전기요금을 줄이는 똑똑한 방법, 가정용 에너지 절감 스마트 콘센트 만들기 - 아두이노 프로젝트 가이드

📌 프로젝트 목표

가정용 전자제품의 소비 전력을 측정하고, 설정한 기준 이상일 경우 자동으로 전원을 차단하거나 스마트폰으로 원격 제어가 가능한 스마트 콘센트를 만든다.

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✅ 준비물 목록

구분부품명설명

🧠	아두이노 UNO / Nano	메인 제어용
⚡	릴레이 모듈 (1채널)	전원을 차단/공급
🔌	ACS712 전류 센서 (5A 또는 20A)	전류 측정
🌐	ESP8266 또는 ESP32	Wi-Fi 통신 (원격 제어용)
🔋	5V 파워 서플라이	아두이노와 릴레이 전원
📱	Blynk / Node-RED 앱	스마트폰 제어용
🛠	콘센트 + AC 코드 + 플러그	실제 전력 제어
🧰	브레드보드 / 점퍼선 / 납땜도구 등	조립용 도구

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🧩 회로 구성

1. ACS712 전류 센서 연결
   • Vcc → 아두이노 5V
   • GND → GND
   • OUT → A0 (아날로그 입력)
2. 릴레이 모듈 연결
   • Vcc → 5V
   • GND → GND
   • IN → D2 (디지털 출력)
   • 릴레이의 스위치 단자 → AC 전원선 중 하나를 끊어서 연결
3. ESP8266/ESP32 통신 모듈
   • 시리얼 통신 (TX/RX) 또는 내장 Wi-Fi (ESP32 사용 시 별도 모듈 불필요)
   • 아두이노와 Blynk 앱 or HTTP/MQTT로 연결

💡 주의: AC 전원선을 다룰 땐 절연과 안전에 특히 유의!

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🧠 아두이노 코드 예시 (전류 측정 + 릴레이 제어)

#define RELAY_PIN 2
#define CURRENT_SENSOR A0

float voltage, current;
const float voltageOffset = 2.5;
const float sensitivity = 0.185;  // ACS712-5A 기준 (V/A)
const float cutoffCurrent = 1.5;  // 기준 전류 (A)

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);  // 릴레이 OFF 상태
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(CURRENT_SENSOR);
  voltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0);
  current = abs((voltage - voltageOffset) / sensitivity);

  Serial.print("Current: ");
  Serial.print(current);
  Serial.println(" A");

  if (current > cutoffCurrent) {
    digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);  // 릴레이 ON (전기 차단)
  } else {
    digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // 릴레이 OFF (전기 공급)
  }

  delay(500);
}

 

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📱 스마트폰 제어 연결 (옵션)

▶️ Blynk 연동 방법 (ESP8266 기준)

1. Blynk 앱에서 프로젝트 생성
2. 버튼 위젯 → D2 릴레이 제어
3. 아두이노 코드에 Blynk 라이브러리 추가
4. Blynk.begin(auth, ssid, pass); 로 Wi-Fi 설정
5. Blynk와 릴레이 제어 코드 통합

▶️ Node-RED 연동 (ESP32 HTTP 서버 방식)

1. ESP32에서 HTTP API 만들기 (/relay/on, /relay/off)
2. Node-RED에서 대시보드 생성
3. 버튼으로 HTTP 요청 전송
4. PC/모바일로 콘센트 제어 가능

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📊 전력 측정 결과 보기

전류 측정값을 Blynk나 시리얼 모니터로 실시간 확인할 수 있고,
더 발전시키면 SD카드 로그 저장, 클라우드 업로드 (ThingSpeak, Firebase) 도 가능하다.

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⚠️ 안전 주의사항

• AC 전원과 직접 연결되는 작업은 감전 위험이 있으므로, 반드시 절연 케이스를 사용하고 주의할 것
• 릴레이는 정격 전류/전압에 맞는 모델 사용
• 콘센트 제작 시 절연 테이프, 케이블 타이, 전선 커넥터 필수 사용

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✨ 확장 아이디어

• 자동 전원 차단 타이머 (예: 10분 지나면 꺼짐)
• 정해진 시간대에만 작동
• 누적 전기 사용량 로깅
• AI 기반 학습 (사용 패턴 분석 후 자동 제어)