우리는 생각보다 실내에서 많은 시간을 보낸다. 국립환경과학원의 “국민 일일 시간활동 양상에 따른 개인노출 평가 연구” 및 통계청의 “생활시간조사 결과” 조사에 따르면 하루 중 20시간 이상을 실내에서 생활한다. 우리는 바깥 공기만 걱정하는데, 실내 공기도 우리의 일상생활과 건강에 많은 영향을 미친다. [모두의 아두이노 환경 센서] 책에서는 DHT22, MH-Z19B, ZE08-CH2O, CCS811, GDK101과 같은 실내 대기 측정 센서를 설명한다.
모두의 아두이노 환경 센서 [ 3장 실내대기 측정센서 ]
목차
우리는 생각보다 실내에서 많은 시간을 보낸다. 국립환경과학원의 “국민 일일 시간활동 양상에 따른 개인노출 평가 연구” 및 통계청의 “생활시간조사 결과” 조사에 따르면 하루 중 20시간 이상을 실내에서 생활한다. 우리는 바깥 공기만 걱정하는데, 실내 공기도 우리의 일상생활과 건강에 많은 영향을 미친다.
C301 DHT22 온도/습도 아두이노 센서
DHT22 온도/습도 센서는 AM2302 센서를 사용한다. 센서는 제품 생산 시 정확한 보정을 위해 챔버에서 온도와 습도를 보정하여 출시된다. 센서 내부의 마이컴이 센서가 감지되면 메모리에 저장된 교정 계수 값을 사용, 정확한 온도와 습도 값을 제공하여 신뢰성과 안정성을 보장한다.
미세먼지는 온도/습도에 영향을 받는다.
대기 순환 및 대기오염 물질이 공기중에 머무는 시간이 늘어나, 인체에 영향을 준다.
[온도 / 습도에 영향을 받는 대기 오염 물질]
먼지 : 규폐증, 진폐증 타폐증등
연소가스(CO, NO2, SO2등) : 만성폐질환, 기도저항증가등
포름알데히드 : 눈, 코, 목 자극증상, 어지러움, 기침, 설사, 피부질환, 정서불안증, 기억력 상실 등
라돈 : 폐암등
습도가 낮아 실내가 건조할 때는 기조 점막이 건조해지고 기도의 세균감염 예방 작용이 악화되어, 감기, 독감과 같은 호흡기 질환 등이 발생한다. 또한, 알레르기, 천식 등 각종 질병 증상이 악화된다. 습도가 높으면 다양한 미생물들이 번식하게 된다. 특히 곰팡이 등 세균이 서식하며, 천식, 알레르기, 비염 증상을 유발하게 된다.
실내 습도 상태에 따른 인체의 영향과 피부온도, 실대 습도의 적절한 기준은 다음과 같다.
C302 MH-Z19B 이산화탄소(CO2) 아두이노 센서
Winsen의 MH-Z19B는 비분산 적외선 방식(NDIR)의 이산화탄소 측정 센서다 MH-Z19B는 공기정화계통(HAVC), 실내 공기질 모니터링, 스마트 가전, 학교, 에어 클리너 등에 사용할 수 있다.
이산화탄소는 사람이 숨만 쉬어도 발생한다.
공기청정기 효과를 높이기 위해 문과 창문을 꽉 닫으면 환기가 되지 않아, 미세먼지 농도는 감소해도 이산화탄소 농도가 올라간다. 공기청정기만 믿고 환기를 안 시키면 오히려 이산화탄소가 인체에 나쁜 영향을 줄 수 있다.
환기 시설이 열악하거나 밀집된 실내 공간(예: 교실, 사무실, 침실, 에어컨이 가동되는 기차나 비행기 실내 등)에서는 이산화탄소 농도가 1,000ppm을 초과한다(미국 위스콘신대 연구 결과).
1,000ppm 상태에서는 건강 피해는 없지만 민감한 사람은 불쾌감을 느끼게 되며, 장시간 노출되면 인간의 사고 능력이 저하될 수 있다. 1,000~2,000ppm 상태에서는 공기가 탁하게 느껴지고 잠이 많아진다. 집중력이 떨어지고, 가벼운 두통이 발생한다.
