KR102326529B1 - Simple measuring device that simultaneously measures nitrogen, phosphoric acid and potassium in soil - Google Patents

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KR102326529B1
KR102326529B1 KR1020210055377A KR20210055377A KR102326529B1 KR 102326529 B1 KR102326529 B1 KR 102326529B1 KR 1020210055377 A KR1020210055377 A KR 1020210055377A KR 20210055377 A KR20210055377 A KR 20210055377A KR 102326529 B1 KR102326529 B1 KR 102326529B1
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강원대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a simple measuring device which is able to simultaneously measure nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) in soil. More specifically, the present invention is able to simultaneously measure N, P, and K at once through a sensor unit from random soil, calculate the measurement value of N, P, and K through a control unit, display the value on a display unit, rapidly measure the content of N, P, and K in soil without needing to request an analysis by sending a soil sample to an analysis center as in a conventional manner, and predict the proper amount of fertilizer to apply, and prevent environmental pollution due to excessive application. In addition, the present invention is able to select crops such as rice, barley, vegetables, to be planted in the soil on the display unit, display if the content of N, P, and K measured in the soil is proper for the specified crops through the sensor unit, and allow a user to apply the proper amount of fertilizer to the soil or plant crops that are more appropriate for the soil conditions.

Description

토양 내 질소, 인산, 칼륨을 동시에 측정하는 간이 측정 장치{Simple measuring device that simultaneously measures nitrogen, phosphoric acid and potassium in soil}Simple measuring device that simultaneously measures nitrogen, phosphoric acid and potassium in soil

본 발명은 토양 내 질소, 인산, 칼륨을 동시에 측정하는 간이 측정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 임의의 토양으로부터 센서부를 통해 질소(N), 인산(P), 칼륨(K)을 한꺼번에 동시에 측정하고, 동시에 측정한 질소(N), 인산(P), 칼륨(K)은 제어부를 통해 값으로 산출되어 디스플레이부에 표시됨으로써, 기존에 별도로 분석센터에 토양을 보내서 의뢰할 필요없이 토양 내의 N, P, K 함량을 신속하게 측정할 수 있어 비료의 적절 투입량을 예측할 수 있을 뿐만 아니라 과도한 투입으로 인한 환경오염을 미연에 예방할 수는 있는 토양 내 질소, 인산, 칼륨을 동시에 측정하는 간이 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a simple measuring device for simultaneously measuring nitrogen, phosphoric acid, and potassium in soil, and more particularly, to simultaneously measure nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) from any soil through a sensor unit. and simultaneously measured nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) are calculated as values through the control unit and displayed on the display unit, so there is no need to send the soil to the analysis center in the past and request it. It is about a simple measuring device that simultaneously measures nitrogen, phosphoric acid, and potassium in the soil that can quickly measure P and K content so that it is possible not only to predict the appropriate amount of fertilizer but also to prevent environmental pollution caused by excessive input in advance. will be.

전세계적인 인구의 증가로 식량자원의 중요성을 더욱더 커지고 있다. 2020년 세계 인구는 77억 8천 6백만명에서 2067년에는 103억 8천만명에 이를 것이라 예상되고 있으며, 이에 따라 식량의 생산 역시 지속적으로 증가해야 전지구적인 지속적 성장이 가능할 것이다. As the global population increases, the importance of food resources is increasing. The world population in 2020 is expected to reach 10.38 billion by 2067 from 7.86 billion in 2020. Accordingly, food production must also continuously increase to achieve sustainable global growth.

식량생산을 증가시는 방안으로 농경지 면적의 확대와 단위면적당 생산량 증대가 거론되고 있으나 이미 사용가능한 토지가 농경지로 사용되고 있기 때문에 농경지 면적을 확대시키는 것은 거의 어려울 것이라 판단되기 때문에 단위면적당 생산량의 증대가 대안이 될 수 있을 것이다. As a way to increase food production, expansion of agricultural land area and increase in production per unit area are being discussed. this could be

단위면적당 생산량 증대를 위해서는 농업환경을 최대한 효율적으로 제어하여 작물생산이 극대화시킬 수 있는 관수시설의 확대, 비료와 식물보호제의 사용을 들 수 있다. In order to increase production per unit area, it is possible to control the agricultural environment as efficiently as possible to maximize crop production, expand irrigation facilities, and use fertilizers and plant protection agents.

그러나 비료의 사용은 식량증산에 필수적이기는 하지만 과도한 투여는 환경오렴이라는 부차적인 문제를 야기하기도 한다. 우리나라에서 작물의 양분 공급을 위해 농경지에 시비되는 화학비료와 가축분뇨 퇴ㆍ액비는 토양의 양분집적 및 수계의 부영영화 등 환경오염의 주범으로 지목되고 있으며, 우리나라의 질소 투여량은 연간 222 kg/ha로 OECD 평균의 3.4배, 인 투여량은 연간 46 kg/ha로 OECD 평균의 7.7배로 전체 1위국으로 나타나 토양환경 측면에서 오염의 우려를 나타내고 있다.However, although the use of fertilizers is essential for increased food production, excessive administration also causes a secondary problem of environmental pollution. In Korea, chemical fertilizers and livestock manure compost and liquid fertilizer applied to agricultural land to supply nutrients to crops are pointed out as the main culprits of environmental pollution such as nutrient accumulation in the soil and eutrophication of water systems. It is 3.4 times higher than the OECD average in terms of ha, and the annual phosphorus dose is 46 kg/ha, which is 7.7 times the OECD average.

작물은 생장하기 위하여 대기중의 이산화탄소와 토양으로부터 물을 중합하여 생활하는데 필요한 모든 물질을 스스로 생산하는 자가영양체이다. Crops are autotrophs that produce all the substances necessary for life by polymerizing carbon dioxide in the atmosphere and water from the soil for growth.

토양으로부터 물을 흡수하면 물만 흡수되는 것은 아니고 물과 함께 토양 내에 있는 다양한 영양분도 함께 흡수된다.When water is absorbed from the soil, not only water is absorbed, but various nutrients in the soil are also absorbed along with the water.

이렇게 흡수되는 영양분 중 작물의 생명유지나 생장에 필수적인 원소를 필수원소라고 한다.Among the nutrients absorbed in this way, elements essential for the maintenance or growth of crops are called essential elements.

필수원소로는 질소(nigrogent, N), 인(phosphorus, P), 칼륨(photasium, K) , 칼슘(calsium, Ca), 마그네슘(magnesium, Mg), 황(sulphur, S), 철(iron, Fe), 망간(manganese, Mn), 아연(zinc, Zn), 구리(copper, Cu), 붕소(boron, B), 몰리브덴(molibdenum, Mo), 염소(chlorine, Cl)를 들 수 있다. Essential elements include nitrogen (nigrogent, N), phosphorus (P), potassium (photasium, K), calcium (calsium, Ca), magnesium (magnesium, Mg), sulfur (S), iron (iron, Fe), manganese (Mn), zinc (zinc, Zn), copper (copper, Cu), boron (boron, B), molybdenum (molibdenum, Mo), chlorine (chlorine, Cl).

