토양 센서

연구진은 토양 수분 데이터를 측정하고 무선으로 전송하는 생분해성 센서를 개발 중인데, 이 기술이 더욱 발전한다면 농경지 사용을 최소화하면서 지구 인구 증가에 따른 식량 수요를 충족하는 데 도움이 될 수 있을 것이다.

이미지: 제안된 센서 시스템. a) 분해 가능한 센서 장치를 이용한 제안된 센서 시스템의 개요. b) 토양에 설치된 분해 가능한 센서 장치에 무선으로 전원이 공급되면 장치의 히터가 작동됩니다. 센서의 위치는 핫스팟의 위치에 따라 결정되며, 히터의 온도는 토양 수분에 따라 변합니다. 따라서 핫스팟 온도를 기반으로 토양 수분을 측정할 수 있습니다. c) 분해 가능한 센서 장치는 사용 후 토양에 묻힙니다. 센서 장치 바닥에 있는 비료 성분이 토양으로 방출되어 작물 성장을 촉진합니다.
제안된 센서 시스템. a) 분해 가능한 센서 소자를 이용한 제안된 센서 시스템의 개요. b) 토양에 설치된 분해 가능한 센서 소자에 무선으로 전원이 공급되면 소자의 히터가 작동한다. 센서의 위치는 핫스팟의 위치를 ​​기준으로 결정되며, 히터의 온도는 토양 수분에 따라 변한다. 따라서 핫스팟 온도를 기반으로 토양 수분을 측정할 수 있다. c) 분해 가능한 센서 소자는 사용 후 토양에 묻힌다. 센서 소자 바닥에 있는 비료 성분이 토양으로 방출되어 작물 성장을 촉진한다.

생분해성 소재이므로 고밀도로 설치할 수 있습니다. 본 연구는 사용済み 센서 장비의 안전한 폐기 등 정밀 농업 분야의 남은 기술적 난관을 해결하는 데 중요한 이정표가 될 것입니다.
세계 인구가 지속적으로 증가함에 따라 농작물 생산량을 최적화하고 토지 및 수자원 사용을 최소화하는 것이 필수적입니다. 정밀 농업은 센서 네트워크를 활용하여 환경 정보를 수집하고, 필요에 따라 농지에 자원을 적절하게 배분함으로써 이러한 상충되는 요구 사항을 해결하는 것을 목표로 합니다. 드론과 위성은 풍부한 정보를 수집할 수 있지만, 토양 수분 및 수분 함량을 측정하는 데는 적합하지 않습니다. 최적의 데이터 수집을 위해서는 지표면에 고밀도로 수분 측정 장치를 설치해야 합니다. 센서가 생분해되지 않는 경우, 수명이 다한 후 수거해야 하는데, 이는 노동 집약적이고 비현실적일 수 있습니다. 본 연구는 전자적 기능과 생분해성을 하나의 기술로 구현하는 것을 목표로 합니다.
수확철이 끝나면 센서를 흙에 묻어 생분해되도록 할 수 있습니다.