국가에서는 학교보건법 시행규칙을 통해 교실의 실내 공기질을 정기적으로 측정하고, 기준치를 초과하면 즉시 조치할 것을 명시하고 있습니다.
특히 초·중·고등학교는 아래 항목을 지속적으로 관리해야 합니다:
- 미세먼지 (PM10, PM2.5)
- 이산화탄소
- 온도 및 습도
교육부·환경부의 공기질 관리 매뉴얼에 따르면, 실내 PM2.5 농도는 연평균 35㎍/㎥ 이하, CO₂ 농도는 1,000ppm 이하, 온도는 18~28도, 습도는 **30~80%**를 권장합니다.
그러나 현실적으로 많은 학교에서는 실시간 모니터링 및 자동화된 환기 제어 시스템이 부재하며, 기존의 상용 공기청정기는 단순 자동 정화에 그쳐 사용자 개입이 어렵고 에너지 분석도 불가능한 경우가 많습니다.
👉 따라서 국가 기준을 충족하면서도 실질적인 대응이 가능한, 실시간 데이터 기반의 스마트 환경관리 시스템이 절실히 필요한 상황입니다.
- 실내 환경(PM1.0, PM2.5, PM10, 온도, 습도, 전류) 실시간 수집
- 환기 팬 자동/수동 제어
- 에너지 소비량 측정 및 절약량 환산
- 관리자와 사용자간의 실시간 문의하기 기능
- 관리자/학생 권한 분리 + 실시간 웹 기반 제어 및 모니터링
- 여러 환경(교실)을 웹 브라우저를 통해 손쉽게 관리
본 시스템은 단순한 공기 정화 수준을 넘어서, 사용자 참여와 교육적 활용을 동시에 고려한 스마트 환경관리 솔루션입니다.
- 실시간으로 온도·습도·미세먼지 데이터를 확인함으로써, 환경 변화에 대한 관심과 감수성을 높일 수 있습니다.
- 데이터에 따른 **직접적인 행동(예: 창문 열기, 환기 모드 전환 등)**으로 연결되어, 환경 인식 교육 효과를 기대할 수 있습니다.
- 여러 교실의 환경 데이터를 웹 UI를 통해 통합 모니터링하고, 팬 작동 여부나 제어 명령을 한 번에 원격 조정할 수 있습니다.
- 센서 기반의 자동 제어 기능과 결합되어, 교실 환경 관리의 효율성과 신뢰도를 동시에 향상시킬 수 있습니다.
- 2초마다 들어오는 센서값을 1분마다 평균값을 내어 온도, 습도, 미세먼지값을 환경데이터로 변환해 시각화
- 자동 모드: 미세먼지 농도에 따라 팬 속도 자동 조절
- 수동 모드: 관리자가 속도 1~3단 조절 가능
- 전류 센서(ACS712)로 환기 팬의 실시간 소비 전력 측정
- 누적 전력을 기반으로 원화(KRW)로 절감 비용 환산
- 사용자에게 직관적인 비용 절감 효과를 제공
- 관리자는 여러 교실의 상태를 통합적으로 모니터링 및 제어 가능
- (학생)사용자는 자신이 속한 공간의 실내 환경을 확인
- 사용자 ↔ 관리자 간 문의 및 피드백을 위한 채팅 시스템 내장
- 로그인, 대시보드, 데이터 분석, 제어, 문의 내역 기능 탑재
- 관리자가 모바일 기기로 원격제어하며 편리성 기능 강화
본 시스템은 단순한 공기 정화 수준을 넘어서, 사용자 참여와 교육적 활용을 동시에 고려한 스마트 환경관리 솔루션입니다.
- 실시간으로 온도·습도·미세먼지 데이터를 확인함으로써, 환경 변화에 대한 관심과 감수성을 높일 수 있습니다.
- 데이터에 따른 **직접적인 행동(예: 창문 열기, 환기 모드 전환 등)**으로 연결되어, 환경 인식 교육 효과를 기대할 수 있습니다.
- 여러 교실의 환경 데이터를 웹 UI를 통해 통합 모니터링하고, 팬 작동 여부나 제어 명령을 한 번에 원격 조정할 수 있습니다.
- 센서 기반의 자동 제어 기능과 결합되어, 교실 환경 관리의 효율성과 신뢰도를 동시에 향상시킬 수 있습니다.
- 2초마다 들어오는 센서값을 1분마다 평균값을 내어 온도, 습도, 미세먼지값을 환경데이터로 변환해 시각화
- 자동 모드: 미세먼지 농도에 따라 팬 속도 자동 조절
- 수동 모드: 관리자가 속도 1~3단 조절 가능
- 전류 센서(ACS712)로 환기 팬의 실시간 소비 전력 측정
- 누적 전력을 기반으로 원화(KRW)로 절감 비용 환산
- 사용자에게 직관적인 비용 절감 효과를 제공
- 관리자는 여러 교실의 상태를 통합적으로 모니터링 및 제어 가능
- (학생)사용자는 자신이 속한 공간의 실내 환경을 확인
- 사용자 ↔ 관리자 간 문의 및 피드백을 위한 채팅 시스템 내장
- 로그인, 대시보드, 데이터 분석, 제어, 문의 내역 기능 탑재
- 관리자가 모바일 기기로 원격제어하며 편리성 기능 강화 관리자가 모바일 기기로 원격제어하며 편리성 기능 강화
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- Front-end:
- Back-end:
- Database:
- MQTT 통신:
- MQTT 브로커:
- IoT 디바이스:
- 데이터 포맷: 
| 김현호 (팀장) | 임종원 | 나은주 | 한민서 |
|---|---|---|---|
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| 하드웨어 / MQTT 통신 / 시스템 설계 | 채팅 기능 / MQTT 파싱 / Git 관리 | 웹 UI / 백엔드 / React 설계 | UI 설계 / 회원관리 / 실시간문의 |
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📂 arduino
└─ 센서 측정 및 팬 제어를 위한 아두이노 코드 -
📂 rasberrypi
└─ MQTT 통신을 위한 라즈베리파이용 Python 스크립트 -
📂 web-server
└─ Spring Boot 및 Flask 기반 웹 서버 코드 -
📂 assets
└─ README 및 문서에 사용되는 이미지 및 자료 -
📂 project-docs
└─ 발표자료, 보고서 등 프로젝트 관련 문서 저장소 -
📄 README.md
└─ 프로젝트 전체 소개 및 설명 문서
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🏷️ 프로젝트 계획서
⤷ SEMS_프로젝트계획서 -
🏷️ 1학기 발표 자료
⤷ SEMS_1학기 최종 발표 자료 -
🏷️ 2학기 경진대회 포스터 자료
⤷ SEMS_2학기 2025_경진대회_포스터발표양식_A1_컴퓨터소프트웨어공학과_404 -
🏷️ 2학기 404_NotFound_최종발표
⤷ 404_NotFound_최종발표 -
🏷️ 스마트 환경관리 시스템(SEMS) 논문
⤷ SEMS_최종논문 -
🏷️ 2학기 졸업작품 제출자료
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🎥 1학기 시연 영상
⤷ 스마트 환경관리 시스템_시연 영상 -
🎥 최종 시연 영상
⤷ SEMS_최종영상 재생