ABB UPS PowerValue 11T G2 kVA
컴팩트 사이즈! NAS 용 UPS!
현대 사회에서 전기는 때려야 땔 수 없는 것 중 하나입니다. 우리 가정이나 사무실에서 사용하고 있는 많은 컴퓨터, NAS 등 가전제품부터 시작해서 산업 현장에서는 각종 기계 장치들이, 서비스 및 통신 인프라에서는 여러 서버와 수많은 AP 등의 장치가 전기를 에너지원으로 사용하여 작동하고 있습니다. 그렇듯 에디슨이 전구를 발명한 이후로 전기는 우리의 삶에서 매우 중요한 것 중 하나로 자리매김했으며, 중간에 정전 등으로 인해서 전기가 끊어지는 경우가 발생한다면 그 피해는 생각보다 큰 경우가 점점 더 많아지고 있습니다. 특히, 4차 산업혁명 시대에 있어서는 자율 주행 자동차를 비롯하여 네트워크 통신을 하고 있는 인프라가 점점 더 많이 늘어나고 있기 때문에 한순간이라도 전기가 끊어지는 경우가 발생하면 안 되는 상황이 더더욱 빠르게 늘어가고 있습니다.
이러한 상황에 있어서 오늘 이야기하고자 하는 UPS(무정전 전원 장치, Uninterruptible Power Supply)는 매우 중요한 장치 중 하나입니다. 일시적인 정전이나 갑작스러운 주파수 변동되는 경우에 있어서는 안정적으로 전기를 공급하도록 해서 효율적으로 방어해 주며, 갑작스럽게 장시간 정전이 발생되게 된다면, 그동안 내장된 배터리에 비축해둔 전기를 활용하여 전기가 복구되기 전까지 일정 시간 동안 버티거나 안정적으로 여러 장비들을 정지시켜서 손실 없이 종료할 수 있도록 전원을 공급해 주는 장치입니다.
여러모로 전기를 사용하는 장비 운용에 있어서는 매우 필수적인 장치이다 보니 여러 메이커에서 다양한 종류의 UPS를 출시하고 있는데, 이번에 살펴볼 제품은 그중에서도 산업용 장비 전문 기업인 ABB에서 출시한 UPS PowerValue 11T G2 kVA B (이하 ABB UPS)입니다. 바로 한 번 살펴보도록 하지요.
기술사양은 다음과 같습니다.
크기 및 무게
144 x 228 x 356 mm / 9.2 Kg
입력
220/230/240 VAC
역률 : >= 0.99
전압 공차 : 100-300 VAC(부하 의존적)
전류 THDi : 5% 저항 전부하
주파수 범위 : 45-55 Hz / 54-66 Hz
출력
220/230/240 VAC
정격 : 900W / 역률: 0.9
토폴로지 온라인 이중 변환 / 병렬 구성없음
전압 공차 : +- 1% (230V 기준)
전압 왜곡 : 선형 부하 <2% / 비선형 부하 < 6%
공칭 주파수 : 50 또는 60 Hz
파고율 : 3:1(부하 지지)
배터리
VRLA(밸브 조절식 납축전지)
2 x 9.4 Ah
1.5A/3.6A 조정식
90% 충전까지 4시간
인터페이스
LCD 디스플레이
SNMP, Modbus, AS400
환경 감시 센서 프로브
박스를 열어보자
ABB UPS의 박스 패키지는 산업용 제품 제조사답게 무지 박스를 사용하고 있으며, 측면에 제품 관련 정보 스티커를 붙여서 제품을 구분하고 있습니다. 정면에는 제품 취급 관련해서 주의사항이 표기되어 있습니다.
박스를 열어보면 좌우로 스티로폼으로 고정되어서 비닐로 포장되어 있는 ABB UPS가 보입니다. 조심스럽게 박스에서 꺼내서 패키지 구성품을 살펴보도록 하지요.
구성품은 다음과 같습니다.
