농촌진흥청은 광운대학교 김양래 교수팀과 공동으로 토양 속 양분을 성분별로 실시간 측정할 수 있는 '양분 감지기(센서)'를 개발했다고 22일 밝혔다.
이번 기술은 다채널 스크린프린트형 이온 선택성 전극을 적용해 토양에 꽂는 것만으로 질소·인산·칼륨 등 작물이 실제 흡수 가능한 양분 농도를 개별적으로 측정할 수 있다. 특히 인산을 직접 측정한 것은 세계 최초다.
기존 전기전도도(EC) 기반 센서는 일정 기간이 지나면 전체 교체가 필요해 비용 부담이 컸지만, 새 감지기는 토양 수분이 30% 이상이면 정확도를 유지하며 전극만 교체하면 반영구적으로 사용할 수 있다. 교체비는 1만~2만원 수준으로 경제성이 높다. 측정값은 스마트폰·컴퓨터로 실시간 확인 가능하다.
스마트생산기술과 연구진의 실험 결과, 밭 토양에서는 성분별 정확도가 83~96%, 논에서는 92~99%, 수경재배 양액에서는 평균 90% 이상으로 나타났다. 비료 농도를 정밀하게 관리할 수 있어 생육 향상과 비료 절감, 환경오염 방지 효과가 기대된다.
농진청은 이번 성과를 토대로 국내 특허 3건, 국제특허 1건을 출원·등록했으며, 내구성 강화와 염·전기전도도 측정 기능 추가 연구를 진행 중이다. 향후 트랙터 부착형·휴대형 등 다양한 형태로 개발하고 인공지능(AI) 기반 양분모델을 접목해 상용화를 추진할 계획이다.
곽도연 국립식량과학원장은 “양분 감지기는 실시간 양분 상태를 확인할 수 있는 정밀 농업 기반 기술”이라며 “필요한 만큼만 비료를 사용해 온실가스 저감과 작물 생육 향상에 기여할 것”이라고 말했다.
박효주 기자 phj20@etnews.com
