🪴 스마트 온실장 개발 스토리

📈 포스트 코로나 시대, 늘어나는 원예 시장 매출

전 세계인의 일상을 송두리째 뒤바꾼 코로나19. 줄어든 외부활동 시간에 비례해 자연스럽게 늘어난 자택에서의 시간은, 많은 사람들을 집에서 할 수 있는 여러 취미활동으로 이끌었습니다. 그 중 하나가 집에서 식물을 키우는 홈가드닝인데요, 이전의 ‘홈 가드닝’이라는 표현을 대체하는 ‘반려식물’이라는 트렌드가 자리잡을 정도로 주목도가 높아지고 있습니다.

미국은 코로나 19사태로 대부분의 소매업종이 매출 하락세를 보였으나, 가드닝 분야는 작년 대비 10%에 가까운 매출 상승량을 보였습니다.  매년 5%정도의 매출 성장세를 보이긴 했지만 코로나19 이후 유의미한 성장폭을 이루어낸 셈입니다.

이는 해외 뿐 아니라 국내 시장에도 적용됩니다. 국내 홈가드닝 시장 또한 코로나19 이후 급격한 성장세를 보이고 있으며, 국내 식물재배기 시장은 향후 5000억원대의 매출 규모를 예상하고 있습니다.  이와 같이 늘어난 홈가드닝 식물 시장에 따라, 어느 순간 알려지기 시작한 것이 있습니다. 식물로 재테크를 하는 속칭 ‘식테크’가 바로 그것입니다.

🍃 '식테크'열풍에 이은 희귀식물 시장의 활성화

‘식테크’란 식물들을 기르고 자라난 식물들을 분양해서 수입을 올리는 것으로, 식물 기르기에 주목도가 높아진 요즘 새롭게 떠오르는 트렌드입니다. 자본금이 적은 20대부터, 주부들까지도 많이 뛰어들고 있는 재테크이지만, 식테크의 가장 중요한 점은 식물을 재배하는데 성공해야하며, 이 과정에서 정성이 많이 들어간다는 점입니다.

식테크용으로 각광받는 식물들은 일반 식물들과는 조금 다른, 독특한 무늬를 지닌 ‘희귀식물’ 위주로 이루어집니다. 이러한 희귀식물들이 잘 자라나기 위해서는 식물들이 성장하기 적합한 온도와 습도, 물과 빛의 공급이 절대적입니다.

자택에 상주하며 언제나 식물에 주의를 기울일 수 있는 분도 계시겠지만, 생업과 병행하며 재테크를 하기엔 시간이 부족하신 분들도 많이 계실겁니다.

식물이 자라나기에 최적의 환경을 맞추어 줌으로서, 원활한 식테크 생활을 가능하게 도와주는 ‘온실장’. 희귀식물 판매를 전문으로 하는 ‘까치플랜츠’와 협력하여 제작된, 아주엔지니어링의 ‘스마트 온실장’을 소개합니다.

까치플랜츠와의 미팅

홈가드닝 시장의 성장에 따라, 새로운 시장 개척을 위해 희귀식물을 전문으로 취급하는 까치플랜츠와의 미팅이 있었습니다. 매장에서는 온도, 습도에 민감한 희귀식물들을 키우기 위해 온실장을 비치하고 그 안에서 식물들을 관리하는 모습을 볼 수 있었습니다.

충남 천안에 위치한 까치플랜츠 매장 

까치플랜츠와의 미팅에서 실제로 온실장을 사용하면서 느꼈던 불편한 점이나 추가되었으면 하는 기능들에 관련하며 여러 이야기를 나누었고, 그 과정에서 사용자 입장에서의 소중한 의견들을 들을 수 있었습니다.

스마트 온실장 개발 시작, 기존 제품의 단점 보완을 중점으로

미팅에서 얻은 성과를 바탕으로, 기존 온실장의 단점을 보완한 스마트 온실장 개발에 착수했습니다스마트 온실장의 전체적인 시스템 정립과, 테스트를 위한 프로토타입 모델을 제작했습니다.

기존에 사용하던 온실장은 풍량이 적고, 높이가 고정되어 있어 식물들을 환기시키는 것에 있어 불편한 부분이 있었습니다. 이를 반영해 내부에 비치하는 팬 뿐 아니라, LED 식물등에도 자석 체결 구조를 적용하여 원하는 위치에 자유롭게 부착하거나, 풍량이나 광량의 조절이 필요할 경우 파츠의 수를 가감하는 것으로 사용자가 원하는 정도에 맞출 수 있도록 방향성을 잡았습니다. 또한, 선반을 타공 철판 보드를 사용하여 온실장 내부 전체의 환기가 원활하도록 하였습니다. 

자석 구조를 적용해 내부 구조의 위치 변경 및 추가도 사용자가 자유롭게 가능하도록 함

처음 구매했을 당시의 식물들

프로토타입 온실장이 완성된 후, 식물들을 배치하고 관리한 결과, 가을에 가까운 날씨에도 식물들에게서 새 잎이 올라오는 등, 눈에 띄는 성장을 보였습니다.

