색 감지를 이용한 비접촉 토양 NPK 측정분석기 (Non-contact Soil NPK Measurement Analyzer using Color Detection)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 / 60권 / 12호 / 66 ~ 71페이지
· 저자명 : 권 윤 중

초록

4차 산업시대의 정보통신기술은 농업 분야에 유용하게 활용되고 있다. 특히 스마트 팜을 구현하여 고품질의 농작물을 재배하기 위해서는 토양의 NPK 값을 필수로 측정해야 한다. 토양은 질소(N), 인(P), 칼륨(K)이 주요 영양소이고 그 값에 따라 고품질의 토양이 된다. 고품질의 토양은 NPK 값을 적절히 조절하기 위해 비료를 사용한다. 토양과 비료의 적절한 비율을 만들기 위해서는 NPK 측정분석은 필수 조건이 된다. 일반적으로 NPK 측정분석은 토양에 직접 접촉하는 방법으로 시약을 사용하거나 토양에 직접 찔러 사용하는 측정기를 사용하고 있다. 본 논문은 비접촉방식으로 색 감지의 반사 파장을 이용하여 토양의 NPK 값을 측정 분석하고자 한다. NPK 값을 측정하는 방식은 질소[N]의 파장은 청색으로 표준은 430∼490(nm), 인[P]의 파장은 녹색으로 표준은 495∼580(nm), 칼륨[K]의 파장은 적색으로 표준은 600∼700(nm)을 이용하였다. 본 논문은 색 감지를 이용한 시스템을 제작하여 토양 시료 3가지의 NPK 측정데이터를 얻었다. 특히 비접촉방식은 토양의 NPK 비율을 조절하기 위해 정확한 비료의 시비기술 개발에 이용할 수 있다. 앞으로 모든 농업 분야에 토양 영양관리 스마트 팜을 구현하여 농작물의 고품질과 생산성 향상에 기여할 수 있다.

영어초록

Information and communication technologies in the 4th industrial era are being usefully utilized in the agricultural field. In particular, in order to implement a smart farm and grow high-quality crops, it is essential to measure the NPK value of the soil .Nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K) are the main nutrients in soil, and depending on their values, the soil becomes high quality. For high-quality soils, fertilizers are used to properly adjust the NPK value. In order to create an appropriate ratio of soil and fertilizer, NPK measurement analysis is a prerequisite. In general, NPK measurement analysis uses reagents in direct contact with the soil or a measuring instrument that is used by directly piercing the soil. This paper measures and analyzes the NPK value of soil using the reflected wavelength of color detection in a non-contact manner. The method of measuring the value of NPK is that nitrogen [N] is blue and the wavelength standard is 430 to 490 (nm), phosphorus [P] is green and the wavelength standard is 495 to 580 (nm), and potassium [K] is red and the wavelength is The standard used was 600∼700 (nm). In this paper, we created a system using color detection and obtained NPK measurement data from three soil samples. In particular, the non-contact method can be used to develop accurate fertilizer application technology to control the NPK ratio of the soil. In the future, soil nutrient management smart farms can be implemented in all agricultural fields to contribute to improving the high quality and productivity of crops.

참고자료

· 없음