작물이 필요로하는 필수원소는 작물체내에서의 요구도에 따라서 1,000ppm 이상의 공급을 요하는 다량원소(major elements)와 1,000ppm 미만의 공급을 요하는 미량원소(minor elements)로 구분된다.The essential elements required by crops are divided into major elements that require more than 1,000 ppm supply and minor elements that require less than 1,000 ppm supply according to the requirements within the crop body.

다량원소는 토양 1헥타당 10킬로그램이 필요한 성분을 말하며, 그 이하가 되면 미량원소라고 하는데, 토양으로부터 흡수되는 다량원소에는 질소, 인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 황을 들 수 있다. 작물은 또 대기중으로부터 얻는 다량원소도 있는데 이는 탄소(carbon, C), 수소(hydrogen, H), 산소(oxygen, O)이다. 이들은 대기 중에 존재하는 원소로 작물의 기공이 열리면 유입되기 때문에 토양으로부터 흡수되는 원소와는 다르다.Macroelement refers to a component that requires 10 kilograms per hectare of soil, and when it is less than that, it is called a trace element. Crops also have macronutrients obtained from the atmosphere, such as carbon (C), hydrogen (H), and oxygen (O). These are elements that exist in the atmosphere and are different from elements that are absorbed from the soil because they are introduced when the stomata of the crop are opened.

작물을 원활하게 재배하기 위해서는 다량원소와 미량원소를 토양에 비료로 공급해 주어 식물이 흡수하도록 해야 하는데 특히 N, P, K를 식물의 생장에 꼭 필요한 원소라고 해서 비료의 3요소라고 한다. 식물이 원활하게 자라기 위해서는 NPK 이외에도 다른 원소들도 필요하지만 N, P, K는 식물의 생장과 분화에 지대한 영향을 주기 때문에 토양 내의 NPK 함량 혹은 이의 시비는 그만큼 중요하다고 할 수 있다. In order to grow crops smoothly, macro and trace elements must be supplied as fertilizers to the soil so that plants can absorb them. In order for plants to grow smoothly, other elements besides NPK are needed, but since N, P, and K have a great influence on plant growth and differentiation, the NPK content in the soil or its fertilization is just as important.

질소(N)은 탄소(C)와 결합하여 아미노산, 단백질, 핵산과 같은 유기화합물을 만드는 중요한 구성성분이며, 광합성과정, 질소동화작용, 호흡작용에 관여하며 단백질 합성과 세포분열과 같은 생리생화학 반응에 절대적으로 필요한 원소이기도 하다. Nitrogen (N) is an important component that combines with carbon (C) to make organic compounds such as amino acids, proteins, and nucleic acids. It is also an essential element for

N은 NO3-, NH4+의 형태로 토양으로부터 식물체내로 흡수되는데, 식물체 내에서 재분배가 용이하여 체관을 따라서 쏘스(source)로부터 씽크(sink)로 이동된다. 그렇기 때문에 식물체내에서 부족시에는 성숙조직으로부터 분열기능을 지닌 유조직으로 이동이 쉽기때문에 부족증상은 쏘스부위에서 나타난다. N is absorbed into the plant body from the soil in the form of NO3 − , NH4 + , and it is easily redistributed in the plant body and moves from the source to the sink along the phloem. Therefore, when there is a shortage in the plant, it is easy to move from the mature tissue to the parenchyma with the division function, so the deficiency symptoms appear at the source part.

N을 비료로 토양에 투입하거나 잎에 직접 살포하면 엽면적이 증대되어 광합성 면적이 증가하고, 또 엽록소인 클로로필(chlorophyll)의 구성성분이어서 잎의 색이 짙어진다. 그러나 과다투입되면 탄수화물 함량이 감소하고, 단백질 함량이 증가하며 세포벽이 얇아진다. 뿐만 아니라 지상부가 과도하게 자라서 도복한다거나, 병충해에 저항성이 감소되기도 하며, 수확량에도 영향을 미친게 된다.When N is added to the soil as a fertilizer or applied directly to the leaves, the leaf area increases and the photosynthetic area increases. However, when overdosed, the carbohydrate content decreases, the protein content increases, and the cell wall becomes thinner. In addition, the overgrowth of the above-ground part leads to a fall, the resistance to pests and diseases is reduced, and the yield is also affected.

그러나 N이 결핍시에는 전체적으로 작물은 생장이 저하되고, 쏘스(source) 잎에 있는 N이 씽크(sink)로 이동하여 쏘스 잎이 누렇게 되는 황화현상이 발견되기도 한다. 화곡류는 분얼이 억제되거나 등숙에도 영향을 받는다. However, when N is deficient, overall crop growth is reduced, and N in the source leaf moves to the sink, and yellowing is sometimes found in which the source leaf turns yellow. Harvesting is suppressed or affected by ripening of Hwa grains.

P는 H2PO4 -와 HPO4 -2로 의 형태로 토양으로부터 식물체내로 흡수되며 N과 마찬가지로 재분배가 용이하여 체관을 따라서 쏘스(source)로부터 씽크(sink)로 이동된다. 그래서 성숙조직으로부터 분열기능을 지닌 유조직으로 이동이 쉽기때문에 부족시에는 쏘스부위에서 부족증상이 나타난다. P is absorbed into the plant from the soil in the form of H 2 PO 4 − and HPO 4 −2 , and like N, it is easily redistributed and moves from the source to the sink along the phloem. Therefore, it is easy to move from the mature tissue to the parenchyma with the division function, so when there is a shortage, the deficiency symptoms appear at the source site.

P는 산화된 상태로 유기물과 결합된 상태로 존재하면 핵산, 인지질, ATP의 구성성분이기도 하다. P는 세포의 증식, 에너지 대사에 관여하며, ATP를 합성하여 에너지를 저장 방출하는 역할을 한다.P is also a constituent of nucleic acids, phospholipids, and ATP when it exists in an oxidized state and bound to organic matter. P is involved in cell proliferation and energy metabolism, and plays a role in synthesizing ATP to store and release energy.

P의 결핍시에는 DNA, RNA의 합성이 원활하게 되지 않아서 단백질생합성도 제대로 이루어지지 않지만 식물체 잎은 더 진한 농록색으로 변하며 스트레스로 인한 안토시아닌의 형성도 이루어진다. 또한 세포분열이 억제되어 식물의 생장은 저하되며, 초기생장이 저해될 경우 분얼이 일어나지 않는다. In case of P deficiency, DNA and RNA synthesis is not smooth and protein biosynthesis is not performed properly. In addition, cell division is inhibited, and plant growth is reduced, and when the initial growth is inhibited, tillering does not occur.

토양에 P를 시비하면 뿌리의 생장이 촉진되고 생육초기의 분얼에 필요하기 때문에 기비로 시용된다. 그러나 과잉투여할 경우, Ze, Fe, Cu의 흡수는 억제된다.Applying P to the soil promotes root growth and is necessary for tillering in the early stage of growth, so it is applied as a fertilizer. However, in case of overdose, absorption of Ze, Fe, and Cu is inhibited.

K(칼륨)은 토양으로부터 K+로 흡수되며 식물체내에서 재분배가 용이하여 쏘스-씽크 이동을 하기 때문에 부족시에는 성숙 잎에서 먼저 부족현상인 황화현상이 나타난다. 황화현상은 잎의 가장자리부터 중심부를 향해 일어난다. K (potassium) is absorbed from the soil as K+ and is easily redistributed within the plant, so it moves from source to sink. Yellowing occurs from the edge of the leaf toward the center.

