실내 이산화탄소 농도 200ppm이 가능한가?

우리가 자연을 모두 이해하고 있다고는 볼 수 없기에 단정할 수는 없지만 밝혀진 과학적 지식에 기반하여 설명하는 것이 이해하기에는 편리할 것입니다.
식물의 광합성은 다음과 같습니다.

광합성 반응식
12H2O + 6CO2 -빛+에너지-> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
식물은 대부분 뿌리로 흡수하는 물과 공기중 이산화탄소를 이용하고 여기에 빛과 에너지를 더하여 포도당과 산소 그리고 물을 생성합니다.

그런데 식물은 호흡도 합니다.
식물의 호흡도 잠깐 살펴보면,
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O ----> 12H2O + 6CO2
입니다.

호흡은 24시간 합니다.
식물도 낮에 잠수하고 숨 안쉬면 질식사 합니다.

장마때 물에 빠져 죽는 놈도 생기죠.

??
그럼 광합성하고 호흡하고 반대니까 말짱 꽝 아니냐?
단일 반응만을 고려하는 반응식만 보면 그렇지만 반응의 강도가 양쪽이 다릅니다.
식물이 광합성으로 합성한 포도당을 호흡뿐만이 아니라 자기 몸집 키우는데 사용하기 때문에 총량적으로 광합성이 호흡보다 활발해서 식물이 산소도 더 많이 만들고 물도 더 많이 생성시키는 것입니다.
그래서 아마존 숲이 지구의 허파라고 불리는 것이겠죠.
이리놓고 보면 하루 24시간 전체를 보면 식물의 이산화탄소 소모량이  발생량보다 더 많지만 낮과 밤을 놓고보면 밤에는 광합성을 안하니까 낮보다는 밤이 이산화탄소 농도가 높겠죠.
다만, 낮에는 차량등 인간 활동에 의한 이산화탄소 발생이 집중되므로 대기 전체로는 지역에 따라 다른 양상을 보일겁니다.
그럼에도 200ppm은 글쎄요.
남극에나 가면 나올까요?
200ppm 이면 숲이 숨은 쉬겠지만 대신 굶어 죽거나 영양실조 걸릴 것 같은데요. 우리가 자연을 모두 이해하고 있다고는 볼 수 없기에 단정할 수는 없지만 밝혀진 과학적 지식에 기반하여 설명하는 것이 이해하기에는 편리할 것입니다. 식물의 광합성은 다음과 같습니다. 광합성 반응식 12H2O + 6CO2 -빛+에너지-> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 식물은 대부분 뿌리로 흡수하는 물과 공기중 이산화탄소를 이용하고 여기에 빛과 에너지를 더하여 포도당과 산소 그리고 물을 생성합니다. 그런데 식물은 호흡도 합니다. 식물의 호흡도 잠깐 살펴보면, C6H12O6 + 6O2 + 6H2O ----> 12H2O + 6CO2 입니다. 호흡은 24시간 합니다. 식물도 낮에 잠수하고 숨 안쉬면 질식사 합니다. 장마때 물에 빠져 죽는 놈도 생기죠. ?? 그럼 광합성하고 호흡하고 반대니까 말짱 꽝 아니냐? 단일 반응만을 고려하는 반응식만 보면 그렇지만 반응의 강도가 양쪽이 다릅니다. 식물이 광합성으로 합성한 포도당을 호흡뿐만이 아니라 자기 몸집 키우는데 사용하기 때문에 총량적으로 광합성이 호흡보다 활발해서 식물이 산소도 더 많이 만들고 물도 더 많이 생성시키는 것입니다. 그래서 아마존 숲이 지구의 허파라고 불리는 것이겠죠. 이리놓고 보면 하루 24시간 전체를 보면 식물의 이산화탄소 소모량이 발생량보다 더 많지만 낮과 밤을 놓고보면 밤에는 광합성을 안하니까 낮보다는 밤이 이산화탄소 농도가 높겠죠. 다만, 낮에는 차량등 인간 활동에 의한 이산화탄소 발생이 집중되므로 대기 전체로는 지역에 따라 다른 양상을 보일겁니다. 그럼에도 200ppm은 글쎄요. 남극에나 가면 나올까요? 200ppm 이면 숲이 숨은 쉬겠지만 대신 굶어 죽거나 영양실조 걸릴 것 같은데요.

