캘리포니아 대학교 산타크루즈 캠퍼스 전기컴퓨터공학과 조교수인 콜린 조셉슨은 지하에 매설하여 지상의 판독기에서 나오는 전파를 반사하는 수동형 무선 주파수 태그 시제품을 개발했습니다. 이 태그는 사람이 들고 있거나, 드론으로 운반하거나, 차량에 장착할 수 있습니다. 이 센서는 전파가 도달하는 데 걸리는 시간을 기반으로 토양의 수분 함량을 농부에게 알려줍니다.
조셉슨의 목표는 관개 결정에 원격 감지 기술을 활용하는 것입니다.
조셉슨은 "관개 정확도를 높이는 것이 전반적인 목표입니다."라고 말했습니다. "수십 년간의 연구에 따르면 센서 기반 관개 시스템을 사용하면 물을 절약하고 높은 수확량을 유지할 수 있습니다."
그러나 현재의 센서 네트워크는 비용이 많이 들고, 태양광 패널, 배선, 인터넷 연결이 필요하며, 각 탐사 사이트마다 수천 달러가 소요될 수 있습니다.
문제는 판독자가 태그 근처를 지나가야 한다는 것입니다. 그녀는 자신의 팀이 지상 10미터 이내, 땅속 1미터 깊이까지 태그를 작동시킬 수 있을 것으로 추정합니다.
조셉슨과 그녀의 팀은 태그의 성공적인 프로토타입을 만들었습니다. 현재 신발 상자 크기의 상자에는 AA 배터리 몇 개로 작동하는 무선 주파수 태그와 지상 판독기가 들어 있습니다.
그녀는 식량농업연구재단(Foundation for Food and Agriculture Research)의 지원금으로 더 작은 시제품을 제작하여 수십 개를 생산할 계획입니다. 이는 상업적으로 운영되는 농장에서 현장 시험에 충분한 양입니다. 그녀는 산타크루즈 근처 살리나스 밸리의 주요 작물인 잎채소와 베리류를 대상으로 시험을 진행할 것이라고 밝혔습니다.
한 가지 목표는 신호가 잎이 무성한 수관(캐노피)을 얼마나 잘 통과하는지 확인하는 것입니다. 지금까지 관측소에서는 점적관(drip line) 바로 옆에 2.5피트(약 70cm) 깊이까지 태그를 매설하여 정확한 토양 측정값을 얻고 있습니다.
북서부 관개 전문가들은 이 아이디어를 칭찬했습니다. 정밀 관개는 실제로 비용이 많이 들지만 많은 의문이 있었습니다.
자동 관개 도구를 사용하는 재배자인 셰트 뒤폴트는 이 개념을 좋아하지만 태그 근처에 센서를 두는 데 필요한 노동력에 반발했습니다.
"누군가를 보내거나 자신을 보내야 하는 경우 10초 안에 토양 탐침을 꽂는 것도 마찬가지로 쉽습니다."라고 그는 말했습니다.
워싱턴 주립 대학의 생물 시스템 공학 교수인 트로이 피터스는 토양 유형, 밀도, 질감, 울퉁불퉁함이 판독 결과에 어떤 영향을 미치는지, 그리고 각 위치를 개별적으로 보정해야 하는지에 대해 의문을 제기했습니다.
회사 기술자들이 설치하고 관리하는 수백 개의 센서는 최대 450미터(1,500피트) 떨어진 태양광 패널로 구동되는 단일 수신기와 무선으로 통신하며, 이 수신기는 데이터를 클라우드로 전송합니다. 기술자들이 최소 1년에 한 번은 각 센서를 점검하기 때문에 배터리 수명은 문제가 되지 않습니다.
세미오스(Semios)의 기술 관개 전문가인 벤 스미스(Ben Smith)는 조셉슨의 프로토타입이 30년 전으로 거슬러 올라간다고 말했습니다. 그는 노출된 전선에 묻혀 있던 것을 작업자가 휴대용 데이터 로거에 직접 연결했던 것을 기억합니다.
오늘날의 센서는 물, 영양, 기후, 해충 등에 대한 데이터를 분석할 수 있습니다. 예를 들어, 이 회사의 토양 감지기는 10분마다 측정값을 수집하여 분석가가 추세를 파악할 수 있도록 합니다.
게시 시간: 2024년 5월 6일