[농사] 소형 육묘장 설계 가이드

 

🌱 소형 육묘장 설계 가이드: LED 조명, 적외선 난방, 팬 순환, 습도·수분 자동 제어까지

작물을 건강하게 키우기 위해선 햇빛, 온기, 물, 습도가 적절히 공급되어야 합니다. 특히 발아기와 유묘기에는 환경이 조금만 틀어져도 생장이 지연되거나 작물이 고사할 수 있습니다.

이 글에서는 적외선 램프, 식물용 LED, 팬, 센서 등을 활용해 소형 육묘장을 자동으로 관리하는 설계 방법을 소개합니다.

🔧 전체 개요

항목구성요소제어 방식
광원식물용 LED타이머 or 광센서
난방적외선 램프PID 제어 (온도 센서 기반)
공기 순환DC 팬상시 또는 타이머
수분 공급점적 / 미스트토양 수분 센서 기반
습도 조절가습기 / 미스트 노즐습도 센서 기반

🌞 식물용 LED 조명 – 빛은 따로, 열은 따로

적외선 램프가 열을 공급한다면, 식물용 LED는 광합성을 위한 빛을 공급합니다.
LED는 파장 조절이 가능하므로 작물 특성에 따라 조명 조절이 가능합니다.

  • 엽채류(상추, 청경채): 블루:레드 = 1:4 (450nm + 660nm)

  • 과채류(고추, 토마토): 블루:레드 = 1:2

LED는 작물 위 약 20~40cm 높이에 설치하며, 하루 12~16시간 조광하는 것이 일반적입니다. 타이머나 일몰센서를 이용해 자동으로 ON/OFF 할 수 있습니다.

🔥 적외선 램프 난방 – 간접 가열이 핵심

적외선 램프는 공기를 직접 데우기보다는 복사열로 벽체나 바닥을 가열한 후, 그 열이 공기로 전도되는 간접 방식이 가장 안전하고 효율적입니다.

✅ 조준 위치

  • 바닥이나 벽체 하단에 45도 각도로 조준

  • 작물을 직접 조준하지 않도록 주의 (잎 화상 위험)

  • 공기 순환용 팬과 함께 사용하면 균일한 난방 효과를 볼 수 있음

✅ PID 제어

온도센서(DS18B20 등)를 통해 현재 온도를 읽고,
목표 온도(예: 25도)를 기준으로 램프 ON/OFF를 자동 제어합니다.

🌬️ 팬 – 공기 흐름으로 열 순환

적외선 램프로 데운 공기가 정체되지 않도록,
상단 또는 측면에 DC 팬을 설치해 내부 공기를 순환시킵니다.

  • 팬은 항상 작동하거나, 온도/타이머 기반으로 작동

  • 공기가 한쪽에만 정체되면 병해나 결로 발생 위험 증가

  • 팬 위치는 램프보다 높거나 반대편에 설치

💦 습도 조절 – 미스트 또는 가습기로 안정된 환경

습도는 50~70% 사이가 이상적입니다.
특히 발아기에는 지나친 건조가 모종 생존률에 영향을 미칩니다.

✅ 방식

  • 초음파 가습기: 간단 설치, 조용

  • 미스트 노즐 + 펌프: 넓은 공간에 적합

  • 자연 증발식: 물받이 등을 통해 천천히 가습

✅ 자동 제어

  • DHT22 같은 습도 센서를 이용해 습도 감지

  • 일정 수준 이하일 때 릴레이로 가습기 ON/OFF

💧 수분 공급 – 토양 수분 센서 기반 자동화

잎은 젖지 않고 뿌리 부분만 적시기 위해,
점적 시스템 또는 핀노즐 분사 방식이 가장 적합합니다.

✅ 구성

  • 토양 수분 센서(예: capacitive sensor) 설치

  • 기준 이하일 때 펌프 작동 → 밸브 개방 → 급수

  • ESP32 또는 Arduino로 자동 제어 가능

🧠 센서 정리

센서용도
DS18B20 / DHT22온도 / 습도 측정
Capacitive Soil Sensor토양 수분 측정
BH1750조도 측정 (선택사항)

🖥️ 예시 회로도 개념

[ 센서들 ] ──> [ ESP32 ] ──┬─> [ SSR → 적외선 램프 ]
                               ├─> [ 릴레이 → 가습기 ]
                               ├─> [ 릴레이 → 급수 펌프 ]
                               └─> [ 팬 → 항상 ON or 제어 ]

📏 추천 크기 & 부품 스펙 (소형 육묘장 기준)

항목사양
크기약 1.5m(W) × 1.0m(D) × 1.2m(H)
LED18~24W 식물용 바형 LED × 2~4개
램프250W 적외선 램프 × 1~2개
팬80~120mm DC 팬
제어ESP32 / Arduino + 릴레이/SSR

✅ 마무리 팁

  • 빛은 광합성을, 열은 온도 유지를, 물은 생장을 조절합니다.

  • 이 셋을 잘 분리해서 제어할수록 건강한 모종을 키울 수 있습니다.

  • 간단한 설계지만 자동화를 적용하면 인건비 절감 + 품질 향상 효과가 큽니다.

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