계측기 오류도 생각해보지만 가능성은 낮은것같고
왜냐면 측정시작전 충분히 확인해서요.
주야간 이산화탄소농도에 관한 일반적인 견해를 역행하는 수치라 뭐라 가설도 지금 상식으론
내기어렵네요.
계속 볼수밖에요.
분명한건 이지역이 이산환탄소 농도가 유독 낮은 지역은 맞아보입니다.
지금껏 관측된 실내최고치가 질곱분 한시간반에 500ppm.

공간이 가정기준으론 층고도 150프로 이상 높고 용적도 크지만 특이한듯.
한번 완전히 밖에 센서를 놓고 측정해보는것도
확인차원서 필요는 할듯합니다. 계측기 오류도 생각해보지만 가능성은 낮은것같고 왜냐면 측정시작전 충분히 확인해서요. 주야간 이산화탄소농도에 관한 일반적인 견해를 역행하는 수치라 뭐라 가설도 지금 상식으론 내기어렵네요. 계속 볼수밖에요. 분명한건 이지역이 이산환탄소 농도가 유독 낮은 지역은 맞아보입니다. 지금껏 관측된 실내최고치가 질곱분 한시간반에 500ppm. 공간이 가정기준으론 층고도 150프로 이상 높고 용적도 크지만 특이한듯. 한번 완전히 밖에 센서를 놓고 측정해보는것도 확인차원서 필요는 할듯합니다.

외기 이산화탄소 농도가 낮고 환기가 잘되서 그런건지 아니면 측정기 에러인지 확인하면 되겠죠.
가정에서 이산화탄소 농도계가 맞는지 틀리는지 어떻게 확일할 수 있을까요?
표준연구소에 들고가 Calibration을 해 볼 수도 없겠죠.

한가지 계산을 해 보았습니다.
현재 실내 CO2농도가 200PPM(v/v) 이라고 하셨고,
그렇다면 0.02vol% 입니다.
일반적인 대기에서의 CO2농도는 아시는 바와 같이 0.04vol% 이고, 인간의 날숨에 포함된 CO2는 4vol%로 알려져 있습니다.
폐에서의 산소-이산환탄소 교환은 이 농도와 관련이 깊습니다.
즉, 실내 이산화탄소 농도가 4vol%(40,000ppm)을 넘어가면 날숨의 농도와 같게 되는 것인데 이는 흡입공기와 폐포  표면의 이산화탄소 분압이 등압을 이룬다는 것을 의미합니다.
폐에서의 산소-이산화탄소 교환은 압력차(분압)를 동력으로 하는데 두 농도가 같게되면 분압차가 없게되고 결과적으로 폐에서의 산소-이산화탄소 교환이 정지하기 시작합니다.
그런 이유로 3000ppm을 넘어가면 어지름증을 느끼고 두통을 유발하는거죠.
우리가 환기장치를 달아야하는 중요한 이유 중 하나가 됩니다.
환기장치는 이산환탄소는 물론 라돈 같은 방사능 가스와 포름알데히드 같은 내장재에서 발생하는 발암 물질을 배출하여 실내 공기질을 유지하는 기능을 수행합니다.
사람이 사는 집에서는 필수 장치입니다.
미세먼지 높다고 창문 닫고 살면 훨씬 위험한 실내 발암물질에 노출되니까 이에 대응하는 유일한 답은 제대로된 환기장치입니다.

활동량에 따라 다르지만 우선 이 수치가 합리적 추론인지를 검산해 보겠습니다.
성인 1명의 호흡량은 0.5L/회 정도로 알려져 있고 낮은 활동시 분당 11회 호흡을 합니다.
고렇다면
(0.04-0.0004) * 0.5L/회 * 11회/분 * 60분/시 = 13.06L(CO2)/시.인
를 배출합니다.
하루로 따지면 13.06 *24 = 313.63L/day.인 이됩니다.
이산화탄소 분자량이 44g 이므로 이를 무게로 환산하면
313.63L * 44g / 22.4L = 616 g/day.인 입니다.

지구환경이 위협받고 있다고 주장하는 논문들에서 인용되고 있는 인간 1인당 이산화탄소 배출량 통계치는 1 kg/day입니다.

그니까 위 계산의 결과값이 0.6 kg/day 이므로 실제값은 제가 추론한 0.6 kg/day 와 1kg/day 범위라고 볼 수 있을 것입니다.
제가 가정한 값들을 기준으로 시뮬레이션을 한번 해보겠습니다

4M가로 * 4M세로 * 2.5M높이 = 40 ㎥ 용적을 가지는 방이 있다고 가정하시죠.
이게 우리나라 기준으로는 보통 중간 이상의 방 규모라고 봐야할 겁니다.

