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보광 자동 제어, 언제 켜고 언제 꺼야 하는가 – 일조 보정 알고리즘의 핵심

보광(補光, supplemental lighting)은 스마트팜에서 작물의 일조량 부족을 보완하는 가장 중요한 장치다. 하지만 보광은 단순히 조도를 감지해 ‘어두우면 켜고, 밝으면 끄는’ 기능으로는 정밀한 제어가 불가능하다. 문제는 대부분의 자동화 시스템이 조도 센서 하나의 순간값을 기준으로 보광을 작동시키기 때문에, 구름이 잠깐 낀 상황에서도 조명이 켜지고, 충분한 자연광이 들어와도 여전히 조명이 꺼지지 않는 비효율적인 운영이 반복된다는 점이다. 이로 인해 작물은 일조가 부족한 상태에 놓이기도 하고, 반대로 전력은 낭비되는데 생장은 정체되는 상황이 발생한다. 진짜 보광 자동화는 조도의 절댓값이 아니라, 시간당 누적광량(DLI), 작물의 광포화점, 조도 지속시간을 종합적으로 고려한 ‘보정 알고리즘’에 의..

조도 센서, 어디에 설치해야 정확한가: 광환경 제어의 오차를 줄이는 물리적 설계 기준

작물은 빛 없이는 자라지 않는다. 스마트팜에서의 광환경 제어는 작물 생장률을 결정짓는 가장 기본적인 요소 중 하나이며, 최근 LED 보광, 광량 보정 알고리즘, 광주기 조절 시스템까지 도입되며 고도화되고 있다. 하지만 아무리 정밀한 시스템도 센서가 틀린 값을 수집한다면 모든 자동화는 무의미해진다. 조도 센서는 온도 센서보다 더 민감하다. 빛은 시간, 방향, 구조물의 반사·그림자·난반사에 따라 끊임없이 바뀌며, 센서의 위치나 방향이 조금만 달라도 전혀 다른 값을 기록하게 된다. 많은 스마트팜 운영자들이 보광 자동화를 위해 조도 센서를 설치하지만, 그 위치가 실제 작물 생장부의 빛 조건을 반영하지 못할 경우 조도가 충분함에도 보광등이 켜지거나, 반대로 광량이 부족한데도 보광이 꺼진 상태가 반복된다. 이 글에..