ABB UPS 본체
사용자 매뉴얼
USB Type 데이터 케이블
RS232 데이터 케이블
전원 케이블 (3핀 수 / Type.F형 플러그)
전원 공급 케이블 (3핀 암/수)
제품을 살펴보자
ABB UPS는 144 x 228 x 356 mm으로 다른 UPS 장치들 대비 컴팩트한 크기를 가지고 있으며, 무게에 있어서는 납 배터리 2개가 사용되다 보니 9.2 Kg입니다.
전면 상단에는 LCD와 버튼 4개가 위치하고 있으며, 이를 통해서 현재 UPS 상태 정보 출력 및 설정 제어가 가능합니다.
그리고 하단에는 내부 발열 해소를 위해서 공기가 잘 유입될 수 있도록 세로로 길게 에어홀이 있으며, 구조가 지그재그로 이중으로 되어있어 내부로는 쉽게 먼지가 들어가지 않도록 되어있습니다. 고로, 메시 타입의 에어 필터보다는 아쉽겠지만, 그래도 청소에 있어서는 간편하게 할 수 있을 것으로 보입니다.
상단에는 아무런 타공 없이 철판이 깔끔하게 끝까지 쭉 이어지며, 곳곳에는 제품 사용 시 주의사항부터 시작해서 제품 인증 정보 및 시리얼 바코드 스티커가 있습니다. 확실히 이렇게 놓고 보니까 컴팩트 사이즈의 제품으로 깔끔합니다.
측면에는 커버를 고정해 주고 있는 3개의 나사와 함께, 앞쪽 하단으로 에어홀이 타공되어 있어 전면과 함께 공기를 유입시켜 내부 냉각이 잘 이루어지도록 하고 있습니다. 다만, 이쪽은 구조적으로도 별다른 필터가 없기 때문에 먼지 유입이 생각보다 빠르게 될 것으로 보여 조금 관리가 필요하다고 생각됩니다.
후면에는 많은 데스크톱, 서버 장비들과 마찬가지로 인터페이스가 위치하고 있습니다. 전원 공급은 1개의 AC INPUT을 통해서 받고 있으며, 총 4개의 장치에 AC OUTPUT을 통해서 전원을 공급할 수 있습니다. 그리고 혹여나 과전류 또는 합선 등으로 장치 손상이 발생되는 경우를 대비해서 250VAC 10A 출력 차단기(퓨즈)가 같이 위치하고 있습니다.
그리고 후면 상단에는 녹색 커넥터에 케이블이 연결되어 있는 것이 보이는데, 이는 EPO(비상 전원 차단, Emergency Power Off) 커넥터로 혹여나 비상 상황 시 커넥터를 뽑거나 절단하는 것으로 바로 전원 공급을 차단해서 작동을 멈추도록 하는 커넥터입니다. 보통은 사용할 일이 없지만, 간혹가다가 전원 공급을 빠르게 차단해야 되는 경우가 있다면 유용하게 쓰이기도 합니다.
EPO 커넥터 위와 옆으로는 RS 232 직렬 포트와 함께 USB Type.B 포트가 위치하고 있습니다. 이 두 포트는 PC / 서버 / NAS 등 UPS와 호환되는 여러 장치들과 인터페이스 하여 혹여나 비상시 종료 신호를 보내거나, 현재 UPS의 상태를 받아서 볼 수 있도록 하는 기능을 제공해 주고 있습니다.
지난번 진행했었던 산업용 제품 리뷰에서도 말했었지만, 산업용 제품은 편리한 유지 보수를 위해서 분해 결합이 정말 하기 쉽도록 잘 되어있습니다. ABB UPS 역시 측면 나사 6개와 후면 나사 4개를 분해하면 바로 커버를 분리해서 내부를 볼 수 있도록 편리하게 되어있는데, 한 번 간단하게 열어서 보도록 하겠습니다.