그럼 시뮬레이션 조건을 전제합니다.

1. 실내용적 ; 40 ㎥
2. 현재 CO2 농도 : 200 PPM(v/v)
3. 재실인원 ; 2명(성인)

이러고 가정하면, 만약 이 방에 환기장치를 끄고 2명의 성인이 3시간 있었다고 보고 실내 이산화탄소 농도값을 계산해보면

13.06L(CO2)/(인.시) * 2인 * 3시 = 78.36 L 입니다.

이를 실내 용적으로 40 ㎥ 에 적용해서 CO2 농도로 환산하면,

78.36L / 40㎥ * 1㎥/1000L * 10^6 = 1,959PPM입니다.

당초 200PPM이 있었으므로 3시간 경과 후 실내 이산화탄소 농도는 2,159PPM이 되어 있어야 하는거죠.
한시간만 있었다고 해도 1959 / 3 + 200 =853 ppm이 되어야 합니다.
실제 실험 자료들을 보면 바로 1,000ppm 넘어갑니다.

이 실험을 해보고 나타난 결과 값을 살펴보면 대충은 감을 잡을 수는 있을 겁니다.
실제 재실 실험 결과들도 거의 이런 결과치에 근접하거든요.
오차 요인은 추정한 계산 근거에서 나기 보다는 실내 기밀도 차이에 의한 침기(틈새바람) 손실 오차가 더 커다고 보는데요.
그래도 얼추 이값에 근접해야 합니다.
협회 리자님께서 지인 분 아파트에서 실험하신 결과도 이 추론치에 근접하는 경향을 보였습니다.
여기 기술자료실에 그 보고서가 등록되어있죠?
다른 말로 집에 단열도 왕창하고 기밀하게 지었는데 환기장치는 필요없다고 안 달은 집에서 부부가 방문닫고 잤는데 아침에 멀쩡했다면 역설적으로 그게 날림이라는 유력한 증거라고 볼 수 있습니다.
건축주의 바람과는 달리 다행스럽게도 곳곳에 숨쉬는데 불편하지 않을만큼 외부공기가 드나드는 바람구멍이 있다는 것입니다.
원래 계획대로 건물이 기밀하게지어졌다면 환기시설없이는 사람이 살 수 없는 집이어야 하는거죠.

