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갑작스러운 정전 상황에서 서버실이나 중요 설비의 전력을 유지하는 것은 매우 치명적인 과제입니다. 보통 이럴 때 비상 발전기를 가동하지만, 사람이 직접 가서 스위치를 올리는 것은 느리고 위험할 수 있죠.

오늘 소개할 프로젝트는 Superfunk2000(Jörg Mahn)이 개발한 '웹 서버 기능이 내장된 지능형 ATS(Automatic Transfer Switch)'입니다. 단순히 전원을 바꿔주는 역할을 넘어, 실시간 모니터링과 원격 제어까지 가능한 이 스마트한 시스템의 제작 과정을 원문 흐름에 따라 살펴보겠습니다.

💡 ATS란 무엇인가요?

ATS(자동 전원 절체 스위치)는 상용 전원(Utility)의 중단을 감지하면 자동으로 비상 발전기를 가동하고, 전원 공급원을 발전기 쪽으로 전환해주는 장치입니다. 전원이 복구되면 다시 원래대로 돌려놓는 역할도 수행하죠. 이 프로젝트는 여기에 Arduino와 네트워크 기능을 더해 '스마트'함을 입혔습니다.

🛠️ 하드웨어 구성: "산업용급 DIY의 정석"

이 프로젝트는 실제 20KW급 4기통 디젤 발전기를 제어하도록 설계되었습니다.

• Brain: Arduino Mega 2560 – 풍부한 입출력 포트를 활용해 다양한 센서와 릴레이를 제어합니다.
• Connectivity: Ethernet Shield 2 – 웹 서버 호스팅 및 이메일 알림 전송을 담당합니다.
• Power Monitoring: PZEM-004T (3개) – 3상 전원의 전압, 전류, 전력량을 정밀하게 측정합니다.
• Sensors: DS18B20 온도 센서와 DS3231 RTC를 통해 엔진 상태와 정확한 로그 시간을 기록합니다.

⚙️ 상세 구현 과정: 원문 'Story'의 핵심 로직

제작자가 직접 설명한 이 프로젝트의 핵심 구현 단계는 다음과 같습니다.

1. 정밀한 전원 모니터링

시스템은 상용 전원과 발전기 전압을 3상 전압 모니터를 통해 상시 감시합니다. 3개의 PZEM-004T 디지털 미터는 발전기에서 집으로 공급되는 모든 단계의 전력 데이터를 아두이노로 전달하며, 2개의 원와이어(One-wire) 온도 센서가 엔진과 발전기의 열을 체크합니다.

2. 서보 모터로 개조된 ATS (The Modified Switch)

이 프로젝트의 가장 중요한 기술적 포인트입니다. 제작자는 기성품 듀얼 파워 자동 전환 스위치를 그대로 사용하지 않고 개조했습니다.

원문에서 강조하듯, 이 장치 안에는 아두이노에 의해 제어되는 서보 모터가 들어있습니다. 아두이노가 시퀀스에 따라 서보를 정밀하게 구동하면, 서보 모터가 스위치를 물리적으로 조작하여 전원을 안전하게 전환합니다.

3. 발전기 시동 및 시퀀스 제어

발전기 가동은 2개의 릴레이를 통해 이루어집니다.

정전이 감지되면 예열 단계를 거쳐 시동을 겁니다.

만약 시동에 실패하면, 다음 시도 시 점화 시간을 100ms씩 늘려가며 성공할 때까지 재시도하는 지능형 로직이 적용되었습니다.

4. 웹 서버와 소프트웨어 통합

Ethernet Shield 2를 통해 웹 서버와 이메일 클라이언트가 구현되었습니다. 모든 핵심 설정값(IP, 지연 시간, 시동 파라미터 등)은 SD 카드의 config.ini 파일에 저장되어 관리됩니다. 사용자는 웹 페이지를 통해 실시간 데이터를 확인하고 운영 모드를 수동으로 변경할 수 있습니다.

🚀 주요 특징 및 기능 요약

• 완전 자동 운용: 정전 감지부터 복구 후 발전기 정지까지 전 과정 자동화.
• 임베디드 웹 서버: 브라우저에서 전력 사용량 확인 및 원격 제어 가능.
• 실시간 알림: 상태 변화 시 즉각적인 이메일 발송.
• 확장성: SD 카드를 이용한 손쉬운 설정 최적화 및 NTP 시간 동기화.

📝 결론: DIY와 실무의 경계를 허물다

Superfunk2000의 이 프로젝트는 아두이노와 서보 모터 개조 기술이 실제 전력 인프라 제어에 얼마나 효과적으로 쓰일 수 있는지 보여줍니다. 전력 안정성이 중요한 환경에서 나만의 스마트한 비상 전원 관리 시스템을 구축하려는 분들에게 최적의 가이드가 될 것입니다.