모두의 아두이노 환경 센서 [ 5장 대기환경 측정센서]
대기는 지구 위에 존재하는 전체 기상을 의미한다. 기상(whether)은 대기 중에서 일어나는 하나하나의 물리적 현상이다. 대기 오염이란 실외 공기(Ambient air)의 오염을 말하며, 대기 중에 먼지, 유해가스 등의 오염물질이 사람, 재산, 동/식물 등에 나쁜 영향을 미칠 정도로 특정 지역에 다량으로 존재하는 현상이다.
대기 오염은 오염 물질의 물리적 특성 외에도 압력, 온도, 습도, 바람(풍향 및 풍속)과 밀접한 관련이 있다.
목차
C501 BME280 기압 아두이노 센서
보쉬(Bosch)사의 BME280 센서는 기압, 온도, 습도를 측정할 수 있는 센서다. 모든 종류의 날씨/환경 감지에 적합하다. BME280 센서를 사용하기 위한 GY-BME280 센서 모듈은 I2C 인터페이스를 제공한다. Grivaity, SparkFun, waveshare, adafruit 등에서도 센서 모듈이 제공되고 있으며, 성능은 동일하다.
고기압: 고기압이 지나가면 하강 기류 때문에 상층에 있는 미세먼지까지 사람이 생활하는 지표에 머무르는 대기 정체 현상이 발생한다. 대기가 정체되면 발전소, 차량, 공장 등 다양한 대기오염 배출원에서 배출한 대기 오염물질(미세먼지, 아황산가스, 이산화질소, 오존 등)이 대기 중에 체류하는 시간이 길어진다. 결국 오염물질의 농도가 짙어져 호흡, 피부 등을 통해 인체에 나쁜 영향을 준다.
저기압: 대기오염 물질을 분산시켜 맑은 공기를 만들어 주지만 기상병을 유발한다. 기상병은 기온, 습도, 기압의 변화로 평소 앓고 있던 질환의 증세가 악화되거나 새롭게 질병이 생기는 것을 말하며, 습도와 온도의 변화가 클수록 그 정도가 심해진다. 주로 관절염, 우울증, 두통, 치통, 두드러기 등의 증상을 발생시킨다.
C502 GUVA-S12SD 자외선(UV) 아두이노 센서
Genicom 사의 GUVA-S12SD UV 센서는 햇빛의 UV 방사를 감지하며 UV 인덱스 모니터링, DIY 프로젝트, UV-A 램프 모니터링, 식물 성장 환경 모니터링에 사용할 수 있다.
햇빛은 1군 발암물질로 지정됐을 정도로 인체에 치명적일 수 있다. 강한 자외선에 바로 노출되는 눈, 피부 등은 광각막염, 각막이나 수정체 피막하 백내장, 홍반 반응, 일광화상 반응, 색소 반응 등을 일으킬 수 있다. 전 세계의 실명인 약 3천5백만의 절반 가까이는 백내장 때문인데, 이 중 20%가 자외선(UV-B)에 의한 백내장으로 추정된다. 또한, 여름철 30분 이상 뜨거운 태양광선(UV-B)에 노출되면 피부에 홍반이 나타나는데, 혈관이 확장하고, 혈류가 증가하며, 혈관의 투과성이 높아져 피부가 빨갛게 된다
자외선은 2차 대기오염물질을 생성한다.
-1차 오염물질: 대기로 배출될 때 상태 그대로 존재하는 물질(예: 먼지, 황산화물, 질소산화물, 탄화수소 등)을 말한다.
-2차 오염물질: 1차 오염물질과 자외선이 대기 중에서 광화학 또는 산화반응을 일으켜 새롭게 생성된 물질을 말한다. 대표적으로 오존과 질산과산화아세틸(PAN, peroxyacetyl nitrate)이 있다.
C503 MD0550 기류(Air Flow) 아두이노 센서
Modern Device의 Wind Sensor Rev. C MD550 센서는 전자 프로젝트에 사용하도록 설계된 아날로그 출력을 갖춘 저가형 풍속 센서다. 풍속 센서지만, 실내에서 사람의 호흡 측정 센서 또는 HVAC(냉난방 공조기, heating, ventilation, & air conditioning) 모니터링 센서로 사용할 수 있다.
우리가 생활하는 집도 숨을 쉬어야 한다. 혈액순환이 잘 되어야 사람이 건강한 것처럼, 실내의 기류가 잘 순환되어야 사람이 생활하기 쾌적한 환경이 된다. 바람은 인체로부터의 열을 빼앗는 방열을 촉진한다. 풍속 1m/sec 마다 온도 1℃ 저하된 것과 같은 추위를 느낀다고 알려져 있다.
기류에 따라 실내에 발생된 공기 오염물질이 정체되기도 하고 순환되기도 하며, 외부로부터 유입되기도 한다.
C504 QS-FS01 풍속(Wind Speed) 아두이노 센서
QS-FS01 풍속 센서(Three-cup Anemometer Wind Speed Sensor)는 바람의 세기를 측정할 수 있다.
풍속계는 풍속을 측정하는데 사용되는 일반적인 기상 관측 장비다. 3컵 풍속계는 실외에 설치하여 바람의 속도를 쉽게 측정할 수 있도록 디자인되었다.
바람이 불면 공기 중에 있는 대기 오염물질이 흩어진다. 바람이 강하면 대기 오염물질의 농도가 낮아지고, 바람이 약하면 대기 오염물질이 흩어지지 않아 농도는 점점 높아진다.
또한, 바람이 없는 대기 정체 상태에서는 대기 오염물질 배출원(예: 자동차, 공장 등)에서 발생하는 적은 양의 오염물질도 공기 중에 쌓이게 되어 인체에 나쁜 영향을 준다
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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