농업정보
식물 수분 흐름·양 알아내는 첨단센서 개발 [농민신문]
미국 아이오와주립대 연구팀
생육상태 실시간 파악 가능 작물 질병정보 분석에도 활용
식물 이파리에 붙이기만 하면 식물의 수분정보를 읽어 들이는 첨단센서가 미국에서 개발됐다. 이 센서는 일반 셀로판테이프처럼 얇은 두께로, 미국 농업계는 향후 작물의 질병정보를 분석하는 데도 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
최근 미국 아이오와주립대 세포생물학과 패트릭 슈나벨(Patrick Schnable) 교수 연구팀은 이같은 ‘식물 문신 센서(Plant Tatoo Sensor·사진)’를 개발했다고 발표했다.
이 센서는 일반 셀로판테이프에 ‘그래핀’이라는 신소재를 벌집모양으로 촘촘하게 붙인 것이다. 테이프에 붙어 있는 그래핀을 옥수수 이파리에 붙이면 수분정보를 실시간으로 읽어 들일 수 있다. 센서가 옥수수 뿌리에서부터 이파리로 이동하는 수분의 양을 컴퓨터에 곧바로 전송해주기 때문이다.
연구팀은 논문을 통해 “이파리 표면에서 증발하는 수분의 양을 정밀하게 측정할 수 있어 옥수수의 생육상태를 실시간으로 파악하고, 가뭄에 강한 품종을 육종하는 데 도움이 될 것”이라고 설명했다.
그래핀 센서의 크기는 머리카락 지름의 20분의 1에 불과할 정도로 작아 작물 생육에는 영향을 주지 않는다는 게 연구팀의 설명이다. 센서의 주요 소재인 그래핀은 전기를 전달하는 성질이 구리보다 100배, 열을 전달하는 성질이 실리콘보다 100배 뛰어나다고 평가받는 물질이다. 구부리거나 늘려도 특성을 그대로 유지하는 신소재로 알려졌다.
연구에 참여한 리앙 동(Liang Dong) 아이오와주립대 컴퓨터공학과 교수는 보도자료를 통해 “폴리디메틸실록산(PDMS)으로 만든 틀만 갖추면 센서 하나를 제작하는 데 1달러가 넘지 않을 것”이라고 설명했다.
센서 연구가 확장되면 수분의 흐름뿐 아니라 작물의 질병감염 여부를 확인하는 데도 쓰일 전망이다. 미 농무부(USDA)는 아이오와주립대 연구팀에 약 47만달러(5억원)를 더 투자할 계획이다.
농민신문 김해대 기자 hdae@nongmin.com