일본산업뉴스요약

생육 기간 중 야채의 영양 흡수 상황을 파악
도쿄대학, 소형 센서 개발

-- 병에 걸릴 확률 경감 --
도쿄대학의 미야케(三宅) 교수팀은 야채의 영양 흡수 상황을 파악하는 소형 센서를 개발했다. 정기적으로 미세한 주사 바늘을 통해 식물의 조직을 추출, 시약과 반응시켜 화학적으로 조사한다. 분석 결과는 무선으로 송신된다. 성장에 맞게 최적량의 양분을 공급할 수 있게 된다면 농작물의 수확량이 늘고 병에 걸릴 확률도 낮출 수 있다. 경험이나 감에 의존하는 농업으로부터의 탈피에 도움이 될 것으로 보인다.

미야케 교수팀이 개발한 센서는 한 변이 4cm의 상자 모양이다. 야채에는 길이 0.5mm의 미세한 주사바늘이 구비된 부품을 부착해 튜브로 센서와 연결한다. 주사바늘로 추출한 조직을 액체로 희석시켜 센서에 있는 마이크로 칩에 흐르도록 하고 이것을 시약과 반응시켜 물질의 종류 및 양을 특정한다. 사용하는 시약에 따라 측정하는 물질도 바꿀 수 있다.

연구팀은 양상추에 함유된 칼륨을 줄이는 재배 방법으로 센서를 실험했다. 시간이 흐를수록 양상추에 함유된 칼륨 성분이 서서히 감소했고 최종적으로는 제로가 되는 성과를 얻었다. 낮은 칼륨의 양상추는 신부전 환자용 식재료로 판매되고 있어, 출하 타이밍 판단 등에 도움이 될 것으로 보인다. 센서를 가동시키기 위해 필요한 전력은 적으며 1회 측정에 사용되는 시약의 양도 소량이다. 수 개월에 한번 유지보수를 하는 것만으로 충분하다고 한다.

야채는 시기와 기후에 따라 생육에 필요한 양분이 달라져 이 때문에 열매나 꽃을 피우기 어렵거나 맛이 떨어지기도 한다. 식물공장 등에서는 온도와 습도, 빛의 양 등이 세밀하게 관리된다. 데이터를 바탕으로 비료와 수분 등을 바꿔준다면 “보다 효율적인 재배 방법을 모색하는데 도움이 될 수 있을 것이다”라고 미야케 교수는 말한다.

이 밖에도 야채에 함유되어 있는 영양소를 강화하거나, 환자용으로 특정 성분을 줄이는 등의 재배도 쉬워진다. 상품으로서 야채의 부가가치를 높일 수 있는 것이다. 지금까지는 야채에 함유되어 있는 성분을 조사하기 위해서는 조직을 손상시켜 대형 장치로 분석해야 하기 때문에 비용과 인력이 소요되었다.

개발된 센서는 하천이나 산업용수 등의 수질 관리로의 활용도 전망된다. 다양한 환경에서 사용되기 위해 연구팀은 센서와의 연결만으로 오물 제거 및 농축 등 사전 처리가 가능한 동일한 크기의 장치도 개발했다. 구성을 바꿔 접속한다면 그 장소의 맞춤형 조사가 가능하다.

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