실내정원

실내 정원용 자동화 환기 시스템 DIY 설계법

blog-sj0426 2025. 7. 29. 10:32

습도·공기질 관리까지 가능한 스마트 팬 시스템 구축 가이드

실내 정원 자동화 환기 시스템 DIY 설계법

실내정원을 유지하다 보면 조명, 급수, 토양 관리는 철저히 하면서도 의외로 환기 관리는 소홀한 경우가 많다. 하지만 식물의 뿌리와 잎이 건강하게 자라기 위해서는 산소 공급과 이산화탄소 배출, 그리고 적절한 습도와 공기 순환이 필수적이다. 특히 습기가 많은 환경이나 밀폐된 공간에서는 곰팡이, 병원균, 뿌리 부패 문제가 빠르게 발생할 수 있다. 이 글에서는 실내정원 전용으로 직접 제작 가능한 자동화 환기 시스템(DIY 팬 컨트롤러)의 설계 원리부터 부품 구성, 설치 방법, 작동 로직까지 단계별로 설명한다. 누구나 저예산으로 구현 가능한 스마트 환기 시스템을 구축할 수 있도록 실용적 설계 팁을 제공한다.

1. 실내정원에서 환기 시스템이 필요한 이유

실내정원은 밀폐 공간에 수분과 유기물, 온기가 모이기 때문에 미생물 번식, 곰팡이, 무산소 증상, 뿌리 부패 등이 자주 발생한다. 또한 광합성 작용으로 낮에는 CO₂가 감소하고, 밤에는 O₂가 부족해지는 공기조성 불균형 현상도 생긴다.

자동화 환기의 필요성

문제 증상 환기 효과
고습도 곰팡이, 균류, 응결 습기 배출, 결로 방지
CO₂ 부족 성장 둔화, 광합성 저하 외부 공기 유입 통한 농도 보정
O₂ 부족 뿌리 호흡 저하 산소 공급
VOC 축적 냄새, 건강 악영향 유기 화합물 제거 및 순환
 

단순한 개방 창문은 일시적인 효과만 있으며, 정원 내 공기질 센서와 연동된 자동 제어 시스템이 있으면 정밀하고 지속적인 환경 유지가 가능하다.

2. DIY 자동화 환기 시스템의 기본 구성

자동화 환기 시스템은 매우 간단한 구조로도 구현이 가능하다. 기본적으로 아래 구성요소만 있으면 작동 가능하다.

기본 구성도

[센서 모듈] → [마이크로컨트롤러] → [릴레이 또는 모터 컨트롤러] →  [환기팬]
                                                    ↑ 전원 (USB/어댑터)

필요한 주요 부품

부품명 기능예시 모델
디지털 온습도 센서 실내 온도·습도 실시간 측정 DHT22, AM2302
공기질 센서 (선택) TVOC, CO₂ 등 감지 CCS811, MH-Z19
마이크로컨트롤러 센서 판독 및 팬 제어 Arduino UNO, ESP32
5V/12V 환기팬 공기 순환 컴퓨터용 쿨링팬 또는 환풍기
릴레이 모듈 팬 ON/OFF 제어 1채널 릴레이 모듈
전원 어댑터 전체 구동 전력 공급 5V/12V 어댑터
ESP32 사용 시 와이파이 연동까지 가능하여, 앱에서 원격 환기 제어도 가능해진다.

3. 센서 작동 기준 설정 방법

센서 기반 자동화 시스템에서 중요한 건 ‘언제 작동할 것인가’이다. 즉, 팬이 켜지고 꺼지는 임계값(트리거 조건)을 정해야 한다.

예시: 습도 기반 자동 환기 조건

if (humidity > 70) {
  digitalWrite(fanRelay, HIGH); // 팬 작동
} else if (humidity < 60) {
  digitalWrite(fanRelay, LOW); // 팬 정지
}
 
※ 위 조건은 DHT22 센서를 기준으로, 70% 이상이면 자동 환기, 60% 이하로 내려가면 정지한다.

예시: 공기질 기준 (TVOC)

if (TVOC > 400) {
  digitalWrite(fanRelay, HIGH); 
}
 

이렇게 특정 센서값을 기준으로 팬을 자동 제어하면 불필요한 환기 낭비 없이 정원 내 공기질을 항상 쾌적하게 유지할 수 있다.

4. 실내정원 환경에 맞는 팬 설치 위치와 방향

환기팬은 단순히 공기만 움직이는 것이 아니라 식물 뿌리의 산소 공급, 곰팡이 예방, 열기 분산 등 여러 목적을 가진다. 설치 위치가 중요하다.

팬 설치 팁

  • 입구팬과 배출팬을 분리 배치 → 한쪽은 외부 공기 유입, 다른 쪽은 내부 공기 배출
  • 식물 높이보다 위쪽에 설치 → 뜨거운 공기 제거
  • 수경재배기 근처 팬 금지 → 물 튀김 방지
  • 저소음 팬 사용 → 장시간 작동 시 생활 소음 최소화

5. 확장: 스마트폰 앱 또는 음성 제어 연동

IoT 기술을 활용하면 ESP32 보드와 와이파이 모듈을 연결해 스마트폰 앱으로도 제어가 가능하다.

활용 기술 예시

플랫폼 활용 방법
Blynk 센서값 실시간 모니터링 + 버튼으로 팬 제어
Home Assistant 자동화 조건 설정 + Alexa/Google 음성 제어
Node-RED 시각적 제어 플로우 구성 가능
IFTTT “습도 70% 이상 시 팬 ON” 자동화 시나리오 작성
이런 연동 기술을 적용하면 단순한 DIY 환기 시스템이 스마트홈 수준의 환경 자동화 설비로 확장된다.

6. 실내정원 유형별 환기 전략 맞춤 팁

실내정원의 종류나 구조에 따라 환기 방식도 달라져야 효과적이다.
아래는 공간 형태, 식물 수량, 광도 환경에 따라 추천되는 환기 설정이다.

① 벽면형(버티컬 가든)

  • 특징: 수직적 구조, 밀집 식재, 습기 정체 구역 많음
  • 환기 팁: 상단과 하단 양방향 팬 설치, 하단 배출 → 상단 흡입 흐름 유도
  • 센서 기준: 습도 65% 이상 또는 내부 온도 28℃ 이상 시 작동

② 밀폐형 수경정원 (예: 스마트 미니팜)

  • 특징: LED 조명 밀집, 고습환경, 미생물 번식 우려
  • 환기 팁: 측면 공기 배출 + 상단 미세풍 흡입 추천
  • 추가 팁: 활성탄 필터 부착 시 VOC, 냄새 제거 가능

③ 분산 배치형 일반 화분 정원

  • 특징: 다수 화분이 공간 전체에 흩어져 있는 구조
  • 환기 팁: 공간 전체 공기 흐름 유도 → 순환팬+배출팬 조합
  • 작동 시간: 오전 9시11시, 오후 4시6시 자동 작동 설정 적합

실내정원의 환경 관리는 조명, 급수뿐만 아니라 공기 흐름과 환기라는 ‘보이지 않는 요소’까지 세밀하게 제어할 때 완성된다. 자동화 환기 시스템은 값비싼 장비 없이도, 센서 하나와 팬, 마이크로컨트롤러만 있으면 누구나 직접 만들 수 있다. 루틴으로 물을 주는 것만큼이나, 정기적인 공기 순환이야말로 실내정원의 건강을 결정하는 핵심 요인이다. 당신의 정원도 이제 스스로 숨 쉴 수 있게 해보자.