오늘날 산업화 기반의 과학기술 발전으로 4차 산업혁명의 도래하는 시기에 진입하게 되었다. 이러한 과학기술의 발전은 장점으로 다가온 것만은 아니다. 산업화 기반의 발전에 따른 환경 오염 및 파괴는 배제 되어 왔다. 현재 삶을 영유하며 사용되는 많은 자원들은 자연에서 얻어 사용된다. 대표적으로 종이, 석탄연료, 천연가스, 기타 등 등 자연에서 얻는 물질은 해당 자원의 고갈 및 파괴를 이루는 물질이다
특히, 물 부족 현상은 앞으로 가장 대두되는 큰 문제중 하나이다. 물은 우리가 살아가는데 가장 필요하다. 이러한 물은 만들어 낼 수도 없으며 한정된 자원에서 재사용 하거나 정수 장비를 통해 얻기 때문에 더더욱 심각한 부족 현상으로 다가올 것이다.
이러한 현상을 조금이라도 대비하며 줄여나가기 위해 자연에서 가장 쉽게 얻으며 재활용 할수 있는 빗물을 재활용 하여 가정용 생활수로 사용하는 방법에 대해 자동화 방법의 도입이 필요하다. 일반적으로 이런 빗물 재사용을 촉진하기 위한 여러 운동 등 다양한 방법들이 도입되지만 대중화 및 상용화는 진행되지 않았다. 현재 정부 주관하는 수처리 시스템은 강상류 댐이나 한강 하류에서 이루어진다. 기본적인 수처리의 구조는 계측제어 설비제어, 펌프감시제어, 약품투입감시 제어, 밸브 감시제어, 유량감시, 수질감시, 수위감시, 전송장치 및 중앙 통제설비 등으로 분류된다. 각설비는 유기적 결합동작하며 정수처리 공정에 지장을 받지 않아야하며 수위계의 역할은 없어서 안되는 매우 중요한 설비이다. 부정확한 수위 정보 취득은 큰 자원 손실 및 비용 손실로 이어진다. 이런 근간이 되는 계측 방식에는 여러 가지 방법이 있다.
특히 수처리 시스템의 대부분 (경기권)에 설치된 수위계중 초음파 수위계 및 적외선 방식이 대부분이며 , 설치 환경에 따라 장애가 발생되기도 한다고 한다. 이러한 경우로 봤을 때 명확히 수위 측정이 이뤄지지 않을 수 있으며 언급한 것과 같이 크나큰 재해와 자원의 손실로 이뤄질 수 있다. 그러한 점에서 안정적인 수위 취득 방법이 요구되며 특히나 가정이나 사용화에 있어서는 더 콤팩트하고 단순한 구조의 수위 저장 시스템이 필요하다.
본 연구에서는 정전용량 수위 측정방식으로 수위 측정 및 정전용량 방식의 수위 측정 방식을 도입 및 UWART 232T를 이용한 데이터통신 모듈을 개발하며 시뮬레이션 및 실험을 통하여서 수위계의 정합성을 검증한다.