[농사] 앉은뱅이 토마토·허브용 자동제어 수경재배 시스템 설계 아이디어
앉은뱅이 토마토·허브용 자동제어 수경재배 시스템 설계 가이드
안녕하세요! 오늘은 키가 낮은 묘목, 예를 들어 앉은뱅이 토마토나 허브류를 위한 자동제어 수경재배 시스템 설계 방법을 소개합니다.
특히 정전 시에도 안정적으로 수분을 유지할 수 있는 시스템 구성과 중력 배수 방식을 중심으로 다뤄볼게요.
1. 목표 및 대상 작물
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대상 작물: 앉은뱅이 토마토, 바질, 로즈마리 등 키가 낮은 허브류
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목표: 정전 시에도 수분 공급이 유지되는 안정적 자동제어 환경 구축
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주요 관리 요소: 온도, 습도, 조명, 급수, 배수
2. 주요 환경 제어 요소 및 필요 센서
| 환경 요소 | 역할 | 추천 센서/기기 |
|---|---|---|
| 온도/습도 | 최적 성장 조건 유지 | DHT22, BME280 센서 |
| 조명 | 광합성 지원 및 생장 조절 | LED 조명 (광량 조절 가능) |
| 수분 | 배지 내 적정 수분 유지 | 토양/배지 수분 센서 |
| 수위 | 저장조 물량 확인 | 초음파 또는 압력식 수위 센서 |
3. 수경재배 시스템 구조
3-1. 배지 시스템: Ebb-and-Flow & Tube-in-Tube 방식
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Ebb-and-Flow: 배지를 주기적으로 물에 잠갔다 배수시키는 방식
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Tube-in-Tube + Air Pump: 공기 펌프를 이용해 튜브 안에 산소와 물을 공급하는 방식
두 방식 모두 정전 시에도 배지가 물에 잠기거나 튜브 내부에 수분이 남아 뿌리에 수분과 산소를 어느 정도 공급할 수 있어 안정적입니다.
3-2. 배수 방식: 중력 배수
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정전 시에도 펌프가 멈추어도 자연스럽게 배수가 이루어져 과습 위험 감소
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배수 배관의 경사와 흐름 설계가 중요하며, 정기적인 점검 필수
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배수된 물이 저장조로 잘 순환될 수 있도록 설계
4. 자동제어 시스템 구성
4-1. 하드웨어
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센서: 온습도 센서, 수분 센서, 수위 센서
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액추에이터: 워터 펌프(급수), 에어 펌프(산소 공급), LED 조명
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제어기: ESP32, Arduino, 라즈베리파이 등
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전원 안정성: UPS 또는 배터리 백업 권장
4-2. 제어 로직 개요
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온도, 습도 설정값 유지 위해 히터, 팬, 가습기 자동 조절
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배지 수분 센서 기반 워터 펌프 자동 작동
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LED 조명은 생장 단계와 시간대에 맞춰 자동 켜고 끄기
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저장조 수위 센서로 급수 가능 여부 판단
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정전 시 펌프 작동 멈추어도 중력 배수로 과습 방지 가능
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정전 감지 시 알람 시스템으로 빠른 대응 가능
5. 정전 대비 수분 유지 전략
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배지 내 수분 유지: 정전 시 펌프 작동 중단 → 배수 중단 → 배지가 물에 잠기거나 수분이 유지됨
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중력 배수 덕분에 배수가 계속되어 과습 위험 줄임
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비상 급수 경로 및 알람 시스템 구축 권장
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필요 시 UPS로 최소 펌프 및 센서 가동 유지
6. 마무리 및 앞으로의 확장
앉은뱅이 토마토와 허브 같은 키 작은 묘목을 위한 자동제어 수경재배 시스템은 여러 센서와 액추에이터를 연동해 안정적인 환경을 제공할 수 있습니다.
특히 정전 상황까지 고려한 설계가 장기적이고 안정적인 재배 성공의 핵심입니다.
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