K는 수분흡수조절 작용을 하여 기공의 개폐에 영향을 주며, 원형질의 콜로이드 상태를 유지하고, 또 동화물질의 전류를 촉진한다. K affects the opening and closing of pores by controlling water absorption, maintaining the colloidal state of protoplasm, and promoting the current of anabolic substances.

K를 토양에 시비하면 식물체내의 잎과 줄기에 탄수화물 함량의 증가로 식물체가 강건하게 되며, 수확물의 색택과 풍미와 같은 품질이 향상된다. When K is applied to the soil, the plant becomes robust by increasing the carbohydrate content in the leaves and stems of the plant, and the quality such as color and flavor of the crop is improved.

K가 부족하면 줄기생장이 제대로 이루어지지 않아서 줄기생장이 억제되며, 이의 영향으로 식물체의 초장이 짧아지며 강풍과 같은 외부환경에 노출시에 도복하기 쉬워진다. 그리고 유관속의 목질화 억제로 인해서 뿌리썩음병을 일으키는 균류의 공격에 취약해진다. If K is insufficient, stem growth is not performed properly and stem growth is inhibited. And, due to the suppression of lignification in the ducts, it becomes vulnerable to attack by fungi that cause root rot.

그러나 K를 과잉시비했을 경우에는 마그네슘(Mg)이 월활하게 흡수되지 모하여 식물체내에서 부족현상이 일어난다. Mg는 광포집색소인 클로로필을 형성하는데 필수적인 원소라서 K 과잉시비시에는 클로로필 형성이 제대로 이루어지지 못하여 광합성효율은 낮아지고, 이의 결과로 탄수화물 생산이 저하된다. However, when K is applied excessively, magnesium (Mg) is not absorbed smoothly, resulting in a deficiency in the plant. Since Mg is an essential element to form chlorophyll, a light-trapping pigment, chlorophyll formation is not properly achieved when K is excessively fertilized, resulting in lower photosynthetic efficiency, resulting in lower carbohydrate production.

이렇듯, 식물의 원활한 생장과 분화를 위해서는 충분한 N, P, K가 공급되어야 한다. 식물체가 생장하기에 충분한 N, P, K가 토양 내에 존재해야 하며, 부족시에는 시비를 해야 한다. As such, sufficient N, P, and K must be supplied for smooth growth and differentiation of plants. Sufficient N, P, and K for plant growth must exist in the soil, and when insufficient, fertilization is required.

여기서, 토양 내에 N, P, K가 충분한지를 알기 위해서는 토양조사를 통해서 N, P, K의 함량을 알아야 하는데 이는 토양을 분석센터에 보내서 의뢰할 수 있다. 그러나 농업기술센터나 농업기술원에 토양을 의뢰를 할 경우, 다양한 원소분석을 하기 때문에 약 30일 전후의 오랜 시간이 걸린다. Here, in order to know whether N, P, and K are sufficient in the soil, the contents of N, P, and K must be known through soil survey, which can be requested by sending the soil to the analysis center. However, when requesting soil from the Agricultural Technology Center or the Agricultural Research and Extension Services, it takes a long time, about 30 days, because various elements are analyzed.

그렇기 때문에 토양 내의 N, P, K 함량을 신속하게 측정할 수 있는 신속측정기의 개발이 요구된다.Therefore, the development of a rapid measuring instrument that can quickly measure the N, P, K content in the soil is required.

대한민국 등록특허 제10-1651919호Republic of Korea Patent Registration No. 10-1651919

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,The present invention has been devised to solve the above conventional problems,

임의의 토양으로부터 센서부를 통해 질소(N), 인산(P), 칼륨(K)을 한꺼번에 동시에 측정하고, 동시에 측정한 질소(N), 인산(P), 칼륨(K)은 제어부를 통해 값으로 산출되어 디스플레이부에 표시됨으로써, 기존에 별도로 분석센터에 토양을 보내서 의뢰할 필요없이 토양 내의 N, P, K 함량을 신속하게 측정할 수 있어 비료의 적절 투입량을 예측할 수 있을 뿐만 아니라 과도한 투입으로 인한 환경오염을 미연에 예방할 수는 있는 토양 내 질소, 인산, 칼륨을 동시에 측정하는 간이 측정 장치를 제공하는데 목적이 있다.From any soil, nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) are simultaneously measured through the sensor unit, and the simultaneously measured nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) are converted to values through the control unit. Since it is calculated and displayed on the display unit, it is possible to quickly measure the N, P, and K content in the soil without having to request it by sending the soil to the analysis center in the past. An object of the present invention is to provide a simple measuring device that simultaneously measures nitrogen, phosphoric acid, and potassium in soil that can prevent environmental pollution in advance.

또한, 상기 디스플레이부에 토양에 심을 벼, 보리, 야채, 채소 등의 작물을 선택한 뒤, 센서부를 통해 토양을 측정하면 토양에서 측정된 N, P, K 함량이 그 작물에 맞는 함량인지 표시되어 토양에 맞는 비료를 추가하거나 그 토양에 맞는 작물을 재배할 수 있는 토양 내 질소, 인산, 칼륨을 동시에 측정하는 간이 측정 장치를 제공하는데 목적이 있다.In addition, after selecting crops such as rice, barley, vegetables, and vegetables to be planted in the soil on the display unit, when the soil is measured through the sensor unit, it is displayed whether the N, P, K contents measured in the soil are suitable for the crop, so that the soil An object of the present invention is to provide a simple measuring device that simultaneously measures nitrogen, phosphoric acid, and potassium in soil that can add fertilizer suitable for the soil or grow crops suitable for the soil.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 외부로 노출되도록 배치되어 임의의 토양으로부터 질소(N), 인산(P), 칼륨(K)을 측정하는 센서부와;In order to achieve the above object, the present invention is arranged to be exposed to the outside and a sensor unit for measuring nitrogen (N), phosphoric acid (P), potassium (K) from any soil;

상기 센서부에 일측이 연결되어 센서부를 지지하고, 타측에는 사용자용 손잡이부가 형성되는 지지부와;a support part having one side connected to the sensor part to support the sensor part, and a user's handle part being formed on the other side;

상기 지지부의 일단부에 설치되되, 상기 센서부와 연결되어 센서부에서 측정한 신호를 전달받아 질소(N), 인산(P), 칼륨(K) 값을 계산하고 각 부분을 제어하는 제어부가 내부에 설치되고, 상기 제어부에서 출력되는 정보를 표시하는 디스플레이부가 외부에 설치되는 본체부;Installed at one end of the support part, connected to the sensor part, receiving a signal measured by the sensor part, calculating nitrogen (N), phosphoric acid (P), potassium (K) values, and controlling each part inside a body part installed in the body part, the display part displaying information output from the control part being installed externally;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 토양 내 질소, 인산, 칼륨을 동시에 측정하는 간이 측정 장치에 관한 것이다.It relates to a simple measuring device for simultaneously measuring nitrogen, phosphoric acid, and potassium in the soil, characterized in that it comprises a.