ABB UPS의 커버를 벗기고 난 후 가장 먼저 반겨주는 부분은 PCB 기판이 있는 부분입니다. 혹시나 모를 커버와의 쇼트 방지를 위해서 플라스틱 커버로 보호 처리가 꽤나 잘 되어있으며, 그 뒤로는 코일, TR, 릴레이, 퓨즈 등 각종 전기 소자들이 바이패스 라인과 충전기 + 배터리 + 인버터 라인을 구성하여 끊김 없이 전원을 공급해 줄 수 있도록 잘 되어있습니다.
약 1~2 cm 정도 되는 조금 두터운 철반 반대편으로는 납전지 2개와 함께 AC OUTPUT 출력 라인이 구성되어 있습니다. AC OUTPUT 라인은 멀티탭과 동일한 구조로 되어있으며, 조금 여유 있게 남은 케이블들이 고무로 둘러싸여서 마감 처리되어 있습니다.
납전지는 히타치(Hitachi) 사의 CSB UPS 12580 F2 제품 2개를 직렬로 연결해서 사용하고 있습니다. 12V 96.7W/Cell 출력을 제공해 주는 제품으로, 배터리 내부적으로는 6개의 셀을 가지고 있고, 한 번 충전해두면 최대 5년간 대기하면서 전력을 유지하고 있을 수 있는 제품입니다. 다른 것보다 5년간 대기하면서 전력을 유지할 수 있을 만큼 성능이 좋은 배터리다 보니까 이는 전력 효율에서도 적은 에너지 손실로 효과를 돈독하게 발휘를 하고 있습니다.
보다 상세한 정보가 궁금하다면 아래의 링크를 확인해보시길 바랍니다.
https://www.csb-battery.com/english/01_product/02_print.php?fid=17&pid=113
이제 슬슬 내부 탐험은 이쯤하고 다시 조립해서 설치 및 세팅 후 사용해보도록 하지요.
설치해서 사용해보자
설명서가 동봉되어 있는 모든 제품들은 사용 전 설명서를 읽어보는 것이 매우 중요합니다. 특히, UPS 류의 제품 같은 경우 직접적으로 다른 제품에 공급되는 전기를 다루는 제품이기 때문에 더더욱 설치 및 세팅에 앞서서 설명서를 읽는 것이 중요합니다. 한 번 설명서를 읽어보고 한 번 차근차근 설치해서 사용해보도록 하지요.
이번에 ABB UPS를 설치하면서 연동을 진행할 제품은 바로 시놀로지(Synology) 사의 DS218+ NAS입니다. 집에서 자료 보관, 백업, 홈 서버 등 여러 가지 목적으로 계속 전원을 켜두고 사용하고 있는 장치로, 중간에 전원이 갑작스럽게 끊어지게 될 경우 약간의 타격이 발생될 수밖에 없는 장치이기도 합니다. 이번에 한 번 여기에 연결해서 사용해보도록 하지요.
[ 지금부터 NAS 연동 설명의 기준은 시놀로지 사의 NAS 기준입니다. ]
설치 자체는 매우 간단하게 가능합니다. 기존에 NAS에 전원 공급을 하고 있는 전원 어댑터에서 220V 플러그 케이블을 제거, ABB UPS와 연결할 수 있는 3핀 암/수 케이블로 교체를 진행합니다.
이후 ABB UPS의 OUTPUT에 암 소켓을 끼워서 연결해 주는 것으로 NAS에 전원을 안정적으로 공급할 준비는 완료됩니다.
그리고 ABB UPS와 NAS가 연결되어서 상태 확인 및 종료 신호를 주고받을 수 있어야 되겠지요? 동봉되어 있는 데이터 케이블을 Type.B 부분은 ABB UPS에 연결하고 NAS에는 Type.A 부분을 연결합니다.
이로써, 모든 설치 작업이 완료되었습니다. 생각보다 설치 과정 자체는 매우 간단하죠? 별다른 어려울 것 없이, 전원 표기만 잘 보고 연결하는 것으로 간편하게 설치가 가능합니다.
