토양 습도센서 교정 12 (녹소토 + 펄라이트 편)

 

지난번글에서 예고했듯이 두 종류의 흙이 섞인 복합흙에서의 센서값을 조사해 보았습니다. 총 7종의 흙 중에서 센서의 값이 가장 큰 녹소토와 가장 작은 펄라이트를 골라서 섞었습니다.

 

그 흙들은 밀도가 매우 달라서 녹소토가 펄라이트에 비해 약 2.6배 무겁습니다. 그래서 부피 기준으로 절반씩 되도록 섞어주었습니다. (녹소토 214g + 펄라이트 82g = 총 296g) 만약 무게 기준으로 절반씩 섞으면 펄라이트가 훨씬 많이 섞여서 순수한 펄라이트와 비슷해집니다. 그래서 부피 기준으로 절반씩 섞어야 흙을 혼합했을때 절반씩 섞인 것으로 보입니다.

 

아래는 상대 습도의 변화에 따른 센서값의 변화입니다.

여기서 X는 상대 습도 (혼합흙의 무게 대비 투입한 물의 양), Y는 센서의 값입니다.

 

X와 Y를 뒤집은 함수는 아래와 같습니다.

 

그럼 순수한 녹소토, 순수한 펄라이트와 복합흙의 결과를 비교해 보겠습니다.

 

아래의 그래프는 이전의 녹소토, 펄라이트의 결과에 오늘 측정한 혼합흙의 결과를 합친 결과입니다. 녹소토는 빨간색, 펄라이트는 파란색으로 표시하였으며, 보라색 점선은 위에서 측정한 혼합흙의 측정결과, 보라색 실선은 녹소토와 펄라이트의 식들을 절반씩 비중으로 합산한 결과입니다. 그러니까 보라색 실선은 두 종류의 순수한 흙으로부터 예상되는 예측값인 셈입니다.

보라색 실선과 점선을 비교하면 측정값과 예측값이 약간 차이가 있기는 하지만, 대체로 측정 결과가 예측 결과와 비슷하다는 것을 알 수 있습니다.

그러니까 결론은, "두 종류의 순수한 흙들로 혼합흙을 만들면, 혼합흙의 측정결과는 각 구성 흙의 부피비율에 따른 합산 (weighted sum by volume ratio) 결과와 비슷하다"입니다.

 

다음 시간에는 다른 종류의 흙들로 좀 더 실험을 해보고 위의 주장이 맞는지 좀 더 검증해 보겠습니다.