또한, 본 발명의 지지부는 센서부의 일측에 연결되어 센서부를 토양에 용이하게 설치하도록 원통형 또는 다각통형으로 형성되고, 상기 지지부의 일단부에는 지지부가 길이방향으로 길이 조절이 가능하도록 길이조절부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 토양 내 질소, 인산, 칼륨을 동시에 측정하는 간이 측정 장치에 관한 것이다.In addition, the support part of the present invention is connected to one side of the sensor part and is formed in a cylindrical or polygonal shape to easily install the sensor part in the soil, and at one end of the support part, a length adjustment part is further formed so that the support part can be adjusted in length in the longitudinal direction. It relates to a simple measuring device for simultaneously measuring nitrogen, phosphoric acid, and potassium in the soil, characterized in that it is.

또한, 본 발명의 센서부는 일측에 다수개의 전극침이 도출되고, 상기 전극침은 상호 간에 이격되게 배치되어 토양으로부터 질소(N), 인산(P), 칼륨(K) 값을 동시에 측정하고, 상기 전극침은 제어부와 전기적으로 연결되어 측정한 질소(N), 인산(P), 칼륨(K) 값을 제어부에 전달하는 것을 특징으로 하는 토양 내 질소, 인산, 칼륨을 동시에 측정하는 간이 측정 장치에 관한 것이다.In addition, a plurality of electrode needles are derived from one side of the sensor unit of the present invention, and the electrode needles are disposed to be spaced apart from each other to simultaneously measure nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) values from the soil, The electrode needle is electrically connected to the control unit to transmit the measured nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) values to the control unit. it's about

또한, 본 발명의 본체부는 지지부의 일단부에 플랜지장치에 의해 연결되어 지지부의 길이방향에 따라 위치가 조절되는 것을 특징으로 하는 토양 내 질소, 인산, 칼륨을 동시에 측정하는 간이 측정 장치에 관한 것이다.In addition, the main body of the present invention relates to a simple measuring device for simultaneously measuring nitrogen, phosphoric acid, and potassium in soil, characterized in that it is connected to one end of the support by a flange device and the position is adjusted along the longitudinal direction of the support.

또한, 본 발명의 본체부에는 제어부에서 계산된 질소(N), 인산(P), 칼륨(K) 값을 사용자의 단말기 또는 외부 저장매체에 와이파이를 통해 전달하는 통신부가 더 형성되고In addition, the main body of the present invention is further formed with a communication unit for transmitting the nitrogen (N), phosphoric acid (P), potassium (K) values calculated by the control unit to the user's terminal or external storage medium through Wi-Fi,

상기 디스플레이부에는 토양에 재배할 작물을 선택한 뒤, 센서부를 통해 토양을 측정하면 토양에서 측정된 N, P, K 함량이 그 작물에 맞는 함량인지 표시되는 것을 특징으로 하는 토양 내 질소, 인산, 칼륨을 동시에 측정하는 간이 측정 장치에 관한 것이다.Nitrogen, phosphoric acid, potassium in the soil, characterized in that the display unit selects a crop to be grown in the soil and then measures the soil through the sensor unit to display whether the N, P, K contents measured in the soil are suitable for the crop It relates to a simple measuring device that measures at the same time.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 토양 내 질소, 인산, 칼륨을 동시에 측정하는 간이 측정 장치는 임의의 토양으로부터 센서부를 통해 질소(N), 인산(P), 칼륨(K)을 한꺼번에 동시에 측정하고, 동시에 측정한 질소(N), 인산(P), 칼륨(K)은 제어부를 통해 값으로 산출되어 디스플레이부에 표시됨으로써, 기존에 별도로 분석센터에 토양을 보내서 의뢰할 필요없이 토양 내의 N, P, K 함량을 신속하게 측정할 수 있어 비료의 적절 투입량을 예측할 수 있을 뿐만 아니라 과도한 투입으로 인한 환경오염을 미연에 예방할 수는 있는 효과가 있다.As described above, the simple measuring device for simultaneously measuring nitrogen, phosphoric acid, and potassium in soil of the present invention simultaneously measures nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) from any soil through the sensor unit at the same time and simultaneously measured nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) are calculated as values through the control unit and displayed on the display unit, so there is no need to send the soil to the analysis center in the past and request it. Since the P and K content can be measured quickly, it is possible not only to predict the appropriate amount of fertilizer, but also to prevent environmental pollution due to excessive input.

또한, 상기 디스플레이부에 토양에 심을 벼, 보리, 야채, 채소 등의 작물을 선택한 뒤, 센서부를 통해 토양을 측정하면 토양에서 측정된 N, P, K 함량이 그 작물에 맞는 함량인지 표시되어 토양에 맞는 비료를 추가하거나 그 토양에 맞는 작물을 재배할 수 있는 효과가 있다.In addition, after selecting crops such as rice, barley, vegetables, and vegetables to be planted in the soil on the display unit, when the soil is measured through the sensor unit, it is displayed whether the N, P, K contents measured in the soil are suitable for the crop, so that the soil It has the effect of adding fertilizer suitable for the soil or growing crops suitable for the soil.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치를 나타낸 정면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치를 나타낸 평면도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 본체부를 나타낸 정면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 본체부를 나타낸 개략도이고,
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 질소 N (NH4-NO3)의 교정을 나타낸 그래프도이고,
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인산 P의 교정을 나타낸 그래프도이고,
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 칼륨 K의 교정을 나타낸 그래프도이고,
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 질소 N (NH4-NO3)의 교정을 나타낸 그래프도이다.1 is a front view showing a measuring device according to an embodiment of the present invention,
2 is a plan view showing a measuring device according to an embodiment of the present invention,
3 is a front view showing a main body according to an embodiment of the present invention,
4 is a schematic view showing a body part according to an embodiment of the present invention,
Figure 5 is a graph showing the calibration of nitrogen N (NH4-NO3) according to the first embodiment of the present invention,
6 is a graph showing the correction of phosphoric acid P according to the first embodiment of the present invention,
7 is a graph showing the calibration of potassium K according to the first embodiment of the present invention,
8 is a graph showing the calibration of nitrogen N (NH4-NO3) according to a second embodiment of the present invention.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.The present invention having such characteristics may be more clearly described through preferred embodiments thereof.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.Before describing various embodiments of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings, it will be understood that the application is not limited to the details of the construction and arrangement of components described in the following detailed description or shown in the drawings. will be. The invention is capable of being embodied and practiced in other embodiments and of being carried out in various ways. Also, device or element orientation (eg "front", "back", "up", "down", "top", "bottom") The expressions and predicates used herein with respect to terms such as ", "left", "right", "lateral", etc. are used merely to simplify the description of the invention, and the associated apparatus Or it will be appreciated that it does not simply indicate or imply that an element must have a particular orientation. Also, terms such as “first” and “second” are used in this application and the appended claims for the purpose of description and are not intended to indicate or imply relative importance or spirit.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in the present specification is only the most preferred embodiment of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치를 나타낸 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 본체부를 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 본체부를 나타낸 개략도이다.1 is a front view showing a measuring device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a measuring device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a body part according to an embodiment of the present invention It is a front view, and FIG. 4 is a schematic view showing a body part according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 토양 내 질소, 인산, 칼륨을 동시에 측정하는 간이 측정 장치는 센서부(10)와, 지지부(20)와, 본체부(30)로 구성된다.As shown in FIGS. 1 to 4 , the simple measuring device for simultaneously measuring nitrogen, phosphoric acid, and potassium in the soil of the present invention includes a sensor unit 10 , a support unit 20 , and a body unit 30 . .

