환경 센서

환경 센서는 일반적으로 온도, 습도, 소음 수준, 진동, 또는 다양한 유형의 오염 등의 다양한 주변 환경 매개변수를 감지하고 측정합니다.

공기질 센서는 이러한 환경 센서 중 하나로, 가스 및 입자 함량과 같은 공기질 매개변수를 감지하고 측정합니다. 이러한 센서는 일반적으로 공기질이 양호한 환경에서 이상 현상에 대한 알림을 받고자 할 때 사용하도록 고안되었습니다.

이 백서에서는 네트워크 연결형 공기질 센서와 이러한 센서의 측정 대상 및 작동 방식에 대해 설명합니다.

건강하고 지속 가능한 실내 환경을 유지하는 것은 HSE(보건, 안전, 환경), 운영 효율성 및 비즈니스 인텔리전스를 포함한 여러 가지 이유로 중요합니다. 다양한 실내 공기질 매개변수를 측정하고 이상 현상을 감지하며 그에 따라 조정함으로써 재실자를 위한 건강하고 편안한 공간을 보장할 수 있습니다.

온도 및 상대 습도 수준을 모니터링하는 것은 필요에 따라 조정하면서 장비 수명을 지원하는 실내 환경을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 데이터는 환기 및 건물 관리의 다른 측면에 대한 정보에 입각한 결정을 내리는 데 사용될 수 있으며, 궁극적으로 더 지속 가능하고 효율적인 운영에 기여합니다.

추가적으로, 실내 공기질의 적절한 관리를 문서화하고 입증할 수 있으면, 지속 가능성 목표를 달성하거나 관련 규정 준수를 입증하는 데 도움이 될 수 있습니다. 고급 센서는 전자 담배 흡연 및 일반 흡연을 감지하여 금연 환경을 유지하기 위한 신속한 조치를 취할 수 있도록 합니다.

모니터링해야 할 중요한 대기 오염 물질에는 입자상 물질(PM), 휘발성 유기 화합물(VOC), 질소산화물(NO_x), 이산화탄소(CO₂)뿐만 아니라 전자 담배 흡연 및 일반 흡연이 포함됩니다. 또한 공기의 상대 습도(RH)와 온도를 측정할 수도 있습니다. 추가적으로 시간 경과에 따른 공기질 지수(AQI)를 확인할 수 있습니다.

• 입자상 물질. 입자에 노출되면 눈, 코 및 목의 자극, 기침, 호흡 곤란과 같은 단기적인 건강 영향이 유발될 수 있으며, 폐 기능에 영향을 미치고 천식 및 심장병과 같은 질환이 악화될 수 있습니다. 입자상 물질의 예로는 꽃가루, 곰팡이, 포자, 먼지, 연기, 전자 담배 에어로졸이 있습니다. 일반적으로 입자 직경에 따라 다음과 같이 분류됩니다.

• • PM₁. 직경 1 마이크로미터 미만의 초미세 입자. 폐와 혈류 깊숙이 침투할 수 있습니다.

  • PM_2.5. 직경 2.5 마이크로미터 미만의 미세 입자. 일반적으로 대기 오염 및 호흡기 문제와 관련이 있습니다.

  • PM₄. 직경 4 마이크로미터 미만의 거친 입자. 종종 먼지, 꽃가루 및 기타 더 큰 공기 중 오염 물질과 관련이 있습니다.

  • PM₁₀. 직경 10 마이크로미터 미만의 흡입 가능한 입자. 폐로 들어갈 수 있는 미세 입자와 거친 입자를 모두 포함합니다.

• VOC. 몇몇 VOC는 인체 건강에 위험하거나 환경에 해를 끼치며, 일부는 법으로 규제됩니다. 대부분의 VOC는 급성 독성은 없지만 장기적으로 건강에 영향을 미칠 수 있습니다. VOC에는 페인트, 솔벤트, 소독제, 방충제, 저장된 연료 및 자동차용 제품과 같은 화합물이 포함됩니다.

