페어스톤
UPS의 기본상식

 
작성일 : 19-05-22 10:34
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 글쓴이 : 페어스톤
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 무정전 전원 장치 기술 구분


 

1. 온라인/오프라인/라인 인터랙티브 
 


온라인 방식 ]


무정전 전원 장치는 정전이나 전원 장애가 발생하여 한전 전원 공급에 문제가 생길 경우에도 내부 백업 배터리를 통하여 컴퓨터나 전자 기기에 지속적인 전원 공급을 하여 주는 장비입니다. 그리고 사용하는 기술적인 성격에 따라 온라인/오프라인/라인 인터랙티브 방식으로 대별됩니다.

온라인 방식의 무정전 전원 장치는 기본적으로 항상 입력 전원이 두 번의 전환을 거쳐 출력되므로 입력 전원의 변동이 줄력에 전혀 영향을 미치지 않습니다. 그러나 두 번의 전원 전환을 위하여 보다 복잡한 회로 설계 및 부품이 필요하기 때문에 가격이 무척 비쌉니다. 그리고 절체 시간이 없기 때문에 성능은 아주 월등히 좋다고 볼 수 있습니다. 바로 이런 이유 때문에 고가의 정밀 장비 보호용으로 자주 사용되고 있습니다. 
 


품질과 출력 파형

UPS의 출력 전기의 파형은 UPS 가격과도 연관된 매우 중요한 부분입니다. 간혹  품질의 척도로서 파형을 아주 중요시하는 분들이 많은데 품질과 파형은 전혀 무관하고 파형은 제품용도에 따라 달라지는 것이다. 품질의 척도는 제품을 어떤 업체에서 어는 정도의 고품질로 만들었는지를 살펴 비교하여야 할 것이다. 스위칭 파워에는 온라인 방식에 비해 가격이 월등히 저렴한 고품질의 구형파가 더 좋다.

 


오프라인 및 라인 인터랙티브 방식 ]


오프라인 방식의 무정전 전원 장치는 평상시에는 한전의 전원을 정류하여 출력하다가 만약 한전의 공급의 일시 중단되거나 전원 장애가 발생하면 내부의  인버터를 사용하여 출력 전원을 내보냅니다. 다시 복전되거나 전원 장애가 해제되면 인버터 출력을 중지하고 한전 전원을 출력합니다. 오프 라인에서는 한전에서 인버터 모드로 전환되는데 약간의 시간이 소요되는데 이때의 시간을 바로 절체 시간이라고 부릅니다. 정상적인 절체 시간은 2ms에서 10ms 시간 이내인데 품질이 나쁜 제품은 절체에 문제가 자주 발생하여 문제가 많이 발생하기도 합니다. 오프 라인의 제품을 구입하실 때에는 반드시 품질에 대한 철저한 검증을 거친 제품을 사용하시기 바랍니다. 

라인 인터랙티브 방식의 무정전 전원 장치는 오프 라인과 온라인 방식의 제품이 가진 장점만을 취합하여 만든 경제적인 측면에서 아주 유용한 제품입니다. 오프 라인 장비는 심한 입력 전압 변동이 생기면 바로 인버터 모드로 바뀌어 배터리를 소모하므로 이런 일이 자주 발생하면 배터리의 수명이 현격하게 줄어듭니다. 그런데 라인 인터랙티브 방식은 여기에 온라인적 성격인 전압 조정 기능을 추가하여 심한 입력 변동이 발생하여도 자동으로 전압을 조정하여 출력하여 내보내므로 배터리의 사용률이 줄어듭니다.다시 말해 배터리의 수명이 월등히 길어지게 됩니다.

 

 

 

2. 무정전 전원 장치의 주요 개념 이해 

    ■ VA와 W(Watts)의 차이점은 무엇인가 ?
    무정전 전원 장치는 전통적으로 출력 용량을 전압(Volt)와 전류(Amp)의 곱인 VA로 사용하고 있으며 W(Watt)는 무정전 전원 장치에 연결되는 부하의 용량으로 사용되고 있습니다. 이 W와 VA의 관계는 다음과 같습니다.

W = VA×0.6(또는 0.7)


VA와 W의 관계

배터리와 같은 직류 전기는 전압(V)과 전류(A)를 곱한 값이 전력(W)가 됩니다. 즉 VA=W입니다.그러나 교류 전기의 경우는 VA=전압(V)×전류(A)가 되질 않고 W=V×A×COSΦ가 됩니다. 컴퓨터와 같은 기기의 COSΦ는 0.6~0.7이 대부분이다. 모터나 다른 교류 기기들도 그 특성에 따라 이 값이 달라지므로 용량 계산을 하는데 매우 중요한 요소입니다. 흔히들 UPS에서 표기하는 VA를 W라고 말하시는 분들이 상당수 있으신데 이것은 잘못된 표현입니다. 반드시 VA(브이에이)라고 말씀하셔야 합니다.

 

    ■ 스마트(Smart) 무정전 전원 장치란 무엇인가 ?
    미국의 APC사의 제품명이 바로 스마트 무정전 전원 장치였으나 현재는 많은 업체들이 마이크로프로세서에 의해 제어되고 각종 전원 정보를 실시간으로 컴퓨터를 통해서 볼 수 있는 무정전 전원 장치를 이렇게 부르고 있습니다. 한편 통신 기능은 가지고 있으나 정전,저전압,등의 단순 정보만 교환할 수 있는 무정전 전원 장치는 인텔리젼트 무정전 전원 장치라고 부릅니다. 