그리고 추가적으로 UPS를 통해 전원 공급, 정전 등 비상 상황이 발생했을 때 전원을 일정 시간 동안 유지되는 장비를 늘리고자 한다면, 동봉되어 있는 3핀 암/수 케이블과 동일한 전원 케이블을 별도 구매하셔서, NAS에 설치했던 것과 마찬가지로 AC OUTPUT과 대상 장치의 어댑터, 또는 파워서플라이에 연결해 주기만 하면 됩니다.
설명은 이쯤하고, 이제 전원을 넣어보도록 하지요.
ABB UPS에 전원을 공급하게 되면 바로 켜지고 동작합니다. 기본적으로 전원이 공급된 상태에서는 바이패스 모드(byPA)로 동작하여 들어오는 전원 그대로 AC OUTPUT으로 공급합니다.
이 상태에서 바로 NAS의 전원 버튼을 눌러서 시동시켜보면 정상적으로 전원 공급이 이루어지면서 부팅되는 것을 확인할 수 있습니다.
NAS가 부팅되는 동안 간단하게 ABB UPS의 설정을 건드려보도록 하지요. 기본적으로 ABB UPS는 Enter 버튼을 꾹 누르는 것으로 설정 모드로 진입하게 되며 Select 버튼을 꾹 누르는 것으로 설정 및 확인 메뉴 이동 및 설정값 변경이 가능합니다.
설정 및 확인 가능한 항목으로는 [ 출력 전압(OPV) / 출력 주파수(OPF) / 바이패스 ON, OFF(byPA) / 무출력 또는 바이패스 모드에서 작동 모드(MOdE) / 보조 배터리 팩 번호(EbpN) / 배터리 남은 시간 ON, OFF(baTT) / 모든 모드에서 충전기 전류(CHG) ]가 있으며, 기본적으로 출력 전압(OPV)의 옵션 값이 230V로 되어있기 때문에 220V로 값을 변경하시고 사용하시는 것을 권장합니다.
데이터 케이블 연결 전
데이터 케이블 연결 후다시 NAS로 돌아와서, 부팅이 완료되고 나면 관리 페이지를 로그인하고 제어판에서 하드웨어 및 전원 메뉴를 보면 한 가지 변화를 바로 확인할 수 있습니다. 바로 UPS 항목에서 그동안 [ UPS 가 연결되지 않았습니다. ]라고 출력하던 장치 정보가 클릭 버튼으로 바뀌어 있습니다.
해당 버튼을 클릭을 하게 될 경우 [ 제조 업체 / 모델 / 상태 / 배터리 충전됨 / 예상 배터리 시간 ] 을 출력하며, 이를 통해서 정상적으로 연결되었는지, 배터리는 얼마 정도 충전되어 있으며, 배터리 사용 시 어느 정도 가동할 수 있는지 예상 시간을 제공합니다.
현재 연결된 제품 기준으로는 배터리가 91% 충전되어 있으며, NAS 기준 약 6405초(약 106분 → 약 1시간 7분) 정도 사용할 수 있다고 나오고 있지만, 실제 사용한 수준은 UPS 전압 50% 기준 13분, 100% 부하 기준 5분 정도의 백업 시간을 보장해 줍니다.
UPS의 가장 큰 목적은 무정전 전원 공급이지요? 처음 부팅하고 사용하고 있는 상태인 바이패스 모드인 상태에서 전원을 끊게 되면 어떻게 동작하는지 확인해보기 위해 바로 ABB UPS의 전원을 끊어보았습니다.
그 결과, ABB UPS 내부적으로 릴레이 동작 소리가 나면서 배터리 사용 모드로 전환 및 인버터가 구동되어서 연결해둔 NAS에 계속해서 전원을 공급했습니다. 그리고 NAS 및 UPS의 설정에 따라서 다음과 같이 동작이 이루어졌습니다.
