우리는 회사, 학교, 학원 등 개인적인 목적을 위해 이동하기도 하고 가족, 친구, 연인과 함께 시간을 보내기 위해 캠핑, 소풍, 물놀이, 여행 등 야외에서 활동하기도 한다. 우리가 의식하지 못하는 곳에서 항상 대기 오염물질에 노출되어 생활하고 있다
모두의 아두이노 환경 센서 [ 4장 실외대기 측정센서]
목차
C401 MQ-131 오존(O3) 아두이노 센서
MQ-131 센서는 오존을 측정하는 센서다. 오존 센서는 대기 중 누출 오존을 측정하는 기상용 오존 센서, 물 속에 녹아 있는 오존을 측정하는 용존 오존 센서 등으로 나뉜다.
오존은 대류권(지상~높이 10km정도)에 있는데 강력한 산화력이 있어 적당량이 있을 때는 사람에게 이롭다(살균, 탈취 등). 하지만 지표면에 생성되는 오존은 농도가 일정기준 이상 높아지고 반복 노출되면 인체에 나쁜 영향을 미친다. 예를 들어 가슴의 통증, 기침, 메스꺼움, 목 자극, 소화 등에 영향, 기관지염, 심장질환, 폐기종 및 천식 악화, 폐활량 감소, 맥박과 혈압이 감소하고, 어지러움 증상이 발생할 수 있다.
정도가 심할 경우 폐 손상을 유발시킬 수 있고, 눈에 노출되면 염증이 생기기도 한다. 특히 면역력이 약한 어린이, 노약자가 오존에 장시간 노출되게 되면 호흡 곤란과 어지럼증을 호소하고 천식과 호흡기에 만성 질환을 일으킬 수 있어 오존 농도가 높은 날 특별히 실외 활동을 조심해야 한다.
C402 MQ-7 이산화탄소(CO) 아두이노 센서
MQ-7 가스 센서는 일산화탄소(CO)를 검출하는 가스 센서다. 비용이 저렴하고 다른 응용 분야에 적합하다.
일산화탄소는 죽음의 가스 또는 침묵의 살인자라고 부른다. 일산화탄소 발생시 초기에는 알기 어렵고 소량이라도 흡입하면 치명적인 결과를 초래하기 때문이다. 일산화탄소를 일단 흡입하면 산소 대신 헤모글로빈과 결합하고, 저산소증을 유발한다. 혈액의 산소 수용량을 저하시키고, 영구적인 뇌 손상을 유발한다.
일산화탄소 노출 농도가 낮을 경우 건강한 사람도 피로감을 호소하고 심장병 환자는 가슴 통증을 느낀다. 노출 농도가 올라갈수록 협심증, 시력 손상, 뇌 기능 저하, 방향감각 상실, 두통, 현기증, 착란, 메스꺼움, 의식 장애, 독감에 걸린 듯한 증상이 나타난다.
특히 심장질환이 있는 사람은 가슴 부위에 통증 또는 심장 발작을 일으킬 수 있는데, 흔히 일산화탄소 중독이라고 부른다. 일산화탄소 고농도에 중독되었을 경우 의식을 잃거나 뇌조직과 신경 계통에 큰 피해를 가져와 죽음에 이를 수도 있다. 지속해서 일산화탄소에 노출되는 환경에 있는 경우 만성적인 성장 장애, 만성 호흡기질환(폐렴, 기관지염, 천식)이 나타난다.
C403 MiCS-4514 이산화질소(NO2) 아두이노 센서
MiCS-4514는 SGX Sensortech 사에서 제작한, 이산화질소(NO2)를 측정할 수 있는 미세 전자 시스템(Micro Electro Mechanical Systems, MEMS) 센서다.
MiCS-4514는 NO2와 CO를 검출하는 Dual Sensor in One SMD Package 제품으로 리드 타임이 짧으며 대기질 모니터링, 가스 누출 감지, 오염 감지 등에 적합하다.
