UPS(Uninterruptible Power Supply)는 ‘무정전 전원공급장치’를 일컫는 것으로, 정전 시에도 끊김 없이 전력을 공급해 주는 기능을 한다.

특히 갑자기 정전이 된다고 해도 UPS가 있으면 평상시와 동일하게 전력을 공급 받을 수 있다. 이 뿐만 아니라 UPS는 전압이 너무 낮거나 높을 경우 안정적으로 전압을 조정해 준다.

최근 출시된 UPS는 디지털 방식을 채택하고 있는 게 특징이다. 이에 따라 모든 기기를  디지털 방식으로 세밀하고 정확하게 제어할 수 있다.

아울러 기존의 복잡한 부품을 원보드 형태로 구성, 제품 단가를 크게 낮췄으며 크기도 기존 제품에 비해 훨씬 작아졌다.

이와 함께 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 인버터 제어로 인해 효율성을 높였다.

에너지저장장치(ESS) 기능을 탑재한 제품도 인기를 끌고 있다.

ESS 기능을 갖춘 제품은 에너지를 저장해 뒀다가 전력피크 시 사용할 수 있다. 비상시 전력공급이라는 UPS 본연의 기능에 이상이 생기지 않도록 이중의 안전장치를 갖춘 셈이다.

이 밖에도 서지(Surge) 보호 기능, 내진설계, 스마트기기 연동 등 UPS의 다양한 기능이 추가되고 있다. 국내외 UPS 업체의 주요 제품을 살펴봤다.

○…이화전기㈜의 UPS ‘에투스(ETUS)’는 부하의 종류에 관계없이 항상 입력 전원 단역률을 ‘1’, 전원전류의 고조파 함유율을 3% 이하로 제어한다.

32비트 디지털신호처리기(DSP)를 사용해 소프트웨어로 UPS를 컨트롤하는 것이 특징이다.

이중변환 온라인(Double Conversion On-Line) 방식을 채용해 입력 전압에 고주파 또는 플리커(Fliker)가 발생해도 각종 제어연산에서 IGBT게이트 신호발생까지 모두 SW로 처리한다.

공간벡터제어기술(Space Vector PWM)을 사용해 매순간마다 공간백터상의 두 종류의 전압을 이용해 인버터의 효율 및 DC 전압 활용률이 20% 높다는 것이 업체 측 설명이다.

전원사고 및 고장발생 시 트레이스 기능으로 사고원인을 추적할 수 있다.

입력 측에는 서지(Surge) 보호 장치를 장착, 낙뢰 및 차단장치 개폐 시 발생할 수 있는 모든 써지를 흡수 및 제거한다.

고주파 순환전류저감기법을 적용해 병렬 운전 시 발생하는 고주파순환전류를 최소화해 안정된 전원공급환경을 제공한다.

 

○…㈜이온의 하이브리드형 ALL IGBT UPS ‘마르쉐(MARCHE)’는 UPS와 에너지저장장치(ESS)의 장점을 결합시켰다.경부하 시 전력을 저장, 피크 시에 활용함으로써 에너지효율을 극대화할 수 있다.

고속듀얼 디지털싱글프로세서(DSP)를 탑재해 완전한 디지털 방식으로 제어, 별도의 하드웨어 변경 없이 성능 및 기능 개선이 가능하다.

무효전력 조정기능을 갖추고 있어 별도의 역률조정장치의 투자가 불필요하다.

또한 역률이 개선됨으로써 부하전류가 감소돼 변압기 용량 및 선로에 여유가 생기게 된다. 즉, 설비 투자비 및 전기인프라 공사 비용을 절약할 수 있다.

최대 94% 이상의 높은 효율을 자랑하며, 완벽한 IGBT 이중변환 기술이 적용됐다.

병렬로 6대까지 설치가 가능해 유연한 배터리 구성 조건을 갖추고 있다.

자체개발 프로그램을 통해 각종 계측값 및 장애내역을 컴퓨터나 스마트폰을 통해 확인할 수 있어 예방적 유지보수와 신속한 사고대처가 가능하다.

