초록 close

및 결론시험된 막의 전극 기울기와 선택성은 양액 내의 이온 측정을 하는데 이용이 가능하였으며, 확장 고정 간섭법에 의한 선택성 계수 측정을 통해 실제 양액에 대한 선택성을 평가할 수 있었다. K_2 막의 전극 기울기는 56.4 mV/dec로 K_1보다 10.8% 정도 증가하였고, 확장 고정 간섭법에 의한 암모늄에 대한 칼륨 선택계수는 K_1이 -3.0, K_2가 -2.9로 둘 다 우수하였다. 하지만, K_1의 수명은 30일 정도였으나, K_2는 수명이 10일로 줄었다. 수명 증가를 위해 만든 Ca_2의 전극 기울기는 11.2 mV/dec로 Ca_1의 마그네슘에 대한 칼슘 선택계수는 44% 수준으로 떨어졌으나, 수명은 25일로 증가했다. Ca_1의 선택계수는 -1.80, Ca_2는 -1.81로 약간 떨어지는 것으로 나타났다. NO3_2의 기울기는 -51.9 mV/dec로 NO3_1보다 4.4%정도 떨어졌으며, 인산에 대한 질산 선택계수는 -2.08로 NO3_1보다 우수하였으며, 수명도 15일로 강화되었다. 본 연구의 결과는 순환식 양액재배 시스템에 적용시킬 수 있으며, 양액의 낭비 혹은 과잉으로 인한 피해를 막을 수 있을 것으로 사료되었다. 또한 양액 뿐 아니라 수질 환경과 관련된 센서로 활용할 수 있을 것으로 기대되었다.


This study was carried out to investigate the applicability of PVC membrane-based ion-selective electrodes for macronutrients (K, Ca, and N) by measuring of potassium, calcium, nitrate ions in hydroponic nutrient solution. The capabilities of two ion-selective membranes with varying chemical compositions for each ion were evaluated in terms of sensitivity, selectivity, and lifetime to choose sensing elements suitable for measuring typical ranges of nutrient concentrations in hydroponic solutions. The selected calcium and nitrate ion-selective membranes showed effectively sensitive responses to calcium and nitrate ions with lifetimes of 25 and 15 days, respectively. The addition of a cation additive to the potassium membrane cocktail allowed its sensitivity to be increased whereas its lifetime was reduced from 30 days to 10 days.