초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◎ 최종 목표
○ Arduino, Raspberry Pi를 활용한 실내 공기질 정보(온/습도, 미세먼지, 이산화탄소 외) 수집 IoT 모듈 ProtoType 1식 개발
○ 수집된 실내외 공기질 빅데이터 정보를 기반으로 실내공기질 분석 모델 개발
○ 실내 공기질 모니터링 및 실내 공기질 제어 모듈 개발

◎ 전체 내용
○ IoT 기반 실내 공기질 정보 수집을 위한 센서 노드 제작
○ 공공데이터 기상 정보를 활용한 실외 환경 정보 수집 모듈 개발
○ 수집된 실내

□ 연구개발 목표 및 내용
◎ 최종 목표
○ Arduino, Raspberry Pi를 활용한 실내 공기질 정보(온/습도, 미세먼지, 이산화탄소 외) 수집 IoT 모듈 ProtoType 1식 개발
○ 수집된 실내외 공기질 빅데이터 정보를 기반으로 실내공기질 분석 모델 개발
○ 실내 공기질 모니터링 및 실내 공기질 제어 모듈 개발

◎ 전체 내용
○ IoT 기반 실내 공기질 정보 수집을 위한 센서 노드 제작
○ 공공데이터 기상 정보를 활용한 실외 환경 정보 수집 모듈 개발
○ 수집된 실내외 데이터를 분석하기 위한 딥러닝 기반 분석 모델 개발
○ 실시간 실내 공기질 정보 및 예측 정보를 기반으로 실내 공기질 관리 요소 기술 개발

□ 연구개발성과
○ 특허 출원 1건, 소프트웨어 등록 1건, 보고서 1건, 기술요약정보 1건
○ 데이터 수집 및 분석, 전처리를 통해 순환신경망 기반의 학습을 고도화함으로써 데이터에 대한 실험, 학습, 모델 생성 등에 우수한 결과를 얻음.
○ 시계열 데이터 학습을 위해 RNN(Recurrent Neural Network)의 LSTM(Long Short-Term Memory) 및 GRU(Grated Recurrent Unit)기법을 이용하여 수집된 실내 환경 정보를 기반으로 주거 환경 문제를 해결하기 위한 실질적인 기술을 개발함으로써 이와 유사한 예측 관련 기술 및 응용 서비스 개발에 활용할 수 있음.
○ 공동 주택의 청정건강환경 조정을 위해 8대 핵심 오염물질(PM10, PM2.5, PM1.0, CO2, VOC, HCHO, 라돈, 온/습도) 중 5가지(온/습도, P10, PM2.5, CO2)를 동시 연속 측정이 가능한 IoT 기기를 개발함으로써 실시간으로 데이터를 수집하고 이를 학습에 기반 하여 분석함으로써 주변 상황을 효율적으로 해결할 수 있는 서비스 개발이 가능하게 됨.

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
가. 활용계획
○ 본 과제의 결과물을 바탕으로 향후 사무실, 어린이집, 학교 등 공동 이용 시설 내 수집되는 실내 공기질 정보와 관련된 빅데이터를 수집, 분석하여 실내 공기질 진단/예측, 최적 공기 청정, 환기 전략을 자동으로 수립할 수 있도록 하여 청정 건강 환경을 조정하는 제어 시스템으로 거주자의 쾌적하고 건강한 환경을 조성하는 지능형 서비스로 발전 가능
○ 공공시설 외 1차 산업의 시설재배 또는 돈사, 축사와 같이 밀폐된 공간에서 농작업자의 작업환경에 대한 유해성을 예측하여 농작업자의 작업 환경 가능 여부를 알려주는 시스템으로 활용 가능

나. 기대효과
○ 기술적 측면
- 공동 주택에서 사용 중인 시설/기기의 효율적인 운영이 가능한 제어 및 운영 기술과 사물인터넷 기반 문제 해결형 기술 연구
○ 사회적 측면
- 현대 가구 형태가 소가족 및 1인 가구화, 노령화됨에 따라 스마트홈 서비스 플래슈폼에 대한 활용도가 증가될 것으로 전망되며, 특히 의료, 건강, 생활 편의성 향상 등의 분야에 다양한 비즈니스 모델 등장이 예상되며 이에 따른 대처가 가능

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1) 개발 대상 기술·제품의 필요성 ... 5
• 2) 연구개발 과제의 개요 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1) IoT 기반 실내 공기질 정보 수집을 위한 센서 노드 제작 ... 6
• 2) 공공데이터 기상 정보를 활용한 실외 환경 정보 수집 모듈 개발 ... 9
• 3) 수집된 실내외 데이터를 분석하기 위한 딥러닝 기반 분석 모델 개발 ... 10
• 4) 실시간 실내 공기질 정보 및 예측 정보를 기반으로 실내 공기질 관리 요소 기술 개발 ... 20
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 21
• 1) 연구수행 결과 ... 21
• 2) 목표 달성 수준 ... 24
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 24
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 25
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 25
• 끝페이지 ... 27