본 연구는 급속한 도시화로 인한 열섬 현상과 대기오염 문제를 해결하기 위해 C2C(Chip-to-Cloud) 기술 기반의 실시간 환경 모니터링 및 대응 시스템을 제안한다. 기존의 제한적인 관측망과 수동적 대응 방식의 한계를 극복하고자, 고밀도 센서 네트워크를 통해 200m 간격으로 온도, 습도, 미세먼지, NO₂, O₃ 등을 실시간 측정하고, AI 예측 모델을 활용하여 자동 냉각 및 대기 정화 장치를 제어하는 통합 시스템을 설계하였다. CFD 분석과 가상환경 시뮬레이션을 통한 검증 결과, 제안 시스템은 도심 평균 온도를 2.3℃ 감소시키고 PM₂.₅ 농도를 15% 저감하는 효과를 보였으며, 온도 예측 정확도 94.5%, 오염도 예측 정확도 92.1%를 달성하였다. 본 연구는 데이터 기반의 능동적 환경 관리 시스템이 도시 환경 문제 해결에 유효한 솔루션임을 입증한다.