미생물 대사물질 검출을 위한 실시간 통신 및 데이터 통합 모듈형 시스템 설계

Abstract

본 연구는 실내 공기 중 미생물 대사물질을 실시간으로 검출하고 분석하는 시스템을 개발하는 데 초점을 맞추고 있다. 미생물 대사물질을 감지하는 센서 기술이 아직 연구실 단계에 머물러 있어, 현장 적용을 위한 임시 방편으로 장비 구동 프로그램, 센서 구동 프로그램, 데이터 처리 및 분석 프로그램 간의 통신 구조를 설계하였다. 이 시스템은 MQTT 프로토콜을 사용하여 프로그램 간의 데이터를 실시간으로 주고받으며, 장비 구동 프로그램의 단계에 따라 센서 데이터를 분석하고, 결과를 HTTP API를 통해 서버로 전송하는 구조를 가진다. 연구 결과, 각 프로그램 간의 MQTT 기반 통신은 실시간 데이터 전송의 안정성을 보장하였으며, 센싱 준비 단계에서만 데이터를 분석하는 방식으로 데이터 처리 효율성을 극대화하였다. 본 시스템은 1시간 주기로 공기를 포집하고, 5분마다 센서 데이터를 전송하여 실시간 모니터링과 분석을 성공적으로 수행하였다. 또한, 통신 구조의 유연성은 향후 센서 모듈화 및 상용화가 이루어질 때 손쉽게 확장 가능함을 입증하였다.