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LED로 알려주는 미세먼지농도!
문제의 발견
문제를 어떻게 발견했는지, 누가 이 문제를 겪고 있는지, 실제로 겪는 사람은 얼마나 많은지(인터뷰 혹은 시장 조사, 뉴스 등)를 소개해주세요.
산업이 점점 발전함에 따라 대기오염도 점차 증가하고 있습니다. 그 중, 미세먼지는 우리 눈에 보이지 않을 정도로 작은 먼지 입자입니다. 입자 크기에 따라 직경 10㎛ 이하(10㎛은 0.001㎝)인 것을 미세먼지(PM10)라고 하며, 직경 2.5㎛ 이하인 것을 초미세먼지(PM2.5)라고 합니다. 먼지의 크기가 매우 작아 숨쉴 때 폐포 끝까지 들어와 바로 혈관으로 들어갈 수 있으므로 건강관리에 각별히 주의해야 합니다.
노약자나 호흡기질환자의 경우, 미세먼지가 건강에 악영향을 미칠 수 있으며, 특히 고혈압, 당뇨병과 같은 순환기 질환자는 미세먼지에 더욱 취약하므로 가급적 미세먼지에 노출되지 않도록 주의해야합니다.
미세먼지 농도가 높을 때는 환기를 하지 않는 것이 좋다고 하지만 지속되는 미세먼지 '나쁨' 가운데 계속 창문을 닫고 있는 것도 실외의 미세먼지만큼이나 건강에 좋지 않습니다. 세계보건기구(WHO)는 실내 오염물질이 실외 오염물질보다 폐에 전달될 확률이 약 천 배 높다고 추정합니다. 실내공기 오염물질은 일반적으로 난방기구 같은 생활용품에서는 이산화질소와 일산화탄소가, 건축자재에서는 폼알데하이드, 휘발성 유기화합물이 발생합니다.
창문을 닫고 지내면 오히려 실내 미세먼지 농도가 높아질 수 있습니다. 환기는 3분 이내로 하고, 환기 후 먼지가 쌓이기 쉬운 곳은 물걸레로 닦아야 합니다. 미세먼지 농도 ‘나쁨’ 일 때는 자제하되, 일수가 지속되면 환기 횟수를 줄이고 공기청정기나 환풍기 같은 환기 시스템을 가동하는 것이 좋습니다.
위의 사진을 보면 오전에는 한때나쁨, 오후에는 보통으로 미세먼지 농도가 나와있습니다. '한때나쁨'에서 '한때'가 언제인지 정확한 시간대를 알 수 없고, 관측시점에 따라 미세먼지 농도가 달라질 가능성이 있으므로 실시간으로 미세먼지 농도를 확인할 수 있는 센서가 필요하다는 생각이 들었습니다. 또한, 전자기기 활용이 어려운 노약자의 경우 쉽고 빠르게 미세먼지 농도를 확인할 수 있는 센서가 필요하다는 생각이 들었습니다.
미세먼지 농도가 낮은 것을 보고 환기를 시키기 위해 창문을 열어뒀는데 비가 와서 실내에 물이 들어온 경험이 다들 있으실겁니다. 창문을 열었을 때 비가 올 경우 빠르게 창문을 닫을 수 있도록 알려줄 수 있는 시스템도 필요하다는 생각이 들었습니다.
그래서 우리가 찾은 해결 방법은!
누구를 대상으로 어떤 문제를 해결하기 위해 _________을 만들었다 >처럼 1문장으로 정의해주세요!
몸이 불편한 노약자와 기관지 질환 보유자를 대상으로 실내의 원활한 환기를 위해 LED로 알려주는 미세먼지와 빗물감지센서를 만들었습니다.
