현대 농업 기술이 농업을 영원히 재정의하는 방법

태양광 발전을 농업에 혁명을 일으킬 현대 농업 기술로 수용합니다. (출처 – Shutterstock)

에 의해무하마드 줄후스니 | 2023년 8월 2일

현대 농업 기술의 선구적인 도약으로 인도의 연구진은 전력망에 접근할 수 없는 지역에서 작물 성장을 향상시키기 위해 설계된 시스템을 개발했습니다. 태양광발전 원리를 기반으로 구축된 이 시스템은 PV 패널, 추가 모듈 하드웨어(AOMH), 배터리, DC-DC 컨버터, 전력 장치, 자동화 및 센서를 사용합니다. 또한 물 펌프, 환기 팬, 스프링클러 분무기 및 점적 관개 솔레노이드를 통합하여 농업의 기후 조절을 위한 포괄적인 솔루션입니다.

인도의 Netaji Subhas 기술 대학에서 설계된 이 솔루션은 원격 독립형 농장을 위해 특별히 설계된 태양광 구동, 보호, 환경 제어 농업 기술(PECFT)입니다.

예측할 수 없는 극한 환경 조건과 지하수 부족은 농업 경제에 큰 영향을 미칩니다. 이러한 현실은 노지 농업의 고유한 위험으로 인해 농작물 생산이 종종 산발적이고 불충분할 수 있는 외딴 지역의 전기가 공급되지 않는 소규모 농장의 경우 특히 그렇습니다.

Netaji Subhas 기술대학교. (출처 – PV 매거진)

지하수 의존형 PV 관개 시스템의 개발과 동시에 PV 시스템의 활용도를 극대화하려는 노력이 이루어지고 있습니다. 예산 친화적인 농업 기술의 긴급한 필요성을 인식하고 제안된 PV_PECFT는 농업 부문에서 식량 생산, PV 에너지 생성 및 물 절약을 결합하여 저비용 농업을 위한 전체적인 솔루션을 제공합니다.

연구의 주요 저자인 Anuradha Tomar는 PV 매거진에 이 솔루션이 저소득층을 염두에 두고 설계되었지만 어느 위치에서나 구현될 수 있다고 말했습니다. 이 솔루션은 수자원을 효율적으로 관리하는 동시에 식량 및 PV 에너지 생산을 향상시키는 포괄적인 시스템을 제공함으로써 저예산 농업의 격차를 해소하고자 합니다.

무하마드 줄후스니 | 2023년 6월 6일

Smart Agricultural Technology 저널에 게재된 연구 논문 "농업 분야의 경제 촉진제로서 지속 가능한 태양광 기반 보호 환경 제어 농업 기술"에 따르면 미기후 제어는 제안된 시스템의 중요한 특징입니다. 이러한 제어는 온도, 습도, 광합성 수준, CO2, 수분 수준, 환기, 관개 및 관수를 포함한 다양한 환경 매개변수를 고려하여 달성됩니다.

2,400mm × 1,700mm × 2,365mm 크기의 이 시스템 프로토타입은 총 5.57m3 부피 내에 24~28개의 플랜트를 수용할 수 있습니다.

PV_PECFT는 간단해 보이지만 과학, 전기전자공학, IoT, 기계, 구조공학, 광학, 화학, 식물학, 원예, 토양과학, 계측학, 수자원공학 등 다양한 분야를 포괄하는 종합 프로젝트입니다. 또한, 이러한 농업 기술과 잠재적 사용자 간의 의사소통 격차를 해소하려면 NGO나 정부 기관의 참여가 필요한 경우가 많습니다.

이 시스템은 전략적 전력 제어 및 스위칭 기능을 갖춘 지속 가능한 에너지원을 활용하여 전기 및 열 손실을 최소화합니다. 또한 작물의 성장 단계와 일반적인 환경 조건에 따라 최적의 미기후 제어 및 광합성 수준을 보장합니다.

이 시스템은 구조물 내에 수용되며 AOMH, 태양광 패널, 배터리, DC-DC 변환기, 전력 장치, 자동화 및 센서로 구성됩니다. 또한 온도 조절을 위한 워터 펌프, 환기 팬, 스프링클러 포거 및 점적 관개 솔레노이드도 포함되어 있습니다. 굴절판 및 반사판 역할을 하는 유리판이 장착된 PV 패널은 온도 제어 및 에너지 생성을 위한 전원을 공급합니다.

과학자들은 적절한 광합성을 보장하고 작물의 필요를 충족시키기 위해 시스템 에너지를 조정하는 것이 중요하다고 강조합니다. 이들은 최적의 지점에서 적절한 조치를 실행하고 외부 기상 변화의 영향에 대응하고 에너지 절약을 극대화하는 에너지 평형 상태 모니터링 지수(E2SMI) 모델을 통해 이러한 조정을 관리합니다.