DIY 전기 분해 제모기 제작, 기술과 안전 사이에서

저자는 갈바닉 전기 분해(Galvanic Electrolysis) 방식을 선택하여, 비교적 단순한 회로 구성과 안전성을 확보하고자 했다. 전류-시간 적분(Integral of Current over Time)을 통해 생성되는 수산화나트륨(Lye)의 양을 제어하는 방식으로, RP2040 마이크로컨트롤러를 활용하여 전류 제어(Current Control) 및 자동화 기능을 구현했다. 이는 RF 방식에 비해 안전하고, DIY 제작에 적합하다는 판단에 따른 것이다.

제작자는 안전성(Safety)을 최우선으로 고려하여, 전류 제한 회로, 전압 부스트 회로, 그리고 펌웨어(Firmware)를 통한 전류 모니터링(Current Monitoring) 기능을 구현했다. 특히, 충전 펌프(Charge Pump)를 사용하여 전압을 높이는 과정에서 발생할 수 있는 위험을 최소화하기 위해, 다양한 보호 회로를 추가했다. 또한, 펌웨어에서 전류 값을 검증(Current Verification)하여, 예상치 못한 상황에 대비했다.

초기 프로토타입(Prototype) 제작 과정에서 전류 누설(Current Leakage), DAC(Digital-to-Analog Converter)의 낮은 정밀도(Low Precision) 등 다양한 문제점이 발생했다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, MOSFET으로의 교체, 전압 부스트 회로 개선, 그리고 전용 DAC 칩 사용 등 하드웨어(Hardware) 개선을 진행했다. 또한, 펌웨어 개발 과정에서 Embassy 프레임워크(Embassy Framework)를 활용하여 비동기 프로그래밍(Asynchronous Programming)을 구현, 코드의 효율성을 높였다.

저자는 하드웨어 설계에도 CI/CD 파이프라인(CI/CD Pipeline)을 구축하여, 보드 디자인 검증, 케이스 제작, 그리고 펌웨어 빌드 과정을 자동화했다. 특히, Nix를 활용하여 재현 가능한 빌드 환경(Reproducible Build Environment)을 구축, 하드웨어 프로젝트의 유지보수성을 높였다. 또한, 제작한 제모기 디자인을 오픈 소스(Open Source)로 공개하여, DIY 커뮤니티의 참여를 유도하고, 기술적 지식을 공유했다.