• NO_x. 실내 공기 환경의 질소산화물은 산화성 가스 중 가장 관련성이 높은 오염 물질입니다. 낮은 농도라도 장기간 노출되면 해로운 것으로 간주될 수 있습니다. 질소산화물은 일반적으로 자동차 엔진이나 가스레인지 요리, 양초 연소 또는 흡연과 같은 연소 과정에서 생성됩니다. 자동차 배기가스와 같은 실외 발생원은 건물의 공기 여과 시스템이 부적절한 경우 건물 내의 실내 공기질에 영향을 미칠 수 있습니다.

• CO₂. 높은 농도의 이산화탄소는 두통과 호흡 곤란을 유발할 수 있습니다. 학교와 사무실에서는 학생과 직원의 집중력을 저하시켜 학습 및 생산성을 저하시킬 수 있습니다. 사람은 이산화탄소를 내쉬기 때문에 환기가 잘 안 되는 실내 공간에서는 일반적으로 이산화탄소 농도가 상승합니다. 이산화탄소는 또한 화석 연료의 추출 및 연소에서도 발생합니다. 이산화탄소(CO₂)를 일산화탄소(CO)와 혼동해서는 안 됩니다.

• 전자 담배 흡연 및 일반 흡연 전자 담배는 기도 전체에 퍼지고 침착되는 미세 입자를 생성합니다. 흡연은 호흡기 문제, 만성 기관지염, 심장병 및 폐암과 같은 수많은 부정적인 건강 영향과 관련이 있습니다.

• 상대 습도. 습도가 너무 높으면 건물에 곰팡이가 생길 수 있고, 너무 낮으면 사람의 피부와 눈에 자극과 건조함을 유발할 수 있습니다. 뿐만 아니라, 서버룸과 데이터 센터에서는 민감한 장비의 수명을 연장하기 위해 습도 수준을 제어하는 것이 중요합니다. 실내 습도 수준은 일반적으로 환기, 조리 및 에어컨의 영향을 받습니다.

• 온도. 온도가 너무 높거나 낮으면 사람의 편안함과 장비 수명에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 실내 온도는 불충분한 단열 또는 불충분한 난방과 함께 외부 온도의 영향을 받습니다. 가전제품이나 기계도 실내에서 많은 열을 발생시킬 수 있습니다.

• AQI. 공기질 지수는 공기 중 오염 물질 수준을 정량화하는 데 널리 사용되는 측정 기준입니다. 12시간 동안 미세 입자상 물질(PM_2.5) 농도를 측정하여 AQI는 공기질을 뚜렷한 범주로 분류합니다. NowCast 방법은 지난 12시간 동안의 측정값의 가중 평균을 사용하여 실시간으로 AQI 추정치를 제공합니다.

Axis 공기질 센서는 다음과 같은 기술을 활용하여 공기질 매개변수의 수준을 측정합니다.

광학 입자 계수기(OPC)는 입자상 물질을 측정하는 데 사용됩니다. OPC는 센서를 통과하는 공기에 레이저를 조사하는 방식으로 작동합니다. 팬을 통해 공기 흐름이 제어됩니다. 레이저 빛이 공기 흐름 속 입자에 산란되면, 광학 센서가 산란된 빛의 양을 측정합니다. 이를 통해 OPC는 입자의 양과 밀도를 계산할 수 있으며, 서로 다른 입자 조성을 구분하고, 예를 들어 전자 담배에서 배출되는 에어로졸을 식별할 수 있습니다.

금속 산화물(MOX) 센서는 VOC와 NO_x를 측정하는 데 사용됩니다. MOX 센서는 센서 주변의 산소 양에 반응합니다. NO_x 가스는 산화(산소 증가)되고 VOC는 MOX 센서 표면에서 연소하면서 환원(산소 감소)됩니다. 습도 역시 산소의 양을 감소시킵니다. 즉, NO_x 가스와 VOC가 동시에 공기 중에 존재하면 두 가스가 서로 상쇄 작용을 일으킵니다. 이러한 모든 요소는 통합 습도 센서를 사용하고 선택성을 향상시켜 환원 가스 또는 산화 가스를 구체적으로 측정함으로써 보완됩니다.

