스마트 부이 프로젝트 개요: 제작, 전자회로, 3D 프린팅 및 대시보드

부품 및 소모품

Arduino Nano R3	1개
Raspberry Pi Zero Wireless	1개

안녕하세요! 스마트 부이 프로젝트 간단 요약입니다. 기술적 빌드를 전자회로, 3D 프린팅, 대시보드별로 별도 포스트에서 자세히 설명하겠습니다.

완전한 스마트 부이 빌드에는 많은 부품이 필요합니다. 각 단계별 상세 재료는 해당 튜토리얼에 있지만, 전체 리스트는 다음과 같습니다:

부이의 센서로 다음을 측정합니다:

이상적으로는 파향도 측정하고 싶었으나, 실제 연구계에서도 큰 난제라 포기했습니다. 관련 아이디어 있으시면 공유해 주세요!

모든 데이터는 무선으로 베이스 스테이션(Raspberry Pi)에 전송되고, Vue JS로 만든 대시보드에 표시됩니다.

해수, 자외선, 파도 등 혹독한 환경을 견뎌야 하므로 가장 까다로운 3D 프린트였습니다. PETG 필라멘트로 근접 중공 구형을 반으로 나누어 출력했습니다.

출력 후 샌딩 → 필러 프라이머 스프레이 → 에폭시 코팅 순으로 마감. 전자부품 장착 후 수온 센서, 안테나, 태양광 패널을 글루건으로 밀봉, 양쪽 반구를 StixAll 접착제로 완전 밀봉.

18650 배터리를 4개 5V 태양광 패널로 충전. RTC만 상시 전원 공급되며, RTC 출력 핀으로 트랜지스터를 제어해 나머지 시스템에 전원을 공급합니다. 시스템 켜지면 센서 측정(전력 모니터로 전압 확인) → 측정 간격 결정 → 알람 설정 → 자기 전원 차단.

센서들과 무선 모듈이 아두이노에 연결: GY-86, RTC, 전력 모니터, I²C 멀티플렉서는 I²C 통신(주소 충돌로 멀티플렉서 필요). 무선 모듈은 SPI 통신. SD 카드 모듈은 라이브러리 크기 문제로 제외.

Raspberry Pi Zero에 무선 모듈 장착. 케이스는 Thingiverse 것 사용. 아두이노 코드 실행 후 Pi에서 receive.py 실행하면 데이터 수신 가능. 팀원(웹 개발자)이 Vue JS로 멋진 대시보드 제작.

대시보드 전체 제작 과정은 길고 복잡해 별도 튜토리얼 필요. 관심 있으시면 댓글로 알려주세요. 라즈베리 파이에 파일 올리고 서버 실행하면 데이터 실시간 표시. 개발용 가짜 데이터 생성기도 포함되어 있습니다.

Arduino 메모리 한계로 SD 카드 백업 포기 → Arduino Mega, Teensy, 또는 다른 Pi Zero로 업그레이드(비용/전력 증가)
무선 모듈 범위 수 km(직선 시야) → 다수 부이로 메쉬 네트워크 구성 가능(메쉬 네트워크 예), LoRa, GSM 등 장거리 통신 검토

그레나다(카리브해 남부 소국)에서 부이 런칭 후 정부와 협의. 스마트 부이가 수자원 정량 측정으로 인력/오류 감소, 해안 변화 이해에 도움. 풍속 측정 추가 제안도 받음. 해안 연구에 기술 도입이 활발하지만 완전 채택까진 갈 길이 멂.

읽어주셔서 감사합니다. 유튜브 영상도 시청해 주시고, Patreon 후원(첫 후원자 Giacomo 감사)도 환영합니다. 다음 포스트: 파도 및 온도 측정 편

제조공정