상기 센서부(10)는 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 외부로 노출되도록 배치되어 임의의 토양으로부터 질소(N), 인산(P), 칼륨(K)을 측정하는 측정센서모듈(Soil N-P-K sensing sensor)이다.As shown in FIGS. 1 and 2 , the sensor unit 10 is disposed to be exposed to the outside and measures nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) from any soil. NPK sensing sensor).

여기서, 상기 센서부(10)는 지지부(20)와 연결되는 몸체(11)와, 상기 몸체(11)의 내부에 구비되어 몸체(11)의 외부로 돌출 형성되는 전극침(12)으로 구성되고, 상기 센서부(10)의 몸체(11)는 직사각통, 사각통 형태로 형성되거나 다각통 형태로 형성되어 일측면에는 전극침(12)이 외부로 돌출 형성되며, 타측면에는 지지부(20)와 연결되는 것이다. 그리고, 상기 전극침(12)은 다수개가 돌출 형성되는데, 다수개의 전극침(12)은 상호 간에 이격되게 배치되어 토양에 직접적으로 삽입되고, 상기 전극침(12)은 토양에 삽입된 상태에서 토양으로부터 질소(N), 인산(P), 칼륨(K) 값을 동시에 측정한다.Here, the sensor unit 10 is composed of a body 11 connected to the support unit 20 and an electrode needle 12 provided inside the body 11 and formed to protrude to the outside of the body 11 , , The body 11 of the sensor unit 10 is formed in the form of a rectangular tube, a square tube, or a polygonal tube shape, so that the electrode needle 12 is protruded to the outside on one side, and the support portion 20 is formed on the other side. will be connected with In addition, a plurality of the electrode needles 12 are formed to protrude, the plurality of electrode needles 12 are spaced apart from each other and directly inserted into the soil, and the electrode needles 12 are inserted into the soil in a state in which they are inserted into the soil. The nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) values are simultaneously measured.

또한, 상기 전극침(JXBS-3001-TR,12)은 제어부(31)와 전선 등의 전기적으로 연결되어 측정한 질소(N), 인산(P), 칼륨(K) 값을 제어부(31)에 전달한다. 여기서, 상기 전극침(12)과 연결된 전선은 지지부(20)의 내부를 통해 본체부(30)의 제어부(31)와 연결된다.In addition, the electrode needle (JXBS-3001-TR, 12) is electrically connected to the control unit 31 and electric wires, etc. transmit Here, the electric wire connected to the electrode needle 12 is connected to the controller 31 of the main body 30 through the inside of the support 20 .

여기서, 상기 전극침(12)은 토양에 삽입된 뒤, 토양으로부터 질소(N), 인산(P), 칼륨(K) 값을 한번에 동시에 측정할 수 있다는 것이 본 발명의 핵심기술이고, 상기 다수개의 전극침 중 하나마다 질소(N), 인산(P), 칼륨(K)을 각각 측정하는 것이다.Here, the core technology of the present invention is that the electrode needle 12 can simultaneously measure nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) values from the soil after being inserted into the soil. For each of the electrode needles, nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) are measured, respectively.

한편, 상기 센서부(10)는 중국 JXCT Sensor company의 제품으로 토양의 질소, 인산, 칼륨 함량을 측정할 수 있는 JXBS-3001-TR 모델이다. 상기 센서부(10)는 긴 연결선으로 통해 라즈베리파이에 연결되고 N, P, K는 각각의 주소에 해당하는 연결부위에 연결되어 라즈베리파이에서 작동한다.Meanwhile, the sensor unit 10 is a product of JXCT Sensor Company of China and is a JXBS-3001-TR model capable of measuring the nitrogen, phosphoric acid, and potassium contents of soil. The sensor unit 10 is connected to the Raspberry Pi through a long connection line, and N, P, and K are connected to the connection portion corresponding to each address to operate in the Raspberry Pi.

상기 지지부(20)는 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 센서부(10)의 몸체에 일측이 연결되어 센서부(10)를 지지하고, 상기 지지부(20)의 타측에는 사용자용 손잡이부(21)가 형성되어 사용자가 잡고 편리하게 사용 및 센서부(10)를 토양에 삽입할 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 2 , one side of the support part 20 is connected to the body of the sensor part 10 to support the sensor part 10 , and the other side of the support part 20 is a user's handle part. 21 is formed so that the user can hold and conveniently use and insert the sensor unit 10 into the soil.

여기서, 상기 지지부(20)는 센서부(10)의 일측에 연결되어 센서부(10)를 토양에 용이하게 설치하도록 원통형 또는 다각통형으로 형성되고, 상기 지지부(20)의 일단부에는 지지부(20)가 길이방향으로 길이 조절이 가능하도록 길이조절부(22)가 더 형성된다.Here, the support part 20 is connected to one side of the sensor part 10 and is formed in a cylindrical or polygonal shape to easily install the sensor part 10 in soil, and one end of the support part 20 has a support part 20 ) The length adjustment part 22 is further formed so that the length can be adjusted in the longitudinal direction.

이때, 상기 지지부(20)는 두 개의 지지부(20) 통으로 형성되어 하나의 통이 다른 하나의 통 내부에 삽입되는 구조로 형성되고, 상호 겹쳐지는 부위에 길이조절부(22)가 형성되어 삽입되는 지지부(20)를 길이조절부(22)가 탈부착 가능하게 잡아준다.At this time, the support part 20 is formed of two support part 20 barrels, so that one barrel is inserted into the other barrel, and the length adjustment part 22 is formed and inserted in the overlapping area. The length adjustment part 22 holds the support part 20 so that it can be detached.

여기서, 상기 길이조절부(22)는 지지부(20)의 외주연을 관통하는 핀, 쐐기 방식 또는 나사산을 따라 회전되어 지지부(20)의 외주연을 조여주는 방식 또는 내부에 설치된 탄성부재에 의해 일측과 타측으로 이동되면서 지지부(20)를 잡아주는 방식 등 다양한 방식으로 지지부(20)를 고정 및 이동이 가능하게 해주는 구조이다.Here, the length adjustment part 22 is rotated along a pin, wedge or screw thread passing through the outer periphery of the support part 20 to tighten the outer periphery of the support part 20, or one side by an elastic member installed therein. It is a structure that enables fixing and movement of the support part 20 in various ways, such as a method of holding the support part 20 while moving to the other side.

이렇듯, 사용자의 신체에 따라 길이조절부(22)를 이용하여 지지부(20)의 길이를 조절할 수 있어 측정장치의 사용이 편리하다.As such, it is possible to adjust the length of the support unit 20 by using the length adjusting unit 22 according to the user's body, so that the use of the measuring device is convenient.

상기 본체부(30)는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 지지부(20)의 일단부에 설치되되, 상기 센서부(10)와 연결되어 센서부에서 측정한 신호를 전달받아 질소(N), 인산(P), 칼륨(K) 값을 계산하고 각 부분을 제어하는 제어부(31)가 내부에 설치되고, 상기 제어부(31)에서 출력되는 정보를 표시하는 디스플레이부(Raspberry Pi and 4-inch monitor, 32)가 외부에 설치된다.As shown in FIGS. 1 to 4 , the body part 30 is installed at one end of the support part 20 , is connected to the sensor part 10 , and receives a signal measured by the sensor part to receive nitrogen (N) ), phosphoric acid (P), potassium (K), and a control unit 31 for controlling each part is installed inside, and a display unit for displaying information output from the control unit 31 (Raspberry Pi and 4- inch monitor, 32) is installed outside.