부부가 환기장치 끈 채로 안방에 문 닫아 걸고 쩜당 만원짜리 고스톱을 3시간 치면 부부 중 1명은 분명 백만원 가까운 돈을 잃겠죠.
그럼 실내 분위기가 불이 튀면서 호흡이 빨라지겠죠.
누군가는 깊은 한숨을 연신 내쉬게 될 것입니다.
그럼 1시간 지나면 CO2값이 적어도 800ppm을 넘어가야 합니다.
근데 이값에 미치지 못하였다면 측정기를 신뢰하기는 어렵다고 봅니다.
가장 원시적인 방법이지만 상당히 잘맞는 방법입니다.
돈과 시간을 절약할 수 있고 부부 중 한명은 백만원을 거머쥐는 행운도 누릴 수 있죠.
가정내 부의 불평등을 촉진하고 더불어 가족들의 쾌적한 실내 공기질을 담보하기 위해서 부부가 한달에 한번쯤은 방문 닫아걸고 고스톱을 땡기시기를 권장합니다.
. 외기 이산화탄소 농도가 낮고 환기가 잘되서 그런건지 아니면 측정기 에러인지 확인하면 되겠죠. 가정에서 이산화탄소 농도계가 맞는지 틀리는지 어떻게 확일할 수 있을까요? 표준연구소에 들고가 Calibration을 해 볼 수도 없겠죠. 한가지 계산을 해 보았습니다. 현재 실내 CO2농도가 200PPM(v/v) 이라고 하셨고, 그렇다면 0.02vol% 입니다. 일반적인 대기에서의 CO2농도는 아시는 바와 같이 0.04vol% 이고, 인간의 날숨에 포함된 CO2는 4vol%로 알려져 있습니다. 폐에서의 산소-이산환탄소 교환은 이 농도와 관련이 깊습니다. 즉, 실내 이산화탄소 농도가 4vol%(40,000ppm)을 넘어가면 날숨의 농도와 같게 되는 것인데 이는 흡입공기와 폐포 표면의 이산화탄소 분압이 등압을 이룬다는 것을 의미합니다. 폐에서의 산소-이산화탄소 교환은 압력차(분압)를 동력으로 하는데 두 농도가 같게되면 분압차가 없게되고 결과적으로 폐에서의 산소-이산화탄소 교환이 정지하기 시작합니다. 그런 이유로 3000ppm을 넘어가면 어지름증을 느끼고 두통을 유발하는거죠. 우리가 환기장치를 달아야하는 중요한 이유 중 하나가 됩니다. 환기장치는 이산환탄소는 물론 라돈 같은 방사능 가스와 포름알데히드 같은 내장재에서 발생하는 발암 물질을 배출하여 실내 공기질을 유지하는 기능을 수행합니다. 사람이 사는 집에서는 필수 장치입니다. 미세먼지 높다고 창문 닫고 살면 훨씬 위험한 실내 발암물질에 노출되니까 이에 대응하는 유일한 답은 제대로된 환기장치입니다. 활동량에 따라 다르지만 우선 이 수치가 합리적 추론인지를 검산해 보겠습니다. 성인 1명의 호흡량은 0.5L/회 정도로 알려져 있고 낮은 활동시 분당 11회 호흡을 합니다. 고렇다면 (0.04-0.0004) * 0.5L/회 * 11회/분 * 60분/시 = 13.06L(CO2)/시.인 를 배출합니다. 하루로 따지면 13.06 *24 = 313.63L/day.인 이됩니다. 이산화탄소 분자량이 44g 이므로 이를 무게로 환산하면 313.63L * 44g / 22.4L = 616 g/day.인 입니다. 지구환경이 위협받고 있다고 주장하는 논문들에서 인용되고 있는 인간 1인당 이산화탄소 배출량 통계치는 1 kg/day입니다. 그니까 위 계산의 결과값이 0.6 kg/day 이므로 실제값은 제가 추론한 0.6 kg/day 와 1kg/day 범위라고 볼 수 있을 것입니다. 제가 가정한 값들을 기준으로 시뮬레이션을 한번 해보겠습니다 4M가로 * 4M세로 * 2.5M높이 = 40 ㎥ 용적을 가지는 방이 있다고 가정하시죠. 이게 우리나라 기준으로는 보통 중간 이상의 방 규모라고 봐야할 겁니다. 그럼 시뮬레이션 조건을 전제합니다. 1. 실내용적 ; 40 ㎥ 2. 현재 CO2 농도 : 200 PPM(v/v) 3. 재실인원 ; 2명(성인) 이러고 가정하면, 만약 이 방에 환기장치를 끄고 2명의 성인이 3시간 있었다고 보고 실내 이산화탄소 농도값을 계산해보면 13.06L(CO2)/(인.시) * 2인 * 3시 = 78.36 L 입니다. 이를 실내 용적으로 40 ㎥ 에 적용해서 CO2 농도로 환산하면, 78.36L / 40㎥ * 1㎥/1000L * 10^6 = 1,959PPM입니다. 당초 200PPM이 있었으므로 3시간 경과 후 실내 이산화탄소 농도는 2,159PPM이 되어 있어야 하는거죠. 한시간만 있었다고 해도 1959 / 3 + 200 =853 ppm이 되어야 합니다. 실제 실험 자료들을 보면 바로 1,000ppm 넘어갑니다. 이 실험을 해보고 나타난 결과 값을 살펴보면 대충은 감을 잡을 수는 있을 겁니다. 실제 재실 실험 결과들도 거의 이런 결과치에 근접하거든요. 오차 요인은 추정한 계산 근거에서 나기 보다는 실내 기밀도 차이에 의한 침기(틈새바람) 손실 오차가 더 커다고 보는데요. 그래도 얼추 이값에 근접해야 합니다. 협회 리자님께서 지인 분 아파트에서 실험하신 결과도 이 추론치에 근접하는 경향을 보였습니다. 여기 기술자료실에 그 보고서가 등록되어있죠? 다른 말로 집에 단열도 왕창하고 기밀하게 지었는데 환기장치는 필요없다고 안 달은 집에서 부부가 방문닫고 잤는데 아침에 멀쩡했다면 역설적으로 그게 날림이라는 유력한 증거라고 볼 수 있습니다. 건축주의 바람과는 달리 다행스럽게도 곳곳에 숨쉬는데 불편하지 않을만큼 외부공기가 드나드는 바람구멍이 있다는 것입니다. 원래 계획대로 건물이 기밀하게지어졌다면 환기시설없이는 사람이 살 수 없는 집이어야 하는거죠. 부부가 환기장치 끈 채로 안방에 문 닫아 걸고 쩜당 만원짜리 고스톱을 3시간 치면 부부 중 1명은 분명 백만원 가까운 돈을 잃겠죠. 그럼 실내 분위기가 불이 튀면서 호흡이 빨라지겠죠. 누군가는 깊은 한숨을 연신 내쉬게 될 것입니다. 그럼 1시간 지나면 CO2값이 적어도 800ppm을 넘어가야 합니다. 근데 이값에 미치지 못하였다면 측정기를 신뢰하기는 어렵다고 봅니다. 가장 원시적인 방법이지만 상당히 잘맞는 방법입니다. 돈과 시간을 절약할 수 있고 부부 중 한명은 백만원을 거머쥐는 행운도 누릴 수 있죠. 가정내 부의 불평등을 촉진하고 더불어 가족들의 쾌적한 실내 공기질을 담보하기 위해서 부부가 한달에 한번쯤은 방문 닫아걸고 고스톱을 땡기시기를 권장합니다. .

