자동 온도/습도 조절 시스템 설치법

도시농업이나 실내 텃밭, 수경재배 환경에서 온도와 습도는 작물 생장에 가장 직접적인 영향을 미친다. 수동으로 관리하는 방식은 번거롭고 일관성이 부족하기 때문에 IoT 기술을 활용한 자동 조절 시스템의 필요성이 점점 더 커지고 있다.

이 글에서는 자동 온도/습도 조절 시스템을 어떤 부품을 사용해 어떻게 설치하며 실제 운용 시 어떤 효과와 주의점이 있는지를 단계별로 설명한다.

1. 자동 온습도 조절 시스템의 필요성

고온/저온 스트레스로 인한 작물 생장 저해 방지
과도한 습기로 인한 곰팡이·병해 예방
수동 측정의 불편함 해소
온습도 데이터를 기반으로 한 작물별 환경 맞춤

특히 여름철 베란다, 옥상 텃밭은 일사량이 강해 자동 냉방이나 환기가 없으면 작물 손상이 빈번하게 발생한다.

2. 시스템 구성 요소

기본적인 자동 조절 시스템은 다음의 주요 부품들로 구성된다.

DHT22 센서: 온도 및 습도 측정용 디지털 센서
릴레이 모듈: 팬, 히터, 가습기 등의 장치 제어
ESP8266 또는 아두이노: 마이크로컨트롤러로 센서 데이터 수집 및 제어
전원 어댑터: 각 장치에 안정적인 전류 공급
냉방팬 / 히터 / 초음파 가습기: 실질적인 조절 장치
앱 연동 (선택): 스마트폰으로 온습도 확인 및 수동 제어

3. 설치 환경 준비

전원선 안전 확보 (습기 많은 곳은 방수 테이핑 필수)
센서 위치 선정: 햇빛 직접 피하고 작물과 가까운 지점
팬/가습기 설치 방향: 공기 순환 고려
Wi-Fi 환경 또는 독립형 타이머(오프라인 제어 시)

실내 설치 시에는 벽면 부착 또는 선반 고정, 야외에서는 방수 박스와 태양광 전원 사용이 추천된다.

4. 시스템 설치 순서

DHT22 센서를 마이크로컨트롤러에 연결한다.
릴레이 모듈에 팬 또는 가습기를 연결한다.
마이크로컨트롤러에 제어 로직을 업로드한다.
전원 연결 후 센서가 정상 작동하는지 확인한다.
임계값 설정 (예: 온도 30도 이상 → 팬 ON)

예를 들어, 온도가 28도 이상일 때 팬이 작동하고 습도가 40% 이하일 때 자동 가습이 되는 로직을 적용할 수 있다.

5. 코드 예시 (아두이노 기반)

#include <DHT.h>
#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT22
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

int fanPin = 3;
int humidifierPin = 4;

void setup() {
  pinMode(fanPin, OUTPUT);
  pinMode(humidifierPin, OUTPUT);
  dht.begin();
}

void loop() {
  float temp = dht.readTemperature();
  float hum = dht.readHumidity();

  if (temp > 28) {
    digitalWrite(fanPin, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(fanPin, LOW);
  }

  if (hum < 40) {
    digitalWrite(humidifierPin, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(humidifierPin, LOW);
  }

  delay(2000);
}

이 코드는 2초마다 온습도를 읽고 조건에 따라 팬/가습기를 ON/OFF 한다.

6. 자동 제어 시스템의 효과

작물 스트레스 최소화 → 수확률 증가
질병 발생률 감소
반복 작업 감소 → 관리 시간 최소화
온도 변화에 민감한 작물 재배 가능 (예: 상추, 허브)
에너지 절약 (조건부 작동)

특히 여름철이나 겨울철 실내 텃밭에서는 필수에 가까운 시스템이다.

7. 주의사항 및 유지 관리

센서 주기적 보정 필요 (6개월~1년 주기)
가습기/팬은 주 1회 이상 먼지 제거
릴레이 발열 주의 → 방열판 또는 여유 전압 사용
Wi-Fi 연결 오류 발생 시 수동 제어 백업 준비

장기간 무인 운영 시, 일정 간격으로 이상 동작 체크 시스템 도입을 권장한다.

8. 제품 추천 (입문자 기준)

DHT22 센서: 가격 저렴, 정밀도 양호
Sonoff 릴레이: 앱 제어 가능, 설치 간편
아두이노 Uno / ESP8266: 초보자용 대표 보드
USB 초음파 가습기: 소형, 저소음, 텃밭용 적합
USB 팬: 베란다, 선반에 설치하기 쉬움

결론 – 스마트한 환경이 작물을 살린다

온도와 습도는 작물 건강을 좌우하는 핵심 요소다. 자동화된 조절 시스템은 단순히 편리함을 넘어, 안정적인 재배 환경을 제공하며 도시농업의 지속 가능성을 높여준다. 누구나 쉽게 설치할 수 있는 이 시스템은 스마트 텃밭의 시작점이라 할 수 있다.

도시텃밭연구소