예텍 “네트워크 대기전력 절감‘탄소중립 스위치’ 개발”

전기 공급 및 제어 장치 전문 중소기업 예텍(대표 김병호)은 ‘탄소중립 스위치’를 개발했다고 8일 밝혔다.

예텍에 따르면 탄소중립 스위치는 에너지 저장장치로 1·2차 배터리가 아닌 슈퍼 커패시터를 사용함으로써 기계적 움직임이 없어 거의 반영구적으로 사용이 가능하다. 또한, 슈퍼 커패시터를 충전용 배터리처럼 사용함으로써 사물인터넷(IoT) 네트워크 상의 통신이 가능함에도 전원을 차단할 수 있어 네트워크 대기전력을 기존 대비 수백분의 일 수준으로 줄일 수 있다.

전기제품이 사용하는 전력은 크게 유효전력과 무효전력으로 나뉜다. 한전에서 보낸 전력을 가정에서 실제 사용하는 비율을 가리키는 게 역률인데, 유효전력 비율이 낮은, 즉 역률이 나쁜 제품인 경우 플러그가 연결된 채 꺼져 있더라도 무효전력이 대기전력(Standby Power)에 가산된다. 따라서 전원을 완전히 차단하지 못하면 대기전력으로 낭비되는 양이 꽤 많다.
(대기전력이란 전기제품이 전원과 연결된 상태에서 주 기능을 수행하지 않으면서 소비하는 전기를 의미한다.)

무효전력은 지상 무효전력과 진상 무효전력으로 각 기기의 특성에 따라 발생하는데 서로 상쇄하기도 하지만 관리는 거의 불가능에 가깝다. 이미 미국에서는 저 전력(대기전력) 모드에서 역률의 문제점을 파악하고 우리가 대기전력을 계산하는 방식을 뛰어넘는 무효전력을 포함하는 피상전력의 개념으로 대기전력의 폐해에 접근하고 있다.

1차 전지와 같은 에너지 저장장치는 교체 및 관리 비용 등의 문제와 환경적 부담으로 IoT를 지속하는데 어려움이 따른다. 하지만 탄소중립 스위치는 짧은 시간 동안 충전하고 비교적 긴 시간 동안 방전되게 함으로써 방전될 때 전원을 차단할 수 있어 네트워크 대기전력을 0.0078 W 이하로 낮춤으로써 역률을 개선하는 방식이다.(예 10초 충전, 15분 방전)

블루투스 4.1, 4.2, 5.5V 1F 슈퍼커패시터, 5.5V ac-dc Converter, 포토 트라이악 커플러 또는 포토 모스펫, SSR, 마이크로컨트롤러, 스마트폰, 전압감시기 ic는 필요 없음, 초기 슈퍼커패시터 60초 충전 후, 전원차단 15분마다 10초 충전, 슈퍼커패시터 충전시 평균 초당 0.71W/3600sec(측정), 따라서 대기전력은 0.71W/3600sec×40sec=0.0078 W(hour) 같이 계산된다고 예텍 측은 설명했다.

탄소중립 스위치는 IoT 네트워크 대기전력을 차단하는 방식으로 효율향상을 꾀해 많게는 천분의 일 이하로 줄일 수 있으며 스마트 가전, 콘센트, 멀티 탭, 셋톱박스, 스위치, 허브, 모뎀, 중계기, 공장설비 시설 등에 장착 가능하다는 게 업체 측 설명이다.

예텍 관계자는 “비교적 간단한 구조의 탄소중립 스위치를 IoT 기기에 장착함으로써 미래사회의 폭증하는 에너지 사용을 줄이고 국가 발전량으로 인한 탄소 배출량을 감소시켜 네트워크 대기전력 문제없는 사물인터넷 시대가 가능해진다”고 말했다.

박해식 동아닷컴 기자 pistols@donga.com