온실장 설계, 내부구조 확립

홈가드닝 시장의 성장에 따라, 새로운 시장 개척을 위해 희귀식물을 전문으로 취급하는 까치플랜츠와의 미팅이 있었습니다. 매장에서는 온도, 습도에 민감한 희귀식물들을 키우기 위해 온실장을 비치하고 그 안에서 식물들을 관리하는 모습을 볼 수 있었습니

제어용 어플리케이션 개발

1차 리뷰 버젼 완성, 새로운 과제

각고의 노력 끝에 마침내 스마트 온실장 1차 리뷰 버전이 완성되었습니다. 팀원들의 노력이 담긴 스마트 온실장은 좋은 평가를 받으며 데뷔전을 성공리에 마쳤습니다.

완성된 첫 번째 모델을 베이스로, 개선점을 추가해가며

작동 원리 및 기능 소개

• 스마트 디스플레이(제어 앱)

스마트 온실장의 모든 시스템은 온실장 후면에 설치된 미니 컴퓨터(아두이노)로 제어됩니다. 온실장 전면부에 비치된 디스플레이에서 아두이노에 사용자가 원하는 설정값을 입력해두면 그 값에 맞춰서 온실장의 환경을 맞추어주는 시스템입니다.

스마트 온실장의 모든 시스템을 제어하는 컨트롤 보드 

전면부 디스플레이에서 사용자가 원하는 환경값을 설정해 줄 수 있다 

• 내부 팬

자연에서 자라는 식물들은 언제나 바람을 맞으며 살아갑니다. 그만큼 식물에게 있어 바람은 빛과 물만큼이나 중요한 자원인데요, 식물이 원활히 자라기 위해선 이산화탄소가 잘 공급되어야 하는데, 환기가 잘 되지 않는 실내에선 식물 잎 주변의 공기가 돌지 않아 이산화탄소가 부족해질 수 있습니다.

팬 날개에 식물의 잎이 상하지 않도록 팬 커버 부착, 커버에 자석을 넣어 사용자가 원하는 배치가 가능

화분의 크기와 위치에 맞춘 효율적인 환기 가능

철제 타공판 어느 곳에나 부착 가능한 내부 환기팬은 자유자재로 위치를 변경함에 따라 식물의 크기와 위치에 상관없이 최상의 환기 시스템을 제공합니다.

- 외부 팬

식물에는 뛰어난 가습 효과가 있다는 것은 여러 연구 결과가 말하고 있습니다. 농촌진흥청의 연구 결과에 따르면 물에 의해 실내 습도가 10% 증가하는 동안, 식물에 의해선 41%나 증가하였고, 실내 온도가 약1~3℃가량 상승하였다고 합니다. 

즉, 온실장에 식물을 넣어두고 관리한다면 필연적으로 습도와 온도가 상승하게 되며, 온실장 내부의 온습도를 조절해주는 기능이 반드시 필요합니다.

더운 공기는 위로 올라가는 대류 현상을 고려하여, 상단 외부팬은 배기를, 하단 외부팬은 흡기를 하면서 습도와 온도를 동시에 관리할 수 있다 

스마트 온실장 내부의 온도나 습도가 설정 범위를 벗어나면, 해당 수치를 맞추기 위해 외부 팬이 자동으로 작동되어 온습도 조절을 실행한다.

온실장 내부의 온습도 수치가 사용자가 설정해 둔 범위에서 벗어났을 경우, 외부 팬이 동작하여 온습도 수치가 설정된 수치까지 도달할 수 있도록 조절합니다. 

- 안개발생기

식물은 습도가 낮을 시 수분 증발을 막기 위해 잎의 기공을 닫아 이산화탄소 흡수를 멈춥니다. 이는 삽목한 식물도 마찬가지로, 생존하기 위해 습도가 낮을 경우 잎의 기공을 닫습니다. 때문에 습도가 일정 수치만큼 유지되지 않을 경우 식물의 성장이 억제되는 결과를 낳게될 수 있습니다.

기존의 식물재배용 LED보다 넓은 빛 파장대를 가진 식물생장 LED등이 식물들의 원활한 생장을 돕는다

바퀴 잠금 기능이 있어 외부 충격에도 온실장이 흔들리지 않도록 돕는다.

온실장 네 귀퉁이의 이동식 바퀴는 무거운 온실장을 원활하게 옮길 수 있도록 도와줍니다. 바퀴에는 잠금 기능이 포함되어 있어, 온실장 위치를 옮기고 나서는 바퀴를 잠금으로써 외부 충격으로부터 온실장이 흔들리지 않도록 고정해줍니다.

설정법 가이드 및 작동 영상 (유튜브 동영상 참조)

설치 사례

천안 희귀식물 카페 까치 플랜츠