입니다. 그녀는 자신의 팀이 지상 10미터 이내, 땅속 1미터 깊이까지는 작동하도록 만들 수 있을 것으로 예상합니다.
조셉슨과 그녀의 팀은 태그의 프로토타입을 성공적으로 제작했는데, 현재 이 프로토타입은 신발 상자 크기 정도이며, AA 배터리 두 개로 작동하는 무선 주파수 태그와 지상 판독기가 들어 있습니다.
그녀는 식품농업연구재단의 지원금을 받아 더 작은 시제품으로 실험을 재현하고, 상업적으로 운영되는 농장에서 현장 시험을 할 수 있을 만큼 수십 개를 생산할 계획입니다. 그녀는 시험 작물로 잎채소와 베리류를 선택할 것이라고 밝혔는데, 이는 산타크루즈 인근 살리나스 밸리의 주요 작물이기 때문입니다.
한 가지 목표는 신호가 잎이 무성한 숲을 얼마나 잘 통과하는지 확인하는 것입니다. 현재까지 해당 관측소에서는 점적 관수 라인 옆에 2.5피트 깊이까지 태그를 묻어 정확한 토양 측정값을 얻고 있습니다.
미국 북서부 지역의 관개 전문가들은 정밀 관개가 비용이 많이 드는 것은 사실이지만, 이러한 아이디어는 긍정적으로 평가하면서도 여러 가지 의문을 제기했습니다.
자동 관개 장비를 사용하는 재배자인 쳇 듀폴트는 이 개념은 마음에 들었지만 센서를 태그 근처로 옮기는 데 필요한 노동력 때문에 난색을 표했습니다.
"만약 누군가를 보내거나 직접 가야 한다면... 10초 만에 토양 탐침을 꽂는 것도 아주 간단합니다."라고 그는 말했다.
워싱턴 주립대학교 생물 시스템 공학 교수인 트로이 피터스는 토양 유형, 밀도, 질감 및 요철이 측정값에 어떤 영향을 미치는지, 그리고 각 위치마다 개별적으로 보정해야 하는지에 대해 의문을 제기했습니다.
회사 기술자들이 설치하고 유지 관리하는 수백 개의 센서는 최대 457미터(1,500피트) 떨어진 곳에 있는 태양광 패널로 작동하는 단일 수신기와 무선으로 통신하고, 수신기는 데이터를 클라우드로 전송합니다. 기술자들이 최소한 1년에 한 번씩 각 센서를 방문하기 때문에 배터리 수명은 문제가 되지 않습니다.
세미오스의 관개 기술 전문가인 벤 스미스는 조셉슨의 시제품이 30년 전으로 거슬러 올라간다고 말했다. 그는 작업자가 직접 휴대용 데이터 기록기에 연결하던 노출된 전선들이 땅속에 묻혀 있던 시절을 기억한다.
오늘날의 센서는 물, 영양, 기후, 해충 등 다양한 분야의 데이터를 분석할 수 있습니다. 예를 들어, 이 회사의 토양 감지기는 10분마다 측정값을 기록하여 분석가들이 추세를 파악할 수 있도록 해줍니다.
게시 시간: 2024년 5월 6일