[스마트팜] EC/pH 미터 만들기: 아두이노로 전기 전도도 및 pH 측정

5월 09, 2025

**EC (Electrical Conductivity)**와 pH는 수경재배 및 농업에서 중요한 파라미터입니다. EC는 물속에 있는 이온들의 농도를 나타내며, pH는 물의 산도나 알칼리도를 측정합니다. 이 두 값은 식물의 성장에 직접적인 영향을 미치기 때문에 이를 측정하고 모니터링하는 것이 매우 중요합니다.

이 글에서는 아두이노와 센서를 사용하여 EC 및 pH 미터를 만드는 방법을 설명하고, 아두이노 코드와 필요한 부품들에 대해 다룰 것입니다.

1. EC 미터 (Electrical Conductivity)

EC는 물속에 용해된 이온의 농도를 나타내며, 이는 영양분 농도와 밀접한 관계가 있습니다. EC 미터는 일반적으로 전극을 통해 전도도를 측정합니다. 아두이노와 연결된 EC 센서는 물속에서 전기 전도도를 측정하고 그 값을 출력합니다.

EC 센서 예시:

Gravity: Analog Electrical Conductivity Sensor (V1)
DFRobot EC Sensor

이 센서는 아날로그 신호를 출력하며, 이를 아두이노에서 읽어 전도도를 계산할 수 있습니다.

2. pH 미터

pH는 물의 산도 또는 알칼리도를 측정합니다. pH 값은 식물이 영양소를 흡수하는 데 중요한 역할을 하며, pH 값이 너무 낮거나 높으면 식물의 성장이 방해받을 수 있습니다.

pH 센서 예시:

Gravity: Analog pH Sensor
DFRobot pH Sensor

pH 센서는 유리 전극을 사용하여 산도 또는 알칼리도를 감지하고, 전압을 출력합니다. 이 전압을 아두이노에서 읽어 pH 값을 계산할 수 있습니다.

3. 아두이노 코드 예시

pH 측정 코드 (아두이노)

#define pH_SENSOR_PIN A0  // pH 센서가 연결된 아날로그 핀
float pHValue;

void setup() {
  Serial.begin(9600);  // 시리얼 통신 시작
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(pH_SENSOR_PIN);  // pH 센서 값 읽기
  float voltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0);  // 센서 값을 전압으로 변환
  pHValue = 3.5 * voltage;  // 전압을 pH 값으로 변환 (보정이 필요할 수 있음)
  
  Serial.print("pH Value: ");
  Serial.println(pHValue);
  delay(1000);  // 1초 대기
}

EC 측정 코드 (아두이노)

#define EC_SENSOR_PIN A1  // EC 센서가 연결된 아날로그 핀
float ECValue;

void setup() {
  Serial.begin(9600);  // 시리얼 통신 시작
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(EC_SENSOR_PIN);  // EC 센서 값 읽기
  ECValue = sensorValue * (5.0 / 1023.0);  // 센서 값을 전압으로 변환

  // EC 값 변환 (EC 센서에 따라 보정 필요)
  ECValue = (ECValue - 2.5) * 1000;  // 보정된 EC 값 (단위: µS/cm)
  
  Serial.print("EC Value: ");
  Serial.println(ECValue);
  delay(1000);  // 1초 대기
}

4. EC/pH 미터 구현 방법

센서 연결:
- pH 센서와 EC 센서는 각각 아날로그 핀에 연결됩니다. 아두이노의 **아날로그 핀 (A0, A1 등)**에 연결하여 각 센서에서 발생하는 전압 값을 읽습니다.
보정:
- pH 센서와 EC 센서는 보정이 필요합니다. 센서가 제공하는 값은 각기 다를 수 있기 때문에, pH 센서는 pH 4.0, pH 7.0, pH 10.0 등의 표준 용액으로 보정해야 하며, EC 센서도 보정을 통해 정확한 값을 얻을 수 있습니다.
출력:
- LCD 화면 또는 시리얼 모니터를 통해 측정된 pH 값과 EC 값을 출력할 수 있습니다. 실시간으로 이 값을 확인하면서 시스템을 모니터링할 수 있습니다.
응용:
- 이 시스템은 수경재배, 농업, 연구 실험 등에서 유용하게 활용될 수 있습니다. 수질 관리가 중요한 환경에서는 이 미터를 통해 물의 pH와 영양분 농도를 실시간으로 파악하고, 필요에 따라 pH와 EC 값을 조정할 수 있습니다.

5. 마무리

EC와 pH 미터를 만드는 것은 아두이노와 같은 플랫폼을 사용하여 간단히 구현할 수 있습니다. 센서와 보정을 통해 정확한 측정이 가능하며, 농업이나 수경재배와 같은 분야에서 매우 유용하게 사용할 수 있습니다.

이러한 미터는 실시간 데이터 모니터링을 통해 정확한 pH와 EC 값을 유지하여 식물의 건강을 관리하고, 최적의 환경을 제공하는 데 큰 도움이 됩니다.

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