수경재배 주제별 자료 49

탄질율을 맞추기 위해 넣는 재료의 양 계산(2024.11.17)

호기성 미생물을 이용하여 퇴비를 만들 때 탄소:질소의 비율을 30:1 정도를 맞추는 것이 좋습니다. 퇴비를 만드는 재료의 탄소 함량과 질소 함량을 알고 있을 때 원하는 탄질율로 맞추기 위해 넣어주는 재료의 양을 계산할 필요가 있습니다. 이 내용이 농학 관련 책에 어딘가 있을텐데, 제가 농학 전공자가 아니라서 금방 찾을 수도 없고해서, 실용적으로 사용하기 위해 수식을 만들었습니다. 1. 부재료의 양    2. 적용 예  탄질율에 맞추어 {깻묵과 톱밥}, {깻묵과 볏짚}으로 퇴비 만들기를 시도했으나 충분한 온도로 올라가지 않았습니다. 자료에는 퇴비의 중심 온도가 60~70 ℃까지 올라간다고 합니다. 이유를 알아보니 퇴비의 양이 적어도 1㎥는 되어야 한다고 합니다. 그렇게 큰 규모로 할 수는 없기 때문에 적절..

모종 급수 자동화_상추 모종 기르기(2024.11.04)

전도 방식의 센서를 이용하여 모종에 자동으로 물을 공급하는 장치를 개발했습니다. 링크이를 상추 모종을 기르는 데에 적용하여 실용성을 확인했습니다.아래에 과정 전합니다. 1. 설치모종 급수 자동화 장치가 제대로 동작하는지 확인하기 위해 상추 씨앗으로 모종을 키워보았다. (1) 2024.09.11 씨앗 심기, 모종 급수 자동화 장치 설치   암면과 질석에 각각 상추 씨를 심고 모종용 트레이에 넣었다. 모종용 트레이는 사각수저함을 활용했다.   전체적인 모습이다. 왼쪽은 제어기이고, 오른쪽은 꿀병에 펌프를 넣고 물을 부었다. 물이 나오는 양을 조절하기 위해 밸브를 달았다. 물이 나오면서 생기는 물결이 수위에 영향을 미치는 것을 피하기 위해 수위센서는 왼쪽 끝에 두었고, 호스는 오른쪽에 두었다. 수중펌프를 설치..

모종 급수 자동화 장치_전도 방식(2024.08.29)

모종 급수 자동화 장치를 개발한 이유모종을 매일 관리할 수 있다면 굳이 자동화할 필요가 없습니다. 그러나 씨앗을 심어 놓고 강의하는 건물에 둔다면 이야기가 달라집니다. 수차례의 강의로 이루어진 강좌는 대부분 매주 1회씩 이루어집니다. 이런 상황 때문에 씨앗을 심어 모종으로 키우는 것을 자동화하지 않으면 식물을 온전히 키울 수가 없습니다. 꺾꽂이한 것, 모종에서 옮겨심어 키우는 것도 마찬가지입니다. 수경재배 강의할 때 아쉬운 것이 식물이 자라는 모습을 보여주지 못하는 점이었습니다. 앞으로 가능하면 강의하는 건물 내에 재배기를 갖다 놓고 식물이 자라는 모습을 보여주려고 합니다. 자동화가 필요할 뿐만 아니라 재배기를 쉽게 설치하고 철수할 수 있는 방법도 필요합니다. 모종을 만드는 과정의 특징  위 사진은 입자..

DWC 방식의 스마트 재배기; 프로그램 완성(2024.08.26)

DWC(Deep Water Culture) 방식으로 환경제어가 되는 재배기를 만들기 위해 프로그램을 개발했습니다. 1. 재배기의 전체 구성  2. 프로그램 개발 단계의 제어기  프로그램을 개발하는 단계라서 큰 브레드보드에 회로를 연결했다. 실제 제어기로 사용할 때는 좀 더 콤팩트하게 해서 케이스에 넣어야 한다. (수위 센서를 연결하기 전에 찍은 사진이라 수위 센서는 사진에 없다.) 2. 프로그램 관련 목표(1) 환경 제어 및 제어 정도빛 공급: LED ON/OFF 시각 설정. 시각은 NTP(Network Time Protocol) 적용공기 순환: 팬 사용. ON/OFF 시나, 속도는 팬을 연결 후에 보완 예정기온: 낮 기온과 밤 기온 적용. 쿨러와 히터 사용습도: 제습기 적용양액 공급: 양액용기에 수동으..

옥상 양액공급 자동화; 한 재배기에 적용; 프로그램 완성(2024.08.25)

옥상에서  양액을 사용하여 저면급액법으로 식물을 기르고 있습니다. 여름철에는 양액 소비량이 많아 매일 양액을 각 재배기에 부어주어야 하기 때문에 시간을 많이 사용하게 됩니다. 하루 이상 집을 떠나기도 어렵습니다. 시간을 벌기 위해 양액 공급을 자동으로 하는 방법을 찾게 되었습니다. 양액 만드는 것은 수동으로 하더라도, 만들어 놓은 양액을 식물로 공급하는 것이라도 자동으로 하고 싶은 것이지요. 우선 한 재배기에 적용할 것을 만들어 적용해보고, 보완하여 모든 재배기에 적용할 생각입니다. 한 재배기에 사용할 것의 프로그램들이 완성되었습니다. 제가 코딩을 알려주는 목적으로 쓰는 글이 아니라 code는 공개하지 않는 점 이해하시기 바랍니다. 1. 양액 공급 자동화_개요  1. 통신  (1) MQTT 통신을 적용한..

