양액의 정밀 제어 및 이온의 EC 기여도 분석

Precise Control of Nutrient Solution and Analysis of Ionic Contribution to EC Reading

정밀 양액제어를 위하여 양액재배시스템 및 고정도의 양액의 계측/제어가 가능한 시스템을 제작하였고, EC 제어하에서 양액중의 각 이온이 EC에 기여하는 비율을 추정하였다. 양액재배시스템에 별도의 측정조를 사용하여 센서의 세척 및 측정이 가능하도록 설계하였고, 1대의 본체로 복수의 양액재배 시스템의 정밀 계측이 가능하였다. 또한 정량조를 이용한 Overflow 방식의 양액공급장치에 의하여 양액제어 결과, $EC{\pm}0.05mS/cm$, $pH{\pm}0.05$ 이하의 범위에서 양액의 정밀 제어가 가능하였다. EC 제어상태에서 양액중의 2가이온의 증가와 활동도계수의 감소가 나타났고, 활동도계수와 당량이온전 도도를 이용한 양액중의 각 이온의 EC기여도의 변화 내용이 확인되었다.

A soilless culture system with the precise control of nutrient solution was developed and the time changes of ionic contribution to EC reading was analyzed. The measuring device designed was able to wash electrodes cleanly and to measure the pH and EC of nutrient solution stably in the box. The nutrient supply system using metering device was also able to control the EC and pH within ${\pm}0.05mS/cm$ and ${\pm}0.05$, respectively. Under the EC control, activity coefficients of all ions decreased with time as ionic concentrations of $SO_4$, Mg and Ca increased due to the selective nutrient absorption by plants. Time changes of ionic contribution to EC reading could be calculated using equivalent ionic conductivities and activity coefficients obtained by numerical analysis.