이렇게 만들었어요
H/W, S/W, 디자인 등 결과물에 대한 제작기를 적어주세요! 이미지도 좋고, 작동되는 최종 동영상을 첨부하면 베스트
전체 회로
코드
int dust_sensor = A0;
int rgb_red = 5;
int rgb_green = 6;
int rgb_blue = 7;
int Raindrops_pin = A1; // 빗방울센서 핀을 A1으로 설정
int LED = 4; // 빨강 LED 핀을 4번핀으로 설정
float dust_value = 0;
float dustDensityug=0;
int sensor_led = 12;
int sampling = 280;
int waiting = 40;
float stop_time = 9680;
void setup(){
Serial.begin(9600);
pinMode(sensor_led,OUTPUT);
pinMode(4, OUTPUT);
pinMode(rgb_red, OUTPUT);
pinMode(rgb_green, OUTPUT);
pinMode(rgb_blue, OUTPUT);
Serial.begin(9600); // Serial monitor 전원 인가
pinMode(A1 , INPUT); // 빗방울 감지핀을 아날로그 입력으로 설정
pinMode(LED, OUTPUT); // 빨강 LED핀을 출력으로 설정
}
void loop(){
digitalWrite(sensor_led, LOW);
delayMicroseconds(sampling);
dust_value = analogRead(dust_sensor);
delayMicroseconds(waiting);
digitalWrite(sensor_led, HIGH);
delayMicroseconds(stop_time);
dustDensityug = (0.17 * (dust_value * (5.0 / 1024)) - 0.1) * 1000;
Serial.print("Dust Density [ug/m3]: ");
Serial.print(dustDensityug);
if(dustDensityug <= 30.0){
analogWrite(rgb_red, 0);
analogWrite(rgb_green, 0);
analogWrite(rgb_blue, 255);
Serial.print(" ");
Serial.println("blue");
}else if(30.0 < dustDensityug && dustDensityug <= 80.0){
analogWrite(rgb_red, 0);
analogWrite(rgb_green, 255);
analogWrite(rgb_blue, 0);
Serial.print(" ");
Serial.println("green");
}else if(80.0 < dustDensityug && dustDensityug <= 150.0){
analogWrite(rgb_red, 255);
analogWrite(rgb_green, 155);
analogWrite(rgb_blue, 0);
Serial.print(" ");
Serial.println("yellow");
}else if(150.0 < dustDensityug){
analogWrite(rgb_red, 255);
analogWrite(rgb_green, 0);
analogWrite(rgb_blue, 0);
Serial.print(" ");
Serial.println("red");
}
delay(2000);
Serial.println(analogRead(A1)); // 센서값을 시리얼모니터로 전송
delay(100); // 센서값 간격 0.1초로 설정
if(analogRead(A1) < 500){ // 빗방울 감지핀의 수위가 500미만이면
digitalWrite( 4, HIGH);
delay(100);
}
else { // 빗방울 감지핀의 출력값이 500이상이면
digitalWrite( 4, LOW); // LED는 OFF유지
delay(100);
}
}
JavaScript
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미세먼지 센서 동작 영상
빗물감지 센서 동작 영상
이러한 효과를 기대하고 있어요!
정성적, 정량적 기대효과를 알려주세요! 비즈니스 모델은 어떻게 잡아서 수익을 창출할 것인지, 이를 통해 사회적으로 낼 수 있는 효과는 어떤 것인지 등이요
먼저, 이를 상용화하기 위한 자금이 필요하므로, 중소벤처기업진흥공단이나 K-Startup에서 지원하는 청년창업지원금을 받아 약 2% 저금리로 사업자금을 마련합니다. 또한, 같은 뜻을 가지고 있는 사람들을 위한 크라우드펀딩인 텀블벅을 이용해 자금을 마련합니다.
만 15세 미만이 미세먼지에 노출되면 호흡계 질환, 만 65세 이상에선 심혈관 질환으로 인한 입원 위험률이 증가한다는 통계가 있으므로, 제품을 만들어서 주기적으로 환기가 필요한 업체(3D 프린트 업체, 목공소 등)나 만 15세 미만 혹은 만 65세 이상의 노약자와 호흡기질환자를 주고객층으로 정해 수익을 얻습니다.
미세먼지농도를 알고 비교적 적절한 때에 실내의 환기가 이루어질 수 있으며, 빗물을 감지하여 사전에 우산을 챙겨나갈 수 있고 빗물이 집안으로 들어오는 것을 방지하는 효과를 기대할 수 있습니다. LED를 이용한 시각적, 소리와 같은 알림을 이용한 청각적 기술을 이용해 사회적으로 노약자분들이 쉽고 빠르게 정보를 얻는 효과를 기대할 수 있습니다.
12주간의 여정을 통해 느낀 점
아래 카드의 이모지를 누르면 바꿀 수 있어요!
최민영
매주 다른 주제와 제작 활동으로 아두이노에 큰 흥미를 붙일 수 있는 계기가 되었습니다. 팀원들과 함께 소통하며 아이디어를 내는 활동을 통해 생각을 넓혀갈 수 있었으며 이를 바탕으로 27조만의 작품이 나올 수 있었던 것 같아 뿌듯합니다. 아이디어로만 그치는 것이 아닌, 생각을 바탕으로 제작하고 더 나아가 이를 상용화 시키는 방안까지 생각해볼 수 있어 즐거운 경험이었습니다
박성훈
아두이노를 처음 접해서 어려웠지만 팀원들과 제품을 기획하고 제작해가는 과정에서 재미를 느낄 수 있었습니다. 개인이 아닌 팀으로 경남 사회 문제를 해결해 나가면서 같이 생각을 공유하는 과정이 좋은 경험이었다고 생각합니다.
최우석 처음 아두이노를 사용할 때 어려웠지만 멘토분들과 팀원들이 도와줘서 재밌었고, 많은 부분에서 배움을 얻어 좋은 경험을 했습니다.
문지영
아두이노를 처음 접해봐서 많이 생소했는데 팀원들이 많이 도와주셔서 덕분에 무사히 12주간 활동을 할 수 있었습니다 블록코드를 활용해 쉽게 코딩을 하고, 설계한 코드대로 작품이 움직이는 것을 보며 흥미로웠고 재미있었습니다
블록코드를 활용해 쉽게 코딩을 하고, 설계한 코드대로 작품이 움직이는 것을 보며 흥미로웠고 재미있었습니다