Home IoT Hub Series · 11

[11편] 집을 비웠을 때 불꽃 징후를 먼저 잡자 - 화염 센서 화재 감지 노드

화염 센서는 760~1100nm 파장의 적외선(불꽃에서 나오는 파장)을 감지한다. 불꽃이 감지되면 디지털 출력이 LOW로 떨어진다. 8번 슬롯(Fire)은 경고 대상. 값이 1이면 부저가 울립니다.

준비물과 가격

핀 연결

전체 코드

화염 센서의 디지털 출력은 평소 HIGH, 불꽃 감지 시 LOW다. 코드에서 반전해서 1로 만든다.

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266HTTPClient.h>

const char* ssid     = "IoT_Hub_Net";
const char* password = "iothub1234";
const char* hubURL   = "http://192.168.1.1";

#define FLAME_PIN 5   // D1
#define SLOT_NO   8
#define INTERVAL  2000

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(FLAME_PIN, INPUT);

  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  Serial.print("Connecting to IoT_Hub_Net");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print("."); }
  Serial.println("\nConnected!");
}

void loop() {
  int detected = !digitalRead(FLAME_PIN); // LOW=감지 → 1로 반전

  Serial.print("Flame: "); Serial.println(detected ? "FIRE!" : "OK");

  WiFiClient client; HTTPClient http;
  String url = String(hubURL) + "/set?no"
             + String(SLOT_NO) + "=" + String(detected);
  http.begin(client, url); http.GET(); http.end();
  Serial.println("HTTP -> " + url);

  delay(INTERVAL);
}

업로드 및 확인

라이터 불꽃을 센서 정면 50cm 이내에 가져가면 시리얼 모니터에 FIRE!가 표시되고 두뇌 부저가 울립니다. 센서 모듈의 가변저항으로 감도를 조절할 수 있습니다.

시리얼 모니터

업로드가 끝나면 Arduino IDE의 툴 → 시리얼 모니터를 열고 보드레이트를 115200으로 맞춥니다. 다음은 정상 동작을 확인하기 위한 시리얼 모니터 출력 예시입니다. 이 로그는 실제 캡처가 아니라, 화염 센서의 햇빛 오탐 필터와 8번 슬롯 경고 흐름을 보여주는 예시입니다.

[BOOT] Home IoT Node #11 - Flame sensor alert
[GPIO] flame_raw=HIGH, daylight_guard=PASS
[SENSOR] flame_detected=NO
[HTTP] GET /set?no8=0
[HUB] 200 OK - slot no8=NORMAL
[TEST] lighter test -> flame_raw=LOW -> no8=1
[WARN] keep sensor angle away from direct window light

• Connected 또는 connected가 보이면 Wi-Fi 연결 단계는 통과한 것입니다.
• HTTP 200 또는 200 OK가 보이면 두뇌 서버에 값이 전달된 것입니다.
• 값이 갱신되지 않으면 먼저 URL의 슬롯 번호와 센서 배선을 함께 확인합니다.

⚠ 주의

이 센서는 라이터, 성냥, 촛불 같은 작은 불꽃에는 잘 반응하지만, 연기만 나는 화재 초기에는 반응이 늦을 수 있습니다. 실제 화재 경보기는 별도로 설치해야 합니다.

다음 글 예고

CO2 + 미세먼지. 이번 시리즈에서 가장 비싼 센서들이다(MH-Z19B 2만원 + PMS5003 1.5만원). 하지만 실내 공기질을 알려주는 핵심 센서.

불꽃 감지 센서로 우리집 화재 조기경보 만들기

적외선 불꽃 센서는 불꽃이 내뿜는 760~1100nm 대역의 적외선을 읽어 화재를 연기보다 빠르게 잡아냅니다. 우리집 IoT 허브 시리즈에 얹으면 부저 경보와 스마트폰 알림까지 자연스럽게 이어집니다.

안 될 때 체크포인트

이 노드는 코드만 보면 짧아 보일 수 있지만, 실제 집에 붙이면 센서 위치·전원·무선망·노이즈 때문에 값이 쉽게 흔들립니다. 아래 항목은 두뇌 서버에 잘못된 판단 근거가 들어가지 않도록 현장에서 먼저 점검할 내용입니다.

활용 기준

• 주방 가스레인지: 냄비를 올려두고 자리를 비웠다가 국물이 끓어 넘쳐 불이 번지는 순간을 즉시 포착합니다.
• 촛불·향초: 아이나 반려동물이 넘어뜨린 촛불이 커튼·종이에 옮겨붙는 초기 단계에서 경보를 울립니다.
• 보일러실·전기실: 배선 스파크나 보일러 착화 이상으로 생긴 불꽃을 사람이 없는 공간에서도 감시합니다.
• 전기장판·히터 과열: 겨울철 취침 중 발화 위험 지점 근처에 두면 부저가 잠을 깨워 대피 시간을 벌어줍니다.
• 알림 연동: 감지 시 부저 + 허브의 MQTT/텔레그램 푸시를 동시에 보내 외출 중에도 상황을 알 수 있게 합니다.

추천 설치 장소

• 화원 방향으로 각도 조준: 센서는 렌즈 정면 약 60도 시야각, 실내에서 대략 1~2m 거리가 안정적입니다. 렌즈가 가스레인지·보일러를 정면으로 바라보게 고정합니다.
• 천장보다 벽·상부 모서리: 불꽃 자체(빛)를 보는 센서라 열·연기처럼 천장에 모이지 않습니다. 화원이 잘 보이는 벽 상부가 유리합니다.
• 직사광선·강한 조명 회피: 창가 햇빛, 할로겐·백열 조명은 적외선을 뿜어 오작동을 유발합니다. 이런 광원이 렌즈에 직접 들어오지 않는 위치를 고르세요.

실전 팁과 주의점

• 오탐 필터링: 소프트웨어에서 '수백 ms 이상 연속 감지 시에만 경보'로 디바운스를 두면 순간적 햇빛 반사·리모컨 적외선 오탐을 크게 줄입니다.
• 감도 조정: 모듈의 가변저항으로 임계값을 맞추되, 라이터 불꽃을 1m 밖에서 테스트해 실제 반응 거리를 확인합니다.
• 단독 사용 금지: 이 센서는 어디까지나 보조 감지 장치입니다. 법적 인증을 받은 정식 화재경보기·소화기와 반드시 병행하고, DIY 경보를 유일한 안전장치로 믿지 않는 것이 좋습니다.

자주 묻는 질문

Q. 연기 감지기와 어떤 차이가 있나요? 연기 감지기는 연기 입자를, 불꽃 센서는 불꽃의 적외선을 봅니다. 불꽃 센서는 유염 화재를 더 빨리 잡지만 연기만 나는 훈소에는 약하니 둘을 함께 쓰는 것이 이상적입니다.

Q. 햇빛에 계속 오작동해요. 창을 등지도록 방향을 돌리고, 디바운스 시간을 늘리고, 감도(임계값)를 한 단계 낮춰 조정합니다. 그래도 심하면 렌즈에 얕은 후드를 달아 상부 직사광을 가리면 효과적입니다.

Q. 감지 거리를 더 늘릴 수 있나요? 큰 불꽃일수록 멀리서도 잡히지만, 안정적인 실내 감시 거리는 1~2m로 보고 화원마다 센서를 나눠 설치하는 편이 오탐도 적고 정확합니다.