일산화질소는 공기 중에서 서서히 산화돼 이산화질소가 되는데, 이 이산화질소를 들이마시면 문제가 된다.
이산화질소는 급성 피해와 만성 피해로 구분할 수 있으며, 특히 폐에 큰 영향을 미친다. 급성 피해는 눈과 코 자극, 폐출혈, 폐쇄성 기관지염, 폐염 등이 발생한다.
만성 피해는 10~40pppm 고농도에 노출되면 눈, 코 등의 점막에서 만성 기관지염이 발생하고, 장기 흡입시 폐섬유화, 폐수종 등이 발생한다. 호흡을 통해 인체로 유입된 이산화질소는 폐포까지 깊이 도달하여 헤모글로빈의 산소 운반 능력을 저하시키고, 수 시간 내에 호흡곤란을 수반한 폐수종 염증을 유발할 수 있다.
C404 MiCS-6814 암모니아(NH3) 아두이노 센서
그루브 멀티채널 가스(Grove Multichannel Gas) 센서 모듈은 Amphenol SGX Sensortech 소형 MOS MiCS-6814 센서를 탑재한 멀티채널 가스 센서다. 세 개의 가스 센서(NH3, CO, NO2)가 하나의 칩에 포함되어 있어 세 가지 유해 가스를 동시에 측정할 수 있다. 여러 가스를 검출하고자 할 때 유용하게 사용할 수 있는 센서다.
악취 때문에 정신적 스트레스가 쌓이고 심리적으로 불안해지면서 짜증, 히스테리, 불면증 등이 생기기도 한다. 또한, 혈압 상승, 호르몬 분비의 변화에 의한 생식계의 이상, 식욕 및 후각 감퇴, 두통, 구토 등의 증상이 나타나고, 눈이나 인후부에 통증이 오기도 한다. 자연적으로 발생하는 암모니아는 농도가 낮기 때문에 인체에 해로운 영향을 주지 않는다.
하지만 농도가 올라갈수록 눈, 피부, 점막을 심하게 자극하고, 눈에 들어가면 충혈되고 백내장, 녹내장, 화상을 일으킨다. 눈의 자극, 화상, 눈물, 통증, 동상, 결막염, 각막자극과 심하면 조직을 파괴하여 실명할 수 있다. 흡입하면 코점막을 자극하고, 호흡기 자극, 화상, 흉부자극, 흉통, 기침, 숨 막힘, 호흡곤란, 인후염, 청색증, 폐부종, 호흡정지, 두통, 메스꺼움, 구토 증상이 나타난다.
C405 DGS-SO2 아황산가스(SO2) 아두이노 센서
SPEC 제조사의 DGS-SO2(968-038) 센서는 아황산가스를 측정할 수 있다. 제조사는 센서, 센서 모듈, 센서 개발 키트를 제공하고 있다. 센서만으로 사용하기는 어려우며, 센서 모듈 또는 센서 개발 키트를 사용해야 한다.
아황산가스는 호흡기로 들어와 대부분 상기도(기도에서 기관지, 코 안에 있는 부위) 점막에 흡수된다. 농도가 높을수록 호흡할 때 점막에 많이 흡수되고 기관지까지 도달하는 양도 많아 피해가 커진다. 점막에 흡착된 아황산이 점액과 반응하면 황산을 형성하고, 염증을 일으켜 세균과 바이러스에 의한 2차 감염의 원인이 될 수 있다.
급성 피해: 아황산가스에 노출되면 불쾌한 자극성 냄새, 생리적 장애, 압박감, 기도저항, 코막힘, 콧물, 땀, 기침, 목구멍, 가슴 통증, 목구멍 통증, 재채기, 기침, 가래와 같은 인후 부위의 증상과 호흡곤란이 나타난다. 특히 호흡기 질환 환자, 어린이, 노인에게 위험하다.
만성 피해: 급성 피해가 여러 번 반복해서 일어나면 만성 피해로 바뀐다. 폐렴, 기관지염, 천식, 폐기종, 폐쇄성 질환 등이 나타난다.
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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