가정용 스마트팜 프로토타입 (Prototype of Home Smart Farm)

서지정보

· 발행기관 : 사단법인 한국융합기술연구학회
· 수록지 정보 : 아시아태평양융합연구교류논문지 / 10권 / 5호 / 15 ~ 24페이지
· 저자명 : 김선옥, 김주현

초록

현재 대한민국에서 인구 및 가구의 형태 변화, 코로나 팬데믹, SNS영향력 증가 등과 같은 다양한 사회적 요인으로 인해 반려 식물 시장의 성장하고 있다. 이로써 개인이 직접 키우는 식물이나 작물의 인기가 높아지면서 그 수요가 증가하고 있다. 본 연구에서는 스마트팜의 IOT기술을 활용하여 반려 식물의 물, 온도, 빛 등의 환경을 자동으로 관리하는 가정용 스마트팜의 프로토타입을 개발했다. 프로토타입은 3D 모델링을 활용하여 외형을 설계하였으며 아두이노를 기반으로 사용하여 IOT를 센서부와 제어부로 나누고 온습도 센서, 조도 센서, 토양 습도 센서, 이산화탄소 센서와 같은 다양한 센서를 사용하여 작물의 성장 환경을 실시간으로 모니터링하고 데이터를 수집하여, 수집된 데이터를 기반하여 RGB LED를 이용해 부족한 빛을 추가해주고 서보모터를 활용하여 환기구를 조작하였으며 환기팬을 이용하여 공기의 순환을 시키고 워터펌프를 사용하여 반려 식물에게 자동으로 물을 주는 시스템을 구현했다. 이와 같은 동작으로 제어부에서 스마트 팜 제어 환경을 구축했다. 이를 통해 사용자는 1차적으로 프로토타입에 장착되어 있는 LCD를 통해서 데이터를 확인 할 수 있고, 웹 페이지를 만들어서 현재 식물의 상태를 확인하고 수동으로 환기구, 환기팬 및 워터펌프를 조작할 수 있게 구성했다. 또한 허스키렌즈를 사용하여 사용자가 오랜기간 접속하지 않거나 인식이 안될 경우 보호자, 단체에 연락이 가능한 시스템을 구성했다. 사용자는 반려 식물을 편리하게 관리 할 수 있으며, 반려 식물을 키우는 경험과 동시에 현대 사회에 맞는 스마트팜 시스템을 구축했다.

영어초록

The companion plant market is growing in Korea due to various social factors such as population and household shape changes, the COVID-19 pandemic, and increased influence on social media. As a result, as the popularity of plants or crops grown by individuals increases, the demand for them increases. In this study, a prototype of a home smart farm was developed that automatically manages the environment, such as water, temperature, and light of companion plants, using the IOT technology of smart farms. The prototype was designed using 3D modeling and was based on Arduino, and the IOT is divided into a sensor unit and a control unit. Various sensors, such as a temperature and humidity sensor, an illuminance sensor, a soil humidity sensor, and a carbon dioxide sensor, are used to monitor the growth environment of crops in real-time and collect data. Based on the collected data, RGB LED was used to add insufficient light, a servo motor was used to operate a ventilation port, and a system was created to circulate air using a ventilation fan and automatically water companion plants using a water pump. In this way, the control unit controls the environment. In addition, the Husky Lens was used to construct a system that allows users to contact guardians and groups if they are not connected for a long time or are not recognized. Users can conveniently manage companion plants, and at the same time, they have built a smart farm system suitable for modern society and the experience of raising companion plants.

참고자료

· 없음