순환식 수경재배 시스템은 자원 사용의 효율성이 높아 비순환식 수경재배 시스템에 비해 점점 더 주목받고 있다. 수경 재배에서 양액의 이온 균형은 식물의 성장과 수확량에 영향을 크게 미치는데, 순환식 수경재배는 비순환식 수경재배에 비해 양액의 이온 균형을 유지하기가 어렵다. 선행 연구에서는 이온 불균형 문제를 해결하기 위해 이온 선택성 전극(ISE)을 이용한 이온 모니터링 및 양액 관리 시스템을 개발하였다. 하지만 다양한 부유물이 존재하는 순환식 양액에 지속적으로 노출되어 센서의 측정 정확도 및 신뢰성이 불안정해지는 문제가 발견되었으며, 이에 신뢰할 수 있는 농도값만을 선별하고 문제가 있는 센서를 신속히 교체할 수 있도록 하는 센서 진단 기술의 개발이 요구되었다. 따라서 본 연구에서는 자체 제작한 NO₃, K, Ca ISE 어레이와 신호처리 필터에 기반한 이온모니터링 시스템에 대해, 선행 연구의 NO₃ ISE 고장 진단 알고리즘을 어레이 수준으로 확장 적용하여 센서별 상태를 진단하고 고장으로 진단된 경우 해당 센서의 교체를 제안하도록 구성하였다. 이때 신호 표류 보상을 위해 2점 정규화 기법을 적용하였다. 재배 실험은 서울대학교 농업생명과학대학 내 순환식 수경재배 플랫폼에서 카이피라 상추 재배 실험을 통해 이를 검증하였다. 실험 결과, 본 연구에서 제시한 고장 진단 알고리즘은 교체가 필요한 ISE를 성공적으로 검출하였으며, 신속한 전극 교체를 통해 재배 기간 동안 안정적으로 양액 내 이온 농도 모니터링을 수행하였다. 향후 순환식 양액 관리를 위한 이온 선택성전극 기반 모니터링의 신뢰성과 안정성 확보가 가능할 것으로 판단하였다.