자동 제습기 DIY 제작기 — 펠티어 쿨러 + Arduino Grove Beginner Kit 활용
개요
영상에서는 Seed Studio의 Grove Beginner Kit for Arduino와 펠티어(Peltier) 소자를 이용해 간단한 자동 제습기를 만드는 과정을 소개한다.
목표는 방 안의 높은 습도(약 70%)를 자동으로 관리하는 것이다.
핵심 아이디어는 다음과 같다.
•
펠티어 소자로 차가운 표면 생성
•
공기 중 수분 응축
•
물을 아래 용기에 수집
•
Arduino 센서로 자동 제어
1. Grove Beginner Kit 소개
제작자는 Seed Studio로부터 키트를 무료 제공받았다고 밝힌다.
이 키트의 특징:
•
브레드보드 불필요
•
납땜 불필요
•
점퍼선 최소화
•
초보자 친화적 설계
일반 Arduino 스타터 키트와 비교하면:
일반 키트 | Grove Beginner Kit |
브레드보드 필요 | 필요 없음 |
점퍼선 복잡 | 간단 |
센서 개별 연결 | 통합형 |
진입장벽 높음 | 바로 코딩 가능 |
포함된 주요 모듈:
•
온습도 센서
•
조도 센서
•
OLED 디스플레이
•
버튼
•
LED
•
버저
•
가변저항(로터리 포텐셔미터)
•
가속도 센서
•
마이크 센서 등
제작자는 “현재 시장에서 가장 좋은 Arduino 입문 키트 중 하나”라고 평가한다.
2. 프로젝트 목표
현재 사용 중인 습기 제거제(DampRid)가:
•
유지비 발생
•
교체용 태블릿 필요
•
생성된 물이 식물까지 죽일 정도로 화학성이 강함
그래서 이를 대체할:
•
재사용 가능
•
전기 기반
•
응축수 활용 가능
한 자동 제습기를 만들고자 한다.
3. 펠티어(Peltier) 소자 원리
사용 부품:
•
TEC1-12706 펠티어 모듈
•
CPU 쿨러
•
냉각팬
원리:
전류를 흘리면:
•
한쪽은 뜨거워지고
•
반대쪽은 차가워진다.
이를 이용해:
•
차가운 면에서 공기 중 수분 응축
•
물방울 생성
•
아래 용기로 낙하
4. 초기 실험
CPU 쿨러 사용 테스트
펠티어 위에 대형 CPU 히트싱크 장착 후 테스트.
결과:
•
표면 온도 약 11.4°C까지 하락
•
빠르게 결로 발생
•
손으로 만질 정도로 차가워짐
10분 동안 물이 실제로 모이기 시작한다.
5. 작은 히트싱크 테스트
더 작은 히트싱크도 실험한다.
비교 결과:
항목 | 대형 히트싱크 | 소형 히트싱크 |
냉각 성능 | 우수 | 약간 낮음 |
설치 편의성 | 큼 | 매우 좋음 |
실제 조립 | 어려움 | 적합 |
최종적으로는 작은 히트싱크를 채택한다.
이유:
•
DampRid 통 내부에 들어감
•
별도 3D 프린트 불필요
•
구조 단순
6. 실제 물 생성 성공
20분 테스트 결과:
•
물방울이 실제로 떨어짐
•
응축 현상 안정적 발생
제작자는 매우 만족해한다.
“물이 떨어지는 걸 보니 정말 신난다”고 표현한다.
7. 제어 회로 구성
추가 부품:
•
듀얼 릴레이 모듈
•
5V 벅 컨버터
•
DC 전원 연결부
릴레이로 제어하는 대상:
•
냉각팬
•
펠티어 모듈
Arduino GPIO 핀으로 ON/OFF 제어 가능하게 만든다.
8. 사용한 센서
이번 프로젝트에서 활용된 Grove 모듈:
센서/모듈 | 역할 |
온습도 센서 | 습도 측정 |
조도 센서 | 방 밝기 감지 |
OLED | 상태 표시 |
버튼 | 전원 제어 |
LED | 상태 표시 |
버저 | 알림 |
가변저항 | 민감도 설정 |
9. 자동 제어 로직
습도 기반 제어
•
습도 50% 이상 → 작동 시작
•
습도 45% 이하 → 정지
히스테리시스(Hysteresis)를 적용해 ON/OFF 반복 방지.
조도 기반 제어
방이 어두우면:
•
사람이 없다고 판단
•
제습기 작동
불이 켜지면:
•
펠티어 OFF
•
팬도 일정 시간 후 OFF
즉:
“사람 없을 때만 자동 제습”
기능이다.
10. 팬 지연 제어
팬은:
•
먼저 켜짐
•
몇 초 후 펠티어 ON
정지 시에는:
•
펠티어 먼저 OFF
•
팬은 약 10초 추가 동작
목적:
•
히트싱크 냉각
•
열 폭주(Thermal runaway) 방지
11. 밤새 테스트 결과
8시간 동안 작동 결과:
약 25mL의 물 수집 성공.
제작자는:
“엄청난 양은 아니지만 실제로 공기 중 습기를 제거하고 있다”
고 평가한다.
12. 향후 개선 계획
추가 예정 기능:
Wi-Fi 연결
습도 데이터를:
•
ThingSpeak
•
데이터 로거
등으로 전송 예정.
실시간 시계(RTC)
시간 기반 제어 추가 예정:
•
하루 8시간만 동작
•
야간 자동 실행 등
플로트 센서(Float Sensor)
물통이 가득 차면:
•
자동 정지
•
넘침 방지
기능 추가 예정.
최종 평가
이 프로젝트의 핵심 장점:
•
저비용 DIY
•
실제 제습 가능
•
재사용 가능
•
Arduino 학습용으로 매우 적합
•
센서 자동화 연습 가능
특히 Grove Beginner Kit는:
•
배선 스트레스 감소
•
빠른 프로토타이핑
•
입문자 접근성 향상
이라는 점에서 높은 평가를 받는다.
영상 전체는 단순한 “제습기 만들기”보다:
“센서 + 제어 + 자동화 + 환경 모니터링”
을 실제로 구현하는 좋은 IoT 실습 프로젝트에 가깝다.