전기를 잘 또는 잘 못 흐르게 하는 것과 관련된 용어

글을 쓴 이유LED는 반도체로 되어 있는데, 반도체는 상온에서 도전율(electric conductivity)이 도체와 부도체의 중간 정도인 물질을 말한다고 여러 자료에서 볼 수 있습니다. 여기서 도전율을 찾아보면 그때부터 헷갈림이 시작됩니다. 도전율, 전기전도도, 전기전도율, 전도율, 컨덕컨스, ... 잘못 사용하는 것이 많고, 공신력 있는 단체에서조차 잘못 쓰고 있음을 알게 되었습니다. 수경재배 > 조명의 주제에서는 옆길로 샌 것 같지만 정리한 것이 아깝고, 누군가에게 도움이 될지도 모른다는 생각에 올립니다.  1. conductivity와 conductance에 대한 조사 결과정확하게는 electric conductivity와 electric conductance이지만 전기 분야에서는 'electr..

LED(light-emitting diode; 발광 다이오드)의 구성

LED와 관련하여 조명, 램프, 칩, 패키지, 모듈 등의 용어를 접하게 됩니다. 이를 정리해 보았습니다. 하다보니 반도체를 만드는 이야기부터 해야겠네요. 인곳(ingot)단결정 실리콘의 인곳 {출처: CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=314282} LED는 반도체의 한 종류입니다. LED는 전기에너지를 빛에너지로 전환합니다. LED가 반도체로 만들어지다보니 만드는 과정도 크게는 반도체 소자를 만드는 공정을 따르게 됩니다. 반도체 소자를 만들기 위해서는 재료가 있어야 합니다. 반도체 소자를 만들기 위해 반도체 재료를 덩어리로 만들어 놓은 것이 인곳(ingot)입니다. 웨이퍼(wafer)반도체 웨이퍼 {출처: By German Wi..

파동(wave)과 전자기파(electromagnetic wave)

현대과학에서는 모든 물질을 파동성과 입자성을 모두 갖는다는 양자역학으로 해석합니다. 하지만 양자역학을 이해하기란 어려워서 대상을 편의에 따라 파동성을 가지는 것으로 다루기도 하고 입자성을 가지는 것으로 다루기도 합니다. 광합성과 관련하여 빛을 다룰 때도 마찬가지입니다. 식물이 어떤 색깔의 빛을 받아들이는가를 다룰 때는 빛을 파동으로으로 다루고, 식물에 빛이 얼마나 쏟아지는가를 다룰 때는 빛을 입자로 다룹니다. 여기서는 빛을 파동으로 다룰 때의 기초가 되는 내용을 싣습니다. 파동(wave)파동은 공간에서 평형상태로부터의 변화 또는 진동이 전달되는 현상을 말합니다. 일정한 패턴으로 진동하는 파동의 경우 진동수와 파장을 가집니다. 파동은 시간상으로도 주기성을 가지고 공간상으로도 주기성을 가집니다. 주파수(진동..

빛(light)과 시각(visual perception)

가시광선(visible light)전자기파(electromagnetic wave) 중 대략 400~700nm의 파장을 가진 것은 사람의 눈으로 감지할 수 있습니다. '가히 볼 수 있는 빛'이란 뜻에서 가시광선(可視光線, visible light)이라고 합니다. 380nm보다 짧은 파장의 전자기파는 자외선 영역으로 연결되고, 750nm보다 긴 파장의 전자기파는 적외선 영역으로 연결됩니다.  위 그림은 같은 세기의 여러 색깔의 빛을 사람이 보았을 때 느끼는 것을 보여줍니다. 사람의 눈은 초록색의 빛(약 555nm)에서 최대 감도를 가집니다. 도로표지판이 초록색 바탕인 이유도 어두운 밤에도 잘 보이라고 그렇다네요.  빛의 색깔 중 R(red), G(green), B(blue)는 빛의 원색입니다. 원색이므로 다..

빛의 파동-입자 이중성(wave-particle duality)

빛의 파동-입자 이중성(wave-particle duality)고전역학은 일상생활에서 일어나는 현상들을 매우 정확하게 설명하고 예측할 수 있습니다. 하지만 매우 빠른 속도를 다룰 때와 극히 미세한 크기를 다룰 때는 맞지 않게 됩니다. 현재는 매우 빠른 속도를 다룰 때는 상대성이론을 사용하고, 극히 작은 것을 다룰 때는 양자역학을 사용합니다. 과학 역사에서 빛이 입자인지 파동인지에 대한 논란이 많았습니다. 빛이 두 가지 성질을 모두 지닌다는 사실이 실험으로 증명되었고,  이후 빛 뿐만 아니라 다른 모든 물질도 입자와 파동의 성질을 둘 다 지닌다는 사실이 발견되었습니다. 양자역학에서 모든 물질이 입자와 파동의 성질을 동시에 지니는 성질을 파동-입자 이중성(wave-particle duality)이라고 합니다..