순환식 수경재배에서는 배액의 재사용을 통해 물과 비료 사용을 줄일 수 있으나 양액 내 이온의 균형을 유지하기 어렵다. 이를 극복하기 위해서는 각 이온의 농도를 주기적으로 측정하고 그에 따라 양액에 부족한 비료를 보충해주어야 한다. 특히 칼슘 이온은 작물의 질병 저항성을 높이며 세포 분열에 크게 관여해 생장에 필요한 필수 성분으로, 양액 내 농도가 일정 범위 내로 유지되어야 한다. 그러나 일반적으로 사용되는 전기전도도 기반의 이온 총량 측정 방식은 개별 이온 농도 측정에 한계가 있다. 본 연구에서는 개별 이온 농도 측정이 가능한 칼슘 이온 선택성 전극을 자체 제작하였고, 선행 연구에서 개발된 수경재배 시스템에서 배액 내 칼슘 이온 농도를 측정하였다. 전극의 신호는 차동 연산 증폭기와 저역 통과 필터로 구성한 버퍼링 회로를 이용해 라즈베리파이 4B로 수집하였으며, 이점정규화를 통해 전극의 신호 표류 현상을 보상하였다. 또한 제작한 칼슘 이온 선택성 전극의 기전력, 수명, 감도 변화를 상용 전극과 비교하였고, 농도 측정 성능은 카이피라 상추의 순환식 수경재배 환경에서 발생된 배액을 활용하여 표준 분석 결과와의 비교를 통해 평가하였다. 이를 통해 제작한 전극이 실제 재배환경에도 충분히 사용이 가능하다는 것을 보였다.