    ■ 모니터링 및 자동 종료 프로그램은 사용해야 하나 ?
    정전이나 기타 전원 장애로 인하여 배터리의 백업 전원으로 전원 공급을 유지하고 있을 경우에 언제 어떻게 컴퓨터 시스템을 종료시켜야 할 것인지를 결정하는 것은 매우 중대한 일입니다. 또한 관리자나 컴퓨터 사용자가 전원의 이상 증상을 감지하여 자신의 판단으로 어느 시점에서 결정을 내릴 수 있는 상황에서는 별 문제가 아니겠지만 만약, 아무도 없는 상황에서 문제가 발생한 경우에는 무정전 전원 장치의 의미가 없어집니다. 왜냐면 단지 일정 백업 시간 동안만 전기를 공급하다 배터리가 다 소모되면 일방적으로 전기 공급을 중단하여 버리기 때문입니다. 결국 시스템에 손상을 입히게 됩니다. 여러분이 무정전 전원 장치 프로그램을 사용하여야 하는 이유가 바로 여기에 있습니다. 사람이 없을 경우에 무정전 전원 장치로부터 신호를 받아 안전하게 종료시켜줍니다. 현재 대부분의 무정전 전원 장치가 이 기능을 가지고 있으므로 프로그램만 구입하여 설치하면 됩니다. 특히 중요한 기기의 경우는 반드시 사용하여 주는 것이 좋습니다.

    ■ 무정전 전원 장치의 프로그램은 다른회사의 제품에도 적용 가능한가 ?
    대부분의 무정전 전원 장치 업체들이 프로토콜과 핀 배열을 달리하고 있어서 호환성이 거의 없다고 보면 됩니다. 그러나 일부 제품들은 동일한 회사에서 생산되어 브랜드나 외양만 달리하여 판매되기도 하므로 그런 경우는 사용이 가능합니다. 보다 정확한 내용은 판매처의 기술자에게 문의하여 확인하여야 합니다.

    ■ 무정전 전원 장치의 백업 시간이 궁금하다 ?
    무정전 전원 장치에 있어서 백업 시간은 매우 중요하고 가격 결정에 많은 영향을 미치는 부분입니다. 여기서 백업 시간이란 정전이나 전원 장애로 인하여 한전의 유입이 불가능한 상황에서 무정전 전원 장치 내의 배터리를 통하여 출력 전원을 유지하는 시간을 말합니다. 그러나 이 백업 시간은 여러 가지 환경에 의하여 동일한 제품이라도 다를 수가 있습니다. 특히 동일 용량의 제품과 동일 용량의 배터리를 사용하더라도 제조회사의 기술력이나 품질에 따라 백업 시간은 상당한 차이가 납니다. 좋은 회사의 우수한 제품을 사는 것이 더 긴 백업 시간을 보장받을 수 있습니다.

    컴퓨터의 경우 전원 장치에 200W나 300W로 표기되어 있는데 실질적으로 컴퓨터에서 소모하는 전력은 100W에서 150W가 대부분입니다. 즉, 최대 허용 전력의 절반 정도가 실질적으로 사용되고 있는 것입니다. 이론적인 내용을 참조하여 계산하지 마시고 보다 정확한 백업 시간 산정을 하기 위하여서는 공급 업체의 기술진과 협의하여 결정하는 것이 좋습니다.

    ■ 무정전 전원 장치에 연결하지 말아야 할 장비는 ?
    엄청난 전력을 소모하는 레이져 프린터는 가급적이면 연결하지 않는 것이 좋습니다. 레이져 프린터를 연결하면 과부하가 걸려 무정전 전원 장치가 다운되어 버리는 경우가 자주 발생합니다. 레이져 프린터를 제외한 대부분의 컴퓨터 관련 기기는 사용하는데 아무런 문제없이 잘 동작합니다. 간혹 대형 모니터가 전력을 많이 소모하여 백업 시간이 짧아지지만 용량을 초과하지만 않는다면 걱정하실 필요는 없습니다. 그런데 주의하여할 사항은 백업 전원 공급 중에 새로운 장비를 연결하여 전원을 켜지 말라는 것입니다. 특히 모니터를 연결하여 켜시는 분들이 많은데 그렇게 하면 바로 무정전 전원 장치가 꺼져 버립니다. 그 이유는 순간적으로 과부하가 걸리기 때문입니다.

    ■ 절체 시간이란 무엇인가 ?
    오프라인이나 라인 인터랙티브 방식의 무정전 전원 장치는 한전이 정상적으로 유입되면 일정한 전원 조정을 거쳐 바로 출력을 내보내나 정전이나 전원 장애가 발생하여 한전을 출력할 수 없을 경우 내부 배터리에 의한 인버터 전원을 출력합니다. 이때 한전 전원에서 인버터 전원으로의 전환이 필요한데 이 때 소요되는 시간을 바로 절체 시간이라고 합니다. 절체 시간이 필요 이상으로 길어지면 스위칭 파워에 손상을 입히므로 절체 시간이나 안정성이 우수한 제품을 구입하여야만 손해를 입지 않습니다. 통상적으로 요구되는 절체 시간은 2ms에서 10ms 정도입니다. 값이 너무 싼 초저가형 제품은 이 부분을 의심하여 보아야 하며 절체와 관련한 부품들이 국제 규격의 품질 인증을 획득하였는지도 확인하여야 합니다.

    ■ Buck와 Boost란 무엇인가 ?
    Buck와 Boost는 자동 전압 조정 기능이 가미된 무정전 전원 장치에 사용하는 개념입니다. Buck는 높은 전압을 낮춰 주는 기능을 말하며 Boost는 낮은 전압을 높여 주는 기능을 말합니다.


 
   
 



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