실내용 공기품질 측정기는 처참한 수준

전자설계를 생업으로 삼고 있는 Hales 씨가 실내용 공기품질을 측정하는 제품에 대해 “업계가 붕괴 상태에 있어 제품이 쓰레기라도 그 사실을 깨닫는 고객이 적기 때문에 신경을 쓰지 않는다”고 지적했습니다.

Many indoor air quality sensor products are a scam (temperature, humidity, pressure, CO2, TVOC)
https://halestrom.net/darksleep/blog/048_indoorairsensing/

Many indoor air quality sensor products are a scam (temperature, humidity, pressure, CO2, TVOC)

Hales 씨의 비판은 임베디드 시스템용 펌웨어로서 이용되고 있는 Linux 배포판 OpenWRT의 포럼에서 '방의 온도나 습도를 측정하고 싶지만 4개의 기기에서 모두 다른 값이 나와 버리므로 어떻게 하면 좋을지 고민'이라는 글에 대한 답변에서 나왔습니다.

전자설계를 생업으로 온도·습도 센서 등을 취급하는 Hales 씨에 의하면 온도·습도·압력 등을 측정하는 디바이스를 만드는 과정은 BME280이나 2SMPB-02E라는 기성품의 센서 컴퍼넌트를 Wi- Fi를 갖춘 마이크로컨트롤러나 칩셋 부착 PCB에 배치하면 간단하다는 것.

이러한 센서 컴포넌트는 메이커가 정밀도를 보증하고 있어 매우 우수한데 문제는 디바이스에서 올바르게 사용되고 있는 것을 본 적이 없다고 합니다.

첫째, 온도측정을 올바르게 수행하려면 온도센서를 보드에서 다른 전력을 사용하는 전자장치와 분리하여 배치해야 합니다. 마이크로컨트롤러와 Wi-Fi 칩셋은 단 0.5W의 열만으로도 센서에 영향을 미칩니다. 측정온도의 오차는 아무것도 하지 않으면 몇 도, 만약 센서의 주위에 강제적으로 공기의 흐름을 만든 경우는 0.1℃ 미만이 됩니다. 오차는 그야말로 바람 정도라도 변화하기 때문에 단순히 수치를 조작해 조정하는 것은 무리라는 것.

그리고 습도표시는 '현재 기온에서의 공기의 최대 수분 용량'을 기준으로 하고 있기 때문에 온도의 어긋남은 습도의 어긋남으로 이어집니다.

압력센서도 내부 판독값을 보정하여 올바른 값을 표시하기 위해서는 센서 자체의 온도가 필요합니다. 이러한 이유로 온도센서가 내장되어 있지만 일부는 자체 발열을 일으킬 수 있습니다. 데이터시트에는 보정을 실시하는 방법이 기재되어 있지만 잘못된 방법을 선택해 버리는 케이스가 있다고 합니다.

이 밖에 이산화탄소 센서는 상대값은 문제 없지만 '하루에 한 번은 신선한 공기와 접촉하고 있다'는 것을 전제로 이산화탄소 값이 가장 낮을 때를 최소 측정치로 자동 보정하려고 하는 케이스가 있다고 합니다. 이 때문에 밀폐되어 있어 계속적 공조가 효과가 있는 사무실 등이라면 제대로 기능하지 않는다고 Hales 씨는 지적했습니다.

Hales 씨는 “제품의 정확성과 신뢰성, 예상되는 제품 수명 및 적절한 사용방법을 보여주는 문서가 제공되지 않는 한 장치는 사기로 간주하라”고 조언했습니다.