한편, 이온은 지난해 스마트그리드 ESS보급 추가사업의 주관사로 선정된 바 있다.

○…국제통신공업㈜의 UPS ‘KJU’시리즈는 변압기가 필요 없는 무변압기 방식을 채용했다.

기존 UPS의 경우 불평형 부하 시, 출력전압을 안전화 시키기 위해 별도의 변압기가 필요하다.

이 제품은 축전지 수량을 줄이기 위한 DC-DC컨버터를 내장하고 있어 별도의 입력 및 출력 변압기가 불필요하다. 더욱이 변압기를 탑재하지 않아 소형 및 경량화가 가능하며, 변압기가 없어 소음이 없다는 것이 업체 측 설명이다.

아울러 반도체 절체 스위치를 탑재해 고속절체가 가능하며, 순환전류량이 최소기 때문에 수명이 길고 신속한 고장차단을 할 수 있다.

내진설계가 적용돼 강도 7에서도 문제없이 사용이 가능한 것도 특징이다.

디지털신호처리기(DSP) 제어회로로 제품을 신속하고 정확하게 제어할 수 있다. 특히 부품교체나 정기 보수 점검 시 별도 부하기나 시험 케이블 설치 없이 제품 상태를 점검할 수 있도록 설계했다.

○…슈나이더일렉트릭의 ‘차세대 스마트 UPS (SMC, SMT)’는 기존 스마트 UPS제품에서 에너지 효율을 위한 기능이 보강됐다.

특히, 슈나이더 일렉트릭만의 독자적 기술인 ‘그린모드’를 제공해 UPS의 효율을 최대 99%까지 끌어올릴 수 있는 것이 특징이다. 그린모드는 한국과 같이 전원공급이 비교적 안정적인 국가에서 많이 사용되는 절전모드로, UPS의 성능에는 부담을 주지 않으면서 최적의 상태를 유지할 수 있게 해준다.

이 밖에도 UPS 자체에서 적산전력 기능을 제공해 에너지 사용량에 대한 정확한 값(kW/H)을 확인할 수 있고, 이를 통해 UPS에 연결되어 있는 장비들의 전력 사용량을 모니터링해 요금으로 환산해 볼 수 

○…이튼(EATON)사의 UPS인 ‘파워웨어(Powerware)’는 ABM(Advanced Battery Management) 기술이 적용돼 배터리 수명을 늘렸다.

이 기술은 UPS가 충전전압을 유지하는 안정적인 상태에서 일정기간 동안 UPS배터리를 강제 방전 시키고 이후 부동충전 전압으로 충전 후 배터리를 쉬게 하는 기술이다.

주기적으로 새로운 전압을 공급해 배터리의 부식을 최소화한다.

아울러 실제 부하 없이 UPS 자체로 부하테스트 기능을 탑재했다.

VMMS (Variable Module Management System) 기능도 갖췄다. 이 기능은 저부하시 운전효율을 증가시키는 기능으로서 UPS 자체에서 예비모듈이 확보된 부하분담운전을 의미한다.
부하기 감소했을 때 UPS는 부하량에 맞춰 휴식모드로 전환하며 주기에 따라 교체운전이 가능하다.

아울러 ESS 기능도 발휘하며, 전원 장애시 인버터로 2ms 이내로 절체가 가능하다는 것이 업체 측 설명이다.

 

○…에머슨네트워크파워의 UPS ‘트라이너지큐브’는 단일 UPS로 300킬로와트(kW)에서 3메가와트(MW)까지 확장이 가능한 장비다.전체 전력 인프라에 영향을 주지 않으면서 용량 증대 또는 기존 시스템과의 통합이 가능하다. 병렬 구성으로는 최대 24MW까지 확장 가능하다.

트라이너지큐브는 에머슨네트워크파워의 원격 진단 및 예방 모니터링 서비스 ‘라이프’와 함께 설치된다.

이 모니터링 서비스를 통해 라이프 전담 서비스 센터에서 장비의 운용 데이터를 측정 및 분석해 운용시간을 최대화하고 한계 출력 보호 시스템이 유지되도록 한다.