여기서, 상기 본체부(30)는 하측에 플랜지장치(33)가 형성되어 지지부(20)의 일단부에 연결되고, 상기 플랜지장치(33)는 볼트, 너트 등의 고정부재에 의해 연결되기에 고정부재를 풀면 본체부(30)를 지지부(20)의 길이방향 중 원하는 위치에 이동이 가능하며, 상기 본체부(30)를 원하는 위치에 이동한 뒤 플랜지장치(33)의 고정부재를 조여줘서 본체부(30)를 지지부(20)에 고정한다. Here, the main body portion 30 has a flange device 33 formed on the lower side and is connected to one end of the support portion 20, and the flange device 33 is fixed because it is connected by a fixing member such as a bolt or a nut. When the member is loosened, the main body 30 can be moved to a desired position in the longitudinal direction of the support 20 , and after moving the main body 30 to a desired position, the fixing member of the flange device 33 is tightened to tighten the main body. The part 30 is fixed to the support part 20 .

그리고, 상기 본체부(30)는 플랜지장치(33)와 힌지장치에 의해 연결되어 플랜지장치(33)에 의해 지지부(20)에 연결시, 사용자가 본체부(30)의 디스플레이부(32)를 수월하게 볼 수 있도록 각도가 조절된다. 즉, 상기 본체부(30)는 평상시에는 지지부(20)와 직각으로 구비되지만 조작에 따라 뒤로 제낄 수 있다.And, the main body part 30 is connected by a flange device 33 and a hinge device, and when connected to the support part 20 by the flange device 33, the user can view the display part 32 of the body part 30. The angle is adjusted for easy viewing. That is, the body portion 30 is normally provided at a right angle to the support portion 20, but may be pushed back according to operation.

또한, 상기 본체부(30)에는 제어부(31)에서 계산된 질소(N), 인산(P), 칼륨(K) 값을 사용자의 단말기 또는 외부 저장매체에 와이파이를 통해 전달하는 통신부(34)가 더 형성된다. 이때, 상기 통신부(34)에 의해 계산된 질소(N), 인산(P), 칼륨(K) 값이 외부에 전송됨으로써, 외부 저장매체에 지역별로 지도상에 측정한 질소(N), 인산(P), 칼륨(K) 값이 정리된다.In addition, the main body 30 has a communication unit 34 that transmits the nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) values calculated by the control unit 31 to the user's terminal or an external storage medium through Wi-Fi. more formed. At this time, the nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) values calculated by the communication unit 34 are transmitted to the outside, so that nitrogen (N), phosphoric acid (N), phosphoric acid ( P) and potassium (K) values are arranged.

그리고, 상기 디스플레이부(32)에는 토양에 재배할 작물을 선택한 뒤, 센서부(10)를 통해 토양을 측정하면 토양에서 측정된 N, P, K 함량이 그 작물에 맞는 함량인지 표시된다. 이때, 상기 디스플레이부(32)에는 N, P, K 함량이 적당한지, 부족한지, 많은지에 대한 표시가 되어 한눈에 토양에 대해 알 수 있다.Then, after selecting a crop to be grown in the soil on the display unit 32 , when the soil is measured through the sensor unit 10 , it is displayed whether the N, P, and K contents measured in the soil are suitable for the crop. At this time, the display unit 32 displays whether the N, P, and K contents are appropriate, insufficient, or large, so that the soil can be known at a glance.

여기서, 상기 디스플레이부(32)가 설치된 본체부(30)의 일면에는 디스플레이부(32)를 조작할 수 있는 조작 버튼부(36)가 다수개 형성되고, 상기 버튼부(36)는 디스플레이부(32) 및 제어부(31)와 연결되어 조작한다.Here, a plurality of operation button portions 36 for manipulating the display portion 32 are formed on one surface of the main body portion 30 on which the display portion 32 is installed, and the button portion 36 includes the display portion ( 32) and the control unit 31 are connected and operated.

또한, 상기 제어부(31)와 디스플레이부(32)는 라즈베리파이로 연결되어 사용되고, 상기 본체부(30)의 내부에는 배터리부(35)가 더 설치되어 제어부(31), 디스플레이부(32)에 전원을 공급한다.In addition, the control unit 31 and the display unit 32 are connected to the Raspberry Pi and used, and a battery unit 35 is further installed inside the main body unit 30 to provide the control unit 31 and the display unit 32 . supply power.

그리고, 상기 라즈베리파이에 버튼부(36)의 전원스위치와 디스플레이부(32)를 연결하여 모니터링이 가능하였으며, 파이썬 언어를 가지고 프로그래밍을 하여 센서부(10)로부터 오는 신호를 모니터링하고 디스플레이부(32)의 화면에 표시한다.In addition, monitoring was possible by connecting the power switch of the button unit 36 and the display unit 32 to the Raspberry Pi, and programming with Python language to monitor the signal from the sensor unit 10 and display unit 32 ) is displayed on the screen.

여기서, 상기 라즈베리파이(Rsapberry Pi 3 Model B+)는 BCM2837 프로세서 칩이 장착되어 있는 신용카드 크기의 싱글보드 컴퓨터로, ARM 코어로는 ARM Corte-A53 4 코어(1.2 GHz) 또는 Cortex-A53를 채택하고 있으며, 네트워크 커넥터로는 이더넷, 와이파이, 블루투스가 가능한 가격이 35 달러 정도로 저렴한 저가 컴퓨터 보드이다. 라즈베리파이는 CPU GPU 보드 등을 사용하여 전자회로를 쉽게 제어할 수 있는 특징이 있어서 다양한 기계 부품과 조립하여 작동시킬 수 있다.Here, the Raspberry Pi (Rsapberry Pi 3 Model B+) is a credit card-sized single-board computer equipped with a BCM2837 processor chip, and an ARM Corte-A53 4-core (1.2 GHz) or Cortex-A53 is adopted as the ARM core. It is a low-cost computer board that supports Ethernet, Wi-Fi, and Bluetooth as a network connector and costs about 35 dollars. Raspberry Pi has a feature that can easily control electronic circuits using CPU GPU boards, etc., so it can be assembled and operated with various mechanical parts.

이하에서는 질소(N), 인산(P), 칼륨(K)의 교정(Calibration) 결과를 표와 도면을 통해 기술한다.Hereinafter, calibration results of nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) are described through tables and drawings.

실시예 1. 질소(N), 인산(P), 칼륨(K)의 교정(Calibration) 결과Example 1. Calibration results of nitrogen (N), phosphoric acid (P), potassium (K)

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 질소 N (NH4-NO3)의 교정을 나타낸 그래프도이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인산 P의 교정을 나타낸 그래프도이고, 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 칼륨 K의 교정을 나타낸 그래프도이다.Figure 5 is a graph showing the calibration of nitrogen N (NH4-NO3) according to the first embodiment of the present invention, Figure 6 is a graph showing the calibration of phosphoric acid P according to the first embodiment of the present invention, Figure 7 is a graph showing the calibration of potassium K according to the first embodiment of the present invention.

