부문
초등학교
팀명
MAKER21
지역
경상남도 / 창원시 의창구
제목
무름병 방지 SMART화분
제안동기 및 목적
자동급수장치는 우리의 삶을 조금이나마 편리하게 만들어준다. 여행 또는 바쁜 일정, 게으름 등으로 식물에게 물을 주지 못하는 고민과 문제를 해결할 수 있다. 하지만 화분에 적용되는 자동급수장치는 큰 문제점을 가진다. 자동급수장치 급수로 과습이 되면 화분에 세균 및 곰팡이가 번식하기 시작한다. 이는 식물에 무름병이 오거나 뿌리가 썩는 등 정작 식물에는 좋지 않은 영향을 끼친다. 또한 기존의 자동급수장치는 더운 여름날 흙의 표면이 빠르게 마를 때 불필요하게 자동급수되는 경우가 있다. 다양한 식물들에게 적용이 가능한 직관적이고 편리한 자동급수 장치, 식물의 생장에 초점을 둔 무름병으로부터 안전한 자동급수장치를 만들고자 한다.
제안내용
뿌리 쪽 습도를 고려하여 자동급수를 실시한다면 과습을 방지할 수 있다. 뿌리쪽 습도는 OLED를 통하여 즉시 확인이 가능하다. 또한 자동급수 단계를 나누어 식물에 적합한 급수가 가능하게 함으로써 식물 생장이 원활이 이루어질 수 있도록 한다. 추가로 화분 내부 바닥에 경사를 주어 가장자리에 물이 고이는 것을 방지한다. 자동급수로부터 발생할 수 있는 화분 받침의 물넘침 방지를 위하여 대용량 물받침을 설치한다. 모든 것들은 사용자가 편리하게 사용할 수 있도록 직관적으로 설계하며, 모던한 디자인과 배선 매립을 통해 실용성 및 심미성을 극대화 한다.
선행연구 검토
자동급수장치 및 온습도계 센서를 이용한 발명품 및 특허, 관련 연구는 다수이다. 하지만 습도센서에 따른 자동급수 장치가 식물의 특성을 고려하지 않고 습도에 따라 일괄적으로 급수 되거나, 겉흙을 기준으로 측정되고 급수되어 무름병이 생기는 경우가 있다. 현재 자동급수장치 상품은 고가로 판매되어 스마트 팜과 일부 하우스에서 사용중이다. MAKER21팀의 무름병 방지 자동급수장치는 가정에서 키우는 화분을 대상으로 개발하였다.
용도 및 효과
1. 무름병 방지 자동급수장치는 식물의 뿌리의 습도에 따른 급수를 통하여 식물의 무름병을 방지하고 뿌리 썪음을 방지한다. 또한 화분 하단부의 경사를 통하여 물빠짐 효율을 향상시켜 식물 생장환경이 최적화되도록 한다.
2. 자동급수장치는 방학 및 바쁜 일정, 장기간 자리비움 등으로 사용하곤 한다. 하지만 자동급수장치를 통해 급수된 물이 화분물받이를 넘쳐 엉망이 되는 경우가 있다. 또한 표면의 흙이 마름으로 인해 불필요하게 자주 급수가되다 보니 화분 밖으로 물이 넘치는 경우가 생긴다. 이를 방지하기 위하여 화분받침의 물받이 용량을 키우고 화분 받침 키에 따른 안정성 확보를 통하여 트러스구조를 이용해 안정적인 화분받침을 구현한다.
3. 성능 못지않게 심미성과 조작편리성은 아주 중요한 부분이다. 심플하고 모던한 디자인으로 화분을 제작하였으며, 화분 하단부에 회로 및 장치, 센서를 매립하여 심미성을 극대화하였다. 또한 버튼 및 OLED를 설치하여 뿌리쪽 습도를 직관적으로 볼 수 있도록 하였으며, 버튼을 통하여 쉽게 식물에 따른 급수를 선택할 수 있도록 하였다.
4. 스마트화분을 위해서는 전기공급을 필요로 한다. 직접적으로 전력을 공급할 수 있지만 전력공급이 어렵거나 전선노출을 싫어하는 사용자를 위하여 보조배터리를 매립하였다. 하여 1회 충전시 한달 이상 무선으로 사용가능하도록 하였다.
5. 태양광패널 확장 키트를 추가로 연결이 가능하다. 가격적인 부분을 고려하여 선택사항이며 선택시 보조배터리 충전단자에 연결하여 사용이 가능하다. 태양광 패널의 가장자리에는 작은 압착장치가 붙어있어 창문에 붙여 사용이 가능하다.
작성일
2021-06-30 16:55:16