아두이노를 이용한 빗물 저장 장치

작품 제작 동기

고등학교 시절 환경 관련 동아리, 캠페인에 참여하면서 자연스럽게 환경 분야에 관심을 가지게 되었고 그 중 수업 시간에 배운 친환경 하우스에 관심을 가지게 되었습니다. 친환경 하우스란 친환경 에너지로 발전을 하거나 빗물을 재사용하는 등 방법으로 환경오염을 줄인 주택을 말합니다. 해외의 경우 독일의 프라이부르크나 영국의 베드제드와 같이 친환경 하우스가 도입된 도시들까지 있는 반면에, 우리나라의 경우 이제야 태양전지가 보급되는 수준입니다. 그래서 친환경 하우스 기술 중 하나인 빗물 저장 장치를 만들어서 친환경 하우스에 대한 긍정적인 인식을 심어주고자 하였습니다.

작품 구조 및 알고리즘

작품은 아두이노 파트와 앱인벤터 파트로 나누어져 있습니다. 외관은 우드락으로 제작하였습니다.

아두이노 파트

두 개의 수위센서를 빗물이 저장되는 플라스틱 용기에 부착하고 두 수위 센서의 측정값의 평균값을 수위 측정에 이용했습니다. L298N 모터드라이브로 두 개의 수중펌프를 제어하였고 외부전력으로 9V 전지를 연결하였습니다. 블루투스 모듈을 연결해서 휴대폰과 블루투스 통신이 가능하게 했습니다. 물을 보낼 위치를 휴대폰으로부터 전달받으면 설정된 위치에 해당하는 모터를 작동시킵니다.

앱인벤터 파트

구글 앱인벤터를 이용해서 안드로이드 어플을 만들었습니다. 블루투스 연결과 해제가 가능하며 새로고침 버튼을 통해서 아두이노로부터 수위 센서의 값을 불러올 수 있습니다. 불러온 센서값을 자체 함수로 계산하여 mL 용량으로 변환하고 이를 휴대폰 화면에서 확인할 수 있게 하였습니다. 여기서 함수는 50ml 간격으로 물을 붓고 측정된 센서값과 실제 mL 사이의 관계를 1차 함수로 만든 것입니다. 물을 보낼 위치를 리스트에서 선택할 수 있으며 선택된 위치는 화면에 보여지게 됩니다. 전송 버튼은 설정된 물을 보낼 위치를 아두이노에게 전달합니다.

결론 및 기대효과

빗물이 저장된 후 사용되기까지 과정을 휴대폰을 통해 확인할 수 있기 때문에 편리하게 사용할 수 있습니다. 이를 통해서 빗물 저장 장치가 어떤 식으로 도입될 수 있는지에 대한 가능성을 확인할 수 있었습니다. 그러나 빗물 저장 장치로서 여과 등의 현실적인 문제를 담지 못하였다는 점이 아쉬운 점입니다. 물을 보내는 양을 조절할 수 있게 하거나 날씨에 따라 작동 여부를 결정할 수 있다면 더욱 효과적일 것입니다. 개인적으로는 아두이노와 다양한 소자들을 사용해보고 앱인벤터를 다뤄보는 좋은 경험이 되었습니다.