이하에서는 토양 질소-인산-칼륨 센서의 정밀도를 알기 위하여 질소, 인산 칼륨 standard 용액을 측정하였다.Hereinafter, in order to know the accuracy of the soil nitrogen-phosphate-potassium sensor, nitrogen and potassium phosphate standard solutions were measured.

1. 질소 N (NH4-NO3)의 교정(Calibration) 결과는 아래의 표 1과 도 5에 나타내었다.1. Calibration results of nitrogen N (NH4-NO3) are shown in Table 1 and FIG. 5 below.

Conc (ppm)Conc (ppm) Rep 1Rep 1 Rep 2Rep 2 Rep 3Rep 3 00 00 00 00 55 44 44 44 1515 66 66 66 5050 1919 1919 1919 100100 4242 4242 4242 200200 7777 7777 7777

이처럼, 질소 센서의 정밀도를 알기 위해서 NH4-NO3를 증류수에 녹여 0, 5, 15, 50, 100, 200 mg/mL 처리액을 만들고 N-P-K 센서로 3반복 측정한 결과, 처리구간에서 직선상의 추세선 경향을 보였으며 R2값은 0.9968이었다.As such, in order to know the precision of the nitrogen sensor, NH4-NO3 was dissolved in distilled water to make 0, 5, 15, 50, 100, and 200 mg/mL treatment solution. , and the R2 value was 0.9968.

2. 인산 P2O5의 교정(Calibration) 결과는 아래의 표 2와 도 6에 나타내었다.2. The results of the calibration of phosphoric acid P2O5 are shown in Table 2 and FIG. 6 below.

Conc (ppm)Conc (ppm) Rep 1Rep 1 Rep 2Rep 2 Rep 3Rep 3 FactorFactor Converted Converted 00 00 00 00 2.292.29 00 2020 22 22 22 2.292.29 4.584.58 3030 33 33 33 2.292.29 6.876.87 4040 44 44 44 2.292.29 9.169.16 5050 55 55 55 2.292.29 11.4511.45

이처럼, 인산 센서의 경우, P2O5를 증류수에 녹여 0, 5, 15, 25, 50, 200 mg/mL 처리액을 만들고 N-P-K 센서로 3반복 측정한 결과, 처리구간에서 직선상의 추세선 경향을 보였으며 R2값은 1.000이었다.As such, in the case of the phosphoric acid sensor, 0, 5, 15, 25, 50, and 200 mg/mL treatment solutions were prepared by dissolving P2O5 in distilled water, and as a result of repeated measurements with the NPK sensor, a linear trend was observed in the treatment section, and R2 The value was 1.000.

3. 칼륨 K2O의 교정(Calibration) 결과는 아래의 표 3과 도 7에 나타내었다.3. Calibration results of potassium K2O are shown in Table 3 and FIG. 7 below.

Conc (ppm)Conc (ppm) Rep 1Rep 1 Rep 2Rep 2 Rep 3Rep 3 FactorFactor Converted Converted 00 00 00 00 1.3041.304 00 55 33 33 33 1.3041.304 3.9123.912 1515 1313 1313 1313 1.3041.304 16.95216.952 2525 1818 1818 1818 1.3041.304 23.47223.472 5050 3535 3535 3535 1.3041.304 45.6445.64 200200 157157 157157 157157 1.3041.304 204.728204.728

이처럼, 칼륨 센서의 정밀도를 알기 위하여 K2O를 증류수에 녹여 0, 5, 15, 25, 50, 200 mg/mL 처리액을 만들고 N-P-K 센서로 3반복 측정한 결과, 처리구간에서 직선상의 추세선 경향을 보였으며 R2값은 0.999이었다.As such, in order to know the precision of the potassium sensor, K2O was dissolved in distilled water to make 0, 5, 15, 25, 50, 200 mg/mL treatment solution, and as a result of repeated measurement with the NPK sensor, a straight trend line trend was observed in the treatment section. and R2 value was 0.999.

이렇듯, 질소, 인산, 칼륨 센서가 도 5 내지 도 7에 보시는 바와 같이, 모두 직선상의 추세선 경향을 보였고, 또한 R2값이 모두 0.99 이상의 값을 나타내었기에 센서의 정밀도가 뛰어나다는 것을 나타내었다.As such, as shown in FIGS. 5 to 7 , the nitrogen, phosphoric acid, and potassium sensors all showed a linear trend line, and the R2 values all showed values of 0.99 or higher, indicating that the sensor had excellent precision.

실시예 2. 질소(N)의 교정(Calibration) 결과Example 2. Calibration results of nitrogen (N)

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 질소 N (NH4-NO3)의 교정을 나타낸 그래프도이다.8 is a graph showing the calibration of nitrogen N (NH4-NO3) according to a second embodiment of the present invention.

1. 질소 N (NH4-NO3)의 교정(Calibration) 결과는 아래의 표 4와 도 8에 나타내었다.1. Calibration results of nitrogen N (NH4-NO3) are shown in Table 4 and FIG. 8 below.

Conc (ppm)Conc (ppm) Rep 1Rep 1 Rep 2Rep 2 Rep 3Rep 3 N averageN average 00 00 00 00 00 55 44 44 44 44 1515 66 66 66 66 5050 2020 2020 2020 2020 100100 4242 4242 4242 4242 200200 7777 7777 7777 7777

10 : 센서부 11 : 몸체
12 : 전극침
20 : 지지부 21 : 손잡이부
22 : 길이조절부
30 : 본체부 31 : 제어부
32 : 디스플레이부 33 : 플랜지장치
34 : 통신부 35 : 배터리부
36 : 버튼부10: sensor unit 11: body
12: electrode needle
20: support 21: handle portion
22: length adjustment part
30: main body 31: control unit
32: display unit 33: flange device
34: communication unit 35: battery unit
36: button part

Claims (5)