펄스형 적외선 광원은 CO₂ 농도를 측정하는 데 사용됩니다. 이 광원은 CO₂에 흡수되는 파장을 방출합니다. 이 광원은 펄스 방식이기 때문에 이 광원이 부딪치는 CO₂ 분자가 진동하기 시작하여 음향파를 생성합니다. CO₂ 분자가 많을수록 음향파가 커집니다. 이것을 마이크로 측정하여 CO₂ 농도를 계산합니다.

최적의 측정값을 얻으려면 센서를 관심 영역에 최대한 가깝게 배치해야 합니다. 모서리나 열원에서 멀리 떨어져 있고 창문이나 통풍구에 너무 가깝지 않으며 자유로운 공기 흐름이 가능한 위치를 선택합니다. 이렇게 하면 공기 흐름 패턴과 열이 센서의 정확도에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다.

최적의 배치는 우선순위를 두고자 하는 측정값에 따라 달라지므로 사용 사례에 맞는 설치 지침은 제품 사용자 설명서를 확인하십시오.

공기질을 효과적으로 모니터링하려면 일반적으로 센서를 벽에 설치해야 합니다. 바닥에서 0.9~1.8미터(3.0~5.9피트) 높이에 배치하면 센서가 호흡 수준에서 공기질을 측정하고 인체 노출과 관련된 정확한 측정값을 제공할 수 있습니다. 넓은 공간에서는 정확한 감지와 적절한 커버리지를 유지하기 위해 여러 개의 센서가 필요할 수 있습니다.

전자 담배 흡연 또는 일반 흡연 감지를 위해서는 일반적으로 센서를 천장에 설치해야 합니다. Axis의 천장 장착형 공기질 센서는 센서 바로 아래 지점에서 반경 2미터(6.5피트)의 감지 반경으로 약 12m²(130ft²)를 커버합니다.

공기질 센서는 HSE(보건, 안전, 환경)를 지원하고, 운영 효율성을 개선하며, 비즈니스 인텔리전스를 제공하는 데 사용될 수 있습니다.

건강한 실내 공기질 보장. 실내 공기질을 모니터링하여 새로운 문제를 사전에 파악하고 재실자가 알아채지 못할 수 있는 이상 현상을 감지할 수 있습니다. 공기질 센서는 CO₂ 농도와 같은 주요 지표를 추적하고, 측정값이 설정 한도를 초과하면 경보 및 이벤트를 트리거할 수 있습니다. 경보는 직원과 재실자에게 불충분한 공기질을 알리거나 환기를 조정하여 최적의 공기질을 복구하는 등의 자동 또는 수동 대응을 트리거할 수 있습니다.

쾌적한 실내 환경 조성. 온도와 상대 습도를 모니터링하여 이상 현상을 감지하고 그에 따라 조정하여 기계의 상태와 장비 수명을 연장할 수 있습니다. 공기질 센서는 사전 설정 범위를 벗어나는 수치를 감지하면 경고를 트리거하여 환기를 조정해야 할 시점을 알려줍니다.

정보에 입각한 결정을 위한 과거 데이터 및 메타데이터 분석. 센서는 실내 공기질이 어떻게 변하는지 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 센서는 시간 경과에 따른 추세를 분석하며, 예를 들어 환기 및 공간 설계 방법에 대한 결정을 내리는 데 필요한 메타데이터를 제공합니다.

지속 가능성 목표 달성. 공기질 센서를 설치하면 지속 가능성 목표를 추적하고 노력을 알리는 데 도움이 되는 데이터를 수집할 수 있습니다.

규정 준수. 공기질 센서를 설치하면 실내 공기질을 적절히 관리하고 있음을 문서화하고 증명할 수 있습니다.

전자 담배 흡연 및 일반 흡연 감지. 전자 담배 흡연 및 일반 흡연을 감지하고 적절한 대응을 시작하면 금연 규정이 지켜지지 않을 때 개입할 기회가 제공됩니다. 자동 또는 수동 대응에는 음성 또는 시각적 경고 송출, 비디오 녹화 시작 또는 직원에게 알리기 등이 포함될 수 있습니다.