C303 ZE08-CH2O 포름알데히드(HCHO) 아두이노 센서
ZE08-CH2O 센서는 포름알데히드를 검출할 수 있는 가스 센서다. 전기화학원리를 이용해 공기 중의 포름알데히드를 검출한다. 또한 온도 센서가 내장되어 있어 센서값을 교정한다. 출력은 아날로그 출력과 디지털 UART 출력이 있다.
포름알데히드는 인체에 대한 독성이 매우 강한 물질이다.
포름알데히드는 인체에 대한 독성이 매우 강한 물질이다. 인체가 포름알데히드에 노출되면 질병 증상이 나타나기 시작한다. 특히 건축물 내장재에 많이 포함돼 있어, 새집증후군 및 새빌딩증후군의 주범이기도 하다. 눈, 코, 목 등의 자극 증상, 알레르기 반응, 호흡곤란, 천식, 두통 등의 건강 영향 호흡기계 이상, 피부질환 및 알레르기 증상 악화 가능하다
C304 CCS811 TVOC(총휘발성유기화합물) 아두이노 센서
AMS사의 CCS811은 금속 산화물(MOX) 가스 센서를 통합하여 실내 공기질을 감시한다. 디지털 가스 센서로 광범위한 휘발성 유기 화합물(VOCs)을 감지하는 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)으로 구성된다. CCS811 센서의 통합 MCU는 VOCs를 감지하는 동안 측정된 센서 드라이브 모드 및 원시 센서 데이터를 관리한다.
충휘발성 유기화합물(tvoc) 란 VOCS를 통틀어 말한다.
TVOC는 유형(독성 정도), 농도, 노출 시간에 따라 인체에 나쁜 영향을 미친다. 발암성을 지니고 있고, 피부 접촉이나 호흡기 흡입을 통해 신경계 장애를 발생시킨다.
총휘발성유기화합물(TVOC)의 농도 기준은 다음과 같다.
C305 GDK101 방사선(감마선) 아두이노 센서
FTLAB에서 만든 GDK101 센서는 감마선(X선도 감지)을 측정할 수 있는 센서다. 민감한 10핀 포토다이오드와 MCU에 의해 제어되는 트랜스 임피던스 증폭기 회로가 있는 솔리드 스테이트(Solid State Gamma Sensor) 감마선 센서 모듈이다.
방사선 피폭은 피폭 기간에 따라 급성 피폭과 만성 피폭으로 구분할 수 있다. 급성 피폭(Acute Radiation Syndrome, ARS)은 일시적으로 많은 양의 방사선에 갑자기 노출될 경우 백혈구의 숫자가 일시적으로 감소하고, 피폭선량이 증가함에 따라 구토, 탈모, 피부 변화 등 신체적 이상 증상이 나타난다. 만성 피폭(Chronic Radiation Syndrome, CRS)은 낮은 수준의 방사선량 피폭 후 발생한다. 피부 위축, 상처 후 사라진 예전의 화상 자국과 눈 백내장으로 인한 피부의 섬유 형성 등의 증상이 나타날 수 있다.
방사선(Radiaion)이 인체에 미치는 영향은 다음과 같다.
방사선의 농도 기준은 다음과 같다.
모두의 아두이노 환경 센서 책
[모두의 아두이노 환경 센서] 책은 예스24, 인터넷 교보문고, 알라딘, 영풍문고, 반디 앤 루니스 등에서 구입할 수 있다. 이 책에서는 PMS7003, GP2Y1010AU0F, PPD42NS, SDS011 미세먼지 센서, DHT22 온습도 센서, MH-Z19B 이산화탄소 센서, ZE08-CH2O 포름알데히드 센서, CCS811 총휘발성유기화합물 TVOC, GDK101 방사선(감마선) 센서, MQ-131 오존(O3) 센서, MQ-7 일산화탄소, MICS-4514 이산화질소 센서, MICS-6814 암모니아 센서, DGS-SO2 아황산가스(SO2) 센서, BME280 기압 센서, GUVA-S12SD 자외선(UV) 센서, MD0550 기류 센서, QS-FS01 풍속 센서(Wind speed) 를 사용한다.
모두의 아두이노 환경 센서
아두이노와 센서로 내 건강을 지킬 수 있다!다양한 환경 센서를 실생활 프로젝트에 응용해보자!시중에 판매되고 있는 간이측정기도 센서로 값을 측정합니다. 똑같은 센서를 아두이노에 연결하
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