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스마트팜 센서 오류 진단법 – 자동화를 망치는 데이터 오작동의 구조

스마트팜은 ‘데이터로 작동하는 농업’이다. 온도, 습도, 광량, CO₂ 농도, EC, pH, 풍속, 일사량, 토양 수분 등 다양한 센서들이 실시간으로 정보를 수집하고, 자동화 시스템은 이 데이터에 반응해 환기, 관수, 보광, 냉난방, 양액 주입 등의 명령을 실행한다. 하지만 이 과정에서 센서가 잘못된 값을 전달하면, 시스템은 정밀하게 ‘잘못된 명령’을 수행하게 된다. 예를 들어, 온도 센서가 오작동으로 인해 5도 낮은 값을 전달하면, 시스템은 난방을 과도하게 작동시킨다. 습도 센서가 오염되거나 위치가 잘못되면, 내부가 과습 상태인데도 ‘습도 부족’으로 인식해 가습기를 작동시킨다. CO₂ 센서가 노후화되면 실제로 농도는 충분한데도 인젝터를 계속 작동시켜 낭비를 유발한다. 센서 오류는 단순한 부품의 문제가 ..

이산화탄소 낭비를 막는 환기 연동 설계 - CO₂ 보충과 배출 사이의 균형

스마트팜에서는 CO₂를 보충하는 시스템이 일반화되고 있다. 작물의 광합성을 증진시키기 위한 전략으로, 대기 중 400ppm 수준의 이산화탄소 농도를 800~1000ppm 정도로 인위적으로 높이는 방식이다. 문제는 CO₂를 아무리 정밀하게 공급하더라도, 동시에 환기창이 열려 있거나 내부 공기 흐름이 과도할 경우 그 농도는 빠르게 외부로 빠져나간다는 점이다. 이는 곧 고가의 CO₂를 자동 시스템이 실시간으로 배출시키는 구조가 되는 것이다. 특히 환기 시스템과 CO₂ 공급 시스템이 서로를 인식하지 못한 채 독립적으로 작동하는 경우, 공급과 배출이 동시 발생하는 낭비 구조가 상시 반복된다. 이 글에서는 스마트팜의 CO₂ 자동 공급 시스템이 실제로 작동되는 방식과, 환기 시스템과 어떻게 연동되어야 낭비를 막을 수..

기상 변화에 대응하는 환기 설계 – 비, 바람, 구름을 읽는 시스템

스마트팜에서 ‘환기’는 단순히 온도를 낮추는 기계적 행위가 아니다. 그것은 내부 공기 환경을 조율하는 가장 정교한 시스템이며, 병해를 예방하고, 광합성 효율을 유지하며, 생장 리듬을 안정화시키는 중심축이다. 하지만 대부분의 스마트팜 자동화 시스템은 아직도 단일 기준에 의해 환기를 작동시킨다. 즉, 설정 온도(예: 28℃)를 넘으면 창을 열고, 그보다 낮으면 닫는 방식이다. 이 구조에서는 외부 기상 변화, 예를 들어 갑작스러운 비, 강풍, 구름 낀 하늘에 실시간 반응하지 못해, 오히려 작물에게 스트레스를 주는 결과를 초래한다. 온도가 낮아지는데도 환기창이 열려 있는 이유는? 센서가 ‘조건 충족’이라고 판단했기 때문이다. 그러나 비가 오는 날, 공기 습도는 상승하고, 냉기는 빠르게 유입된다. 그 순간 환기창..