공기질 센서는 여러 산업 부문에 걸쳐 건강 위험을 예방하고 생산성을 향상하며 운영을 최적화하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.

• 교육 기관. 학교에서 더 건강한 환경을 조성하는 것은 학생들의 웰빙과 성공에 매우 중요하며, 이는 열악한 공기질로 인해 발생하는 집중력 문제 및 기타 문제를 예방하는 데 도움이 됩니다. 화장실, 복도, 교실, 도서관, 식당, 강당, 휴게 공간 등의 공용 구역에서 전자 담배 흡연 및 일반 흡연을 방지함으로써, 학교 당국은 더 안전한 학업 지원 환경을 조성할 수 있습니다.

• 데이터 센터. 온도, 습도 및 입자상 물질 수준을 조절하면 장비의 수명을 연장하는 데 도움이 될 수 있습니다.

• 상업용 부동산. 공기질 모니터링은 사무실 건물, 호텔 또는 공공 장소에서 더 스마트한 건물 관리를 가능하게 합니다. 실내 공기질은 건물의 환경 지속 가능성을 평가하는 친환경 건물 인증 시스템의 구성 요소이기도 합니다.

• 중요 인프라/산업. 때로는 산업 공정 자체로 인해 발생하는 대기 오염을 제어하면 산업 환경에서 근로자 건강과 제품 품질을 보호할 수 있습니다. 예로는 식품 가공 공장, 잔해 및 물질 연소 구역, 화학 물질 처리 구역 등이 있습니다.

• 리테일. 쇼핑몰과 매장에서 양질의 공기질을 유지하면 고객 경험을 향상시킬 수 있습니다. 반대로, 공기질이 나쁘면 불쾌감이나 건강 문제를 유발할 수 있으며, 공기질이 좋으면 고객의 쇼핑몰 또는 매장 체류 시간이 길어질 수 있습니다.

• 의료 기관. 수술실, 환자 구역 및 ICU(중환자실)에서는 깨끗한 공기가 필수적입니다. 병원 및 요양 시설의 리모델링 또는 건축 작업 중에는 공기질을 면밀히 모니터링하는 것이 중요할 수 있습니다.

Axis 공기질 센서는 실내 공기질 매개변수를 측정하고 전자 담배 흡연 및 일반 흡연을 감지합니다. 매개변수 값이 설정 임계값을 초과할 때 알림을 받을 수 있도록 자동 이벤트를 트리거하도록 설정할 수 있습니다.

VOC 측정의 경우 센서는 각 화합물을 개별적으로 식별하는 것이 아니라 VOC의 총량을 측정한다는 점에 유의해야 합니다. VOC 수치가 예상 농도를 초과하는 경우 주요 원인 물질을 파악하기 위해 추가 분석을 수행할 수 있습니다.

공기질 측면에서 측정 결과를 해석하는 방법에 대한 지침은 해당 제품의 사용자 설명서를 참조하십시오.

Axis 공기질 센서는 독립형 제품이 아니며 호스트 장치에 연결해야 합니다. 선택한 Axis 카메라와 스트로브 사이렌은 호스트 장치로 작동할 수 있으므로, 감시 시스템에 센서를 추가할 수 있습니다. 센서와 카메라 또는 스트로브 사이렌 사이의 연결은 포트캐스트 기술을 통해 작동하며, 이를 통해 호스트 장치에 기능(이 경우 공기질 측정 기능)을 원활하게 추가할 수 있습니다. 즉, 센서는 호스트 장치의 IP 주소를 사용하며 호스트 장치에서 제어됩니다. 카메라 또는 스트로브 사이렌의 웹 인터페이스뿐만 아니라 MQTT 오버레이를 통해 측정 결과를 확인할 수 있습니다. 지원되는 VMS 대시보드에 측정 데이터를 표시할 수도 있습니다.