농촌진흥청과 광운대학교 연구진이 토양 내 주요 양분을 실시간으로 측정할 수 있는 센서를 개발했다. 이번에 개발된 기술은 토양 속 질소, 인산, 칼륨 농도를 각각 구분해 감지할 수 있는 다채널 이온선택성 전극 기반 센서로, 기존의 총 이온량 측정 방식보다 훨씬 정밀한 농업 관리가 가능해질 전망이다.

특히 인산 성분을 토양에서 직접 측정한 것은 세계 최초 사례로 평가된다. 센서는 토양 수분이 30% 이상일 때 높은 정확도를 유지하며, 전극만 교체하면 반영구적으로 사용할 수 있다. 또한 측정 데이터는 스마트폰이나 컴퓨터로 실시간 전송이 가능해 농가의 관리 편의성도 높였다.

정확도 시험에서도 센서의 성능이 입증됐다. 밭 토양을 모사한 실험에서는 질소 92%, 인산 96%, 칼륨 83%의 정확도를 보였으며, 실제 벼 재배 논과 들깨 수경재배 시험에서도 90% 이상으로 확인됐다. 연구진은 이를 바탕으로 양액 공급 및 비료 사용을 효율적으로 조절할 수 있어 비료 절감과 환경오염 방지에도 도움이 될 것으로 내다봤다.

농촌진흥청은 이번 기술을 정밀 양분관리 시스템과 연계해 스마트농업을 가속화할 계획이다. 향후 센서의 내구성 향상, 염분 측정 기능 추가, 트랙터 부착형 및 휴대용 제품 개발도 추진한다. 연구팀은 이미 관련 국내 특허 3건과 국제 특허 1건을 확보했으며, 인공지능(AI)을 활용한 양분 모델 고도화 연구도 병행하고 있다.

농촌진흥청 관계자는 “이번 성과는 작물 생육 단계에 맞춰 필요한 만큼의 비료를 공급할 수 있는 정밀 농업의 기반을 마련한 것”이라며 “스마트농업 확산과 함께 환경보전에도 큰 기여를 할 것”이라고 밝혔다.