1. NAS에서 ABB UPS에서 보내온 신호를 바탕으로 자동 종료 진행, 이후 UPS가 무출력 모드(STbY)로 전환되었다가 종료.
2. 일정 시간 동안 배터리를 소모하면서 NAS의 현재 가동 상태를 유지, 이후 배터리가 방전되기 이전에 전원이 공급되기 시작되면 릴레이 소리와 함께 라인 전환이 이루어지고 배터리 충전 진행.
UPS가 배터리로 동작하고 있을 때는 NAS에서 장치 정보에 출력되는 상태 정보가 [ 배터리 작동 ]으로 표기되었으며, 배터리 충전 상태와 예상 배터리 시간은 상당히 빠르게 감소가 이루어졌습니다. 그리고 최종적으로 배터리가 완전 부족 단계에 이르게 되면 자동으로 종료 프로세스가 동작, UPS까지 완전 종료가 되었으며, 배터리가 완전히 소모되기 전에 NAS가 종료되면 자동으로 UPS도 무출력 모드가 되었다가 종료가 되었습니다.
여담으로 배터리로 동작시키고 있을 때 한 가지 아쉬운 점이 있는데.. 바로 쿨링팬의 소음이 다소 크다는 점입니다. 납전지의 DC 12V 전압을 인버터를 통해 AC 220V로 전환하는 과정에서 발생되는 발열을 빠르게 해소하기 위해서 쿨링팬이 빠르게 돌아가는 부분에 있어서는 충분히 이해되고 납득이 되나, 조금은 저소음 쿨링팬을 사용했으면 더 괜찮지 않았을까? 생각이 많이 듭니다.
전력 효율에 있어서는 어때?
본 측정 결과는 모든 장비를 대신하지 않습니다.
ABB UPS를 사용하면서 잠깐 동안 간단하게 전력 효율을 측정해보았습니다. 중간에 멀티탭과 측정기를 거치다 보니 교류 전압 손실은 어쩔 수 없는 부분이니 생략하고, 전류 및 전력, 그리고 역률의 수치를 보았을 때는 ABB UPS 없이 사용했을 때와 대비해서 별다른 차이 없이 비슷한 수준에서 준수한 효율을 보여주고 있었습니다. 고로, 사용 및 유지 비용에 있어서도 상당히 이득이 있을 것으로 보입니다.
마치며
ABB UPS PowerValue 11T G2 kVA B을 간단하게 한 번 살펴보았습니다.
그동안 현장 설비를 납품하면서 다양한 종류의 UPS 제품들을 여럿 만나보기도 했었는데, 그동안 보았던 제품들과 비교해서 상당히 작은 크기를 가지고 있으며, 전력 효율 측면에 있어서는 준수한 성적을 보여주고 있는 제품이었습니다.
크기 부분에 있어서는 많은 UPS 장비들이 적어도 미들타워 급 데스크톱과 엇비슷한 크기를 가지고 있거나, 서버 랙 하단에 위치할 수밖에 없을 정도로 꽤나 큰 크기를 가지고 있는 제품들이 많은데, ABB UPS는 충분히 컴팩트하다고 이야기할 수 있을 정도로 UPS 제품군 중에서는 상당히 작은 크기를 가지고 있습니다.
그리고 전력 효율 측면에 있어서도 비록 짧은 측정이라고 하지만 꽤나 준수한 수준의 성적을 보여주고 있다는 생각이 많이 들었습니다. 제가 사용하고 있는 NAS 같은 경우 평소 약 29~32W 정도의 전력을 사용하고 있었는데, ABB UPS를 중간에 추가되어서 자연스럽게 높아질 수밖에 없음에도 불구하고 약 35W 정도로 전력 사용량이 크게 올라가지 않았습니다.
여러모로, 가정이나 사무실 등에서 안정적으로 전원이 공급되어야 되는 NAS와 같이 사용하기 적합하다 생각되는 괜찮은 제품입니다. 혹여나 UPS 구매를 고려하고 계신다면, 한 번 생각해보시는 것을 추천드리며 이상 글을 마칩니다. 감사합니다.
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