[캡스톤 디자인 이건 어때] 베란다팜

 1. 과제의 목적, 개발동기 및 필요성 

대한민국의 농업경쟁력을 높이기 위하여 ICT (정보통신기술, Information and Communication Technology)와 융합한 스마트팜에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 스마트팜을 선도하는 스페인, 네덜란드의 시스템과 전문 인력을 도입하여 일부 대규모 농장에서 시범적으로 적용되고 있지만, 유지 보수 비용으로 인해서 영세 농가까지 확산되기에는 어려움이 있습니다. 또한, 재배 작물 종류와 지역적, 기후적 특성을 잘 반영해야하는 농업의 성격상 전문성이 결여된 ICT 전문가들만으로는 구조적 한계점을 극복하기 어려운 부분도 있습니다. 본 프로젝트는 오픈소스 기반의 농업용 센서 키트를 소개하며, 각 센서들의 사용 방법을 기술하였습니다. 이를 통해, (예비) 농업인들이 소프트웨어 및 코딩을 익히고, 본인들이 재배하는 작물과 지역, 기후에 맞는 파라미터 설정 및 시설 혹은 노지에서 적합한 형태의 센서 네트워크를 구현함으로 새로운 부가가치 창출로 이어질 수 있을 것이라 생각됩니다.

2. 과제 해결방안 및 수행과정

다양한 센서와 통신 네트워크의 연결 + 식물의 생육 조건에 따른 컨트롤이 중요 이슈로 작용되며, 이에 따른 자동화를 아두이노 혹은 라즈베리파이를 활용하는 것이 과제 해결방안입니다.

3. 출품과제의 기술

다수의 온도를 측정하기 위해서 OneWire라는 알고리즘을 활용하며, 3차원 온도 센싱을 통해서 3차원 시스템에 맵핑 하는 것과 온습도, 광량, 수분 등에 따른 팬, 펌프의 제어가 주요 기술입니다.

4. 개념설계 및 상세설계

농업에서 ICT를 활용하기 위해서는 광, 온도, 습도, CO2, EC, PH 등 작물 생장에 필요한 최적 조건의 이해가 필요합니다. 이 때, 작물생산의 다양한 통제 요소는 다양한 복합적 통제 수단에 의해서 효율적으로 관리가 될 수 있는데, 블루투스 모듈 (HC-06), 와이파이 모듈 (ESP 8266), 이더넷 모듈 등을 통해 네트워크에 연결하고, 이에 따른 원격 모니터링도 할 수 있습니다. 

5. 기대 효과 및 활용 방안