외부로 노출되도록 배치되어 임의의 토양으로부터 질소(N), 인산(P), 칼륨(K)을 측정하는 센서부(10)와;
상기 센서부(10)에 일측이 연결되어 센서부(10)를 지지하고, 타측에는 사용자용 손잡이부(21)가 형성되는 지지부(20)와;
상기 지지부(20)의 일단부에 설치되되, 상기 센서부(10)와 연결되어 센서부(10)에서 측정한 신호를 전달받아 질소(N), 인산(P), 칼륨(K) 값을 계산하고 각 부분을 제어하는 제어부(31)가 내부에 설치되고, 상기 제어부(31)에서 출력되는 정보를 표시하는 디스플레이부(32)가 외부에 설치되는 본체부(30);를 포함하고,
상기 지지부(20)는 센서부(10)의 일측에 연결되어 센서부(10)를 토양에 설치하도록 원통형 또는 다각통형으로 형성되고, 상기 지지부(20)의 일단부에는 지지부(20)의 길이 조절이 가능하도록 길이조절부(22)가 더 형성되며,
상기 본체부(30)는 지지부(20)의 일단부에 플랜지장치(33)에 의해 연결되어 지지부(20)의 길이방향에 따라 위치가 조절되고, 상기 본체부(30)는 플랜지장치(33)와 힌지장치에 의해 연결되어 플랜지장치(33)에 의해 지지부(20)에 연결시, 사용자가 본체부(30)의 디스플레이부(32)를 볼 수 있도록 각도가 조절되며,
상기 본체부(30)에는 제어부(31)에서 계산된 질소(N), 인산(P), 칼륨(K) 값을 사용자의 단말기 또는 외부 저장매체에 와이파이를 통해 전달하는 통신부(34)가 더 형성되고
상기 디스플레이부(32)에는 토양에 재배할 작물을 선택한 뒤, 센서부(10)를 통해 토양을 측정하면 토양에서 측정된 N, P, K 함량이 그 작물에 맞는 함량인지 표시되는 것을 특징으로 하는 토양 내 질소, 인산, 칼륨을 동시에 측정하는 간이 측정 장치.
a sensor unit 10 disposed to be exposed to the outside and measuring nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) from any soil;
a support part 20 having one side connected to the sensor part 10 to support the sensor part 10, and a user's handle part 21 formed on the other side;
Doedoe installed at one end of the support unit 20, connected to the sensor unit 10, receives a signal measured by the sensor unit 10, and calculates nitrogen (N), phosphoric acid (P), potassium (K) values and a main body part 30 in which a control unit 31 for controlling each part is installed inside, and a display unit 32 for displaying information output from the control unit 31 is installed outside;
The support part 20 is connected to one side of the sensor part 10 and is formed in a cylindrical or polygonal shape to install the sensor part 10 in the soil, and one end of the support part 20 has a length adjustment of the support part 20 . The length adjustment part 22 is further formed to enable this,
The body part 30 is connected to one end of the support part 20 by a flange device 33 so that the position is adjusted along the longitudinal direction of the support part 20 , and the body part 30 is a flange device 33 . When connected by a hinge device and connected to the support part 20 by a flange device 33, the angle is adjusted so that the user can see the display part 32 of the body part 30,
A communication unit 34 is further formed in the main body 30 to transmit the nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) values calculated by the control unit 31 to the user's terminal or external storage medium through Wi-Fi. become
In the display unit 32, after selecting a crop to be cultivated in the soil, when the soil is measured through the sensor unit 10, whether the N, P, K content measured in the soil is a suitable content for the crop is displayed. A simple measuring device that simultaneously measures nitrogen, phosphoric acid and potassium in the soil.
 제 1항에 있어서,
상기 센서부(10)는 일측에 다수개의 전극침(12)이 돌출 형성되고, 상기 전극침(12)은 상호 간에 이격되게 배치되어 토양으로부터 질소(N), 인산(P), 칼륨(K) 값을 동시에 측정하고, 상기 전극침(12)은 제어부(31)와 전기적으로 연결되어 측정한 질소(N), 인산(P), 칼륨(K) 값을 제어부(31)에 전달하는 것을 특징으로 하는 토양 내 질소, 인산, 칼륨을 동시에 측정하는 간이 측정 장치.
The method of claim 1,
A plurality of electrode needles 12 are protruded from one side of the sensor unit 10, and the electrode needles 12 are disposed to be spaced apart from each other, and nitrogen (N), phosphoric acid (P), potassium (K) from the soil. The values are measured simultaneously, and the electrode needle 12 is electrically connected to the control unit 31 to transmit the measured values of nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) to the control unit 31. A simple measuring device that simultaneously measures nitrogen, phosphoric acid, and potassium in the soil.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024162689A1 (en) * 2023-01-31 2024-08-08 광운대학교 산학협력단 Soil nutrient measurement sensor comprising multi-channel ion-selective electrode

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000083476A (en) * 1998-09-17 2000-03-28 Takara Keiki Seisakusho:Kk Selection of cultivation crop, apparatus for selecting cultivation crop, recording medium for recording cultivation crop-selecting program, presentation of improvement of soil, apparatus for presenting improvement of soil, recording medium for recording soil improvement presentation program, presentation of selection of cultivation crop and soil improvement, apparatus for presenting selection of cultivation crop and soil improvement and recording medium for recording presentation of cultivation crop selection and soil improvement
KR20120036552A (en) * 2010-10-08 2012-04-18 대한민국(농촌진흥청장) Apparatus for measuring soil physical property portable
KR20130065990A (en) * 2011-12-12 2013-06-20 대한민국(농촌진흥청장) Air and soil environmental measuring equipment
KR20130094106A (en) * 2012-02-15 2013-08-23 서울대학교산학협력단 Portable analyzer for hydronic nutrients
KR101651919B1 (en) 2014-11-13 2016-08-30 대한민국 APPARATUS FOR MEASURING pH IN SOIL
KR20170064571A (en) * 2015-11-10 2017-06-12 대한민국(농촌진흥청장) Measurement apparatus for soil properties
CN207366546U (en) * 2017-06-09 2018-05-15 甘肃银杏健康实业有限公司 A kind of Chinese medicine standardized planting equipment
KR101923508B1 (en) * 2017-06-21 2018-11-30 주식회사 레드서브마린 Device for monitoring environment of agricultural products and system for analyzing environment using the same
CN110763823A (en) * 2019-11-22 2020-02-07 威海精讯畅通电子科技有限公司 Handheld rapid soil detector and detection method
CN112162082A (en) * 2020-09-10 2021-01-01 安徽科技学院 Portable soil moisture measuring instrument based on FDS100

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000083476A (en) * 1998-09-17 2000-03-28 Takara Keiki Seisakusho:Kk Selection of cultivation crop, apparatus for selecting cultivation crop, recording medium for recording cultivation crop-selecting program, presentation of improvement of soil, apparatus for presenting improvement of soil, recording medium for recording soil improvement presentation program, presentation of selection of cultivation crop and soil improvement, apparatus for presenting selection of cultivation crop and soil improvement and recording medium for recording presentation of cultivation crop selection and soil improvement
KR20120036552A (en) * 2010-10-08 2012-04-18 대한민국(농촌진흥청장) Apparatus for measuring soil physical property portable
KR20130065990A (en) * 2011-12-12 2013-06-20 대한민국(농촌진흥청장) Air and soil environmental measuring equipment
KR20130094106A (en) * 2012-02-15 2013-08-23 서울대학교산학협력단 Portable analyzer for hydronic nutrients
KR101651919B1 (en) 2014-11-13 2016-08-30 대한민국 APPARATUS FOR MEASURING pH IN SOIL
KR20170064571A (en) * 2015-11-10 2017-06-12 대한민국(농촌진흥청장) Measurement apparatus for soil properties
CN207366546U (en) * 2017-06-09 2018-05-15 甘肃银杏健康实业有限公司 A kind of Chinese medicine standardized planting equipment
KR101923508B1 (en) * 2017-06-21 2018-11-30 주식회사 레드서브마린 Device for monitoring environment of agricultural products and system for analyzing environment using the same
CN110763823A (en) * 2019-11-22 2020-02-07 威海精讯畅通电子科技有限公司 Handheld rapid soil detector and detection method
CN112162082A (en) * 2020-09-10 2021-01-01 安徽科技学院 Portable soil moisture measuring instrument based on FDS100

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024162689A1 (en) * 2023-01-31 2024-08-08 광운대학교 산학협력단 Soil nutrient measurement sensor comprising multi-channel ion-selective electrode

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