ㅋㅋㅋ
ifree님은 아무래도 글을 쓰는 직업이어야 했습니다. [실험소설]이라는 새로운 장르도 개척하실 만 하구요..

HVAC 님 측정기의 위치를 좀 더 높혀 보세요~~ ㅋㅋㅋ ifree님은 아무래도 글을 쓰는 직업이어야 했습니다. [실험소설]이라는 새로운 장르도 개척하실 만 하구요.. HVAC 님 측정기의 위치를 좀 더 높혀 보세요~~

현재 지구의 CO2 농도는 아래 링크서 확인해 보세요. (하와이)
상기 측정수치는 100여년전의 지구 대기의 측정치와 비슷할것 같습니다. 
https://www.co2.earth/

네타모 기기를 사용 하신다면 아래와 같이 칼리브레이션 해보세요
( 타 기기도 기기 메뉴얼대로 칼리브레이션 하시면 됩니다.)

13.9 Manual CO2 calibration
 If the Netatmo station fells on the ground or goes under similar shocks, it may be necessary
 to perform a manual calibration of the CO2 sensor.
 For this purpose please visit the CO2 Calibration tab of your station, from the menu
  My stations . Once the manual CO2 calibration started, please don't unplug the station
 for at least 6 hours, to let it calibrate.
 If the station did not go under excessive shock manual CO2 calibration should not be
 needed. 현재 지구의 CO2 농도는 아래 링크서 확인해 보세요. (하와이) 상기 측정수치는 100여년전의 지구 대기의 측정치와 비슷할것 같습니다. https://www.co2.earth/ 네타모 기기를 사용 하신다면 아래와 같이 칼리브레이션 해보세요 ( 타 기기도 기기 메뉴얼대로 칼리브레이션 하시면 됩니다.) 13.9 Manual CO2 calibration If the Netatmo station fells on the ground or goes under similar shocks, it may be necessary to perform a manual calibration of the CO2 sensor. For this purpose please visit the CO2 Calibration tab of your station, from the menu  My stations . Once the manual CO2 calibration started, please don't unplug the station for at least 6 hours, to let it calibrate. If the station did not go under excessive shock manual CO2 calibration should not be needed.

예전에 다른 설비 커뮤니티에서 캘러브레이션이 잘된 CO2 측정기로 며칠동안
실내를 모니터링한 자료를 봐서 ifree님이 계산하고 언급하신 수치와 비슷한
결과값이 나왔습니다. 제가 계산해봐도 이론적 수치와는 아주 많이 동떨어진 것
같습니다. 실내에서 취짐중인 새벽에 환기유닛을 작동하지 않을 경우에 CO2
농도가 가장 많이 올라가는 것이 일반적이라 생각됩니다. 예전에 다른 설비 커뮤니티에서 캘러브레이션이 잘된 CO2 측정기로 며칠동안 실내를 모니터링한 자료를 봐서 ifree님이 계산하고 언급하신 수치와 비슷한 결과값이 나왔습니다. 제가 계산해봐도 이론적 수치와는 아주 많이 동떨어진 것 같습니다. 실내에서 취짐중인 새벽에 환기유닛을 작동하지 않을 경우에 CO2 농도가 가장 많이 올라가는 것이 일반적이라 생각됩니다.