2022년 1월 5일, 작성자: Suchita Gupta
배터리 백업이라고도 하는 UPS(차단불가 전력 공급)는 부하 전력에 긴급 전력을 공급할 때 사용됩니다. 이 장치를 사용하면 주 전력원이 소실되거나 전압이 강하되었을 때 컴퓨터가 몇 분 동안 작동할 수 있습니다.
UPS 시스템에는 배터리 백업 전력을 공급하면서 전력 서지로 인한 손상도 방지하는 배터리가 들어 있습니다. 병원, 소규모 사업장, 전자 판매 시점(POS) 단말기, 제조 시설, 통신 센터 등 전 세계 상업 및 산업 영역에서 일반 발전 시스템에 문제가 생길 때 UPS 시스템이 사용되고 있습니다.
UPS 모델에 따라 사인파 또는 시뮬레이션 사인파의 출력 파형이 사용됩니다. 사인파 출력은 고품질 출력을 내는 최상의 파형입니다. 유틸리티의 AC 전력 신호 형태를 갖고 있어 부드럽게 반복해서 진동합니다. UPS 시스템은 사인파 전력을 생성하여 민감한 전자 기기를 제어합니다. 반면에 시뮬레이션 사인파 출력은 펄스파 변조 기술을 사용해 단계별로 유사한 사인파를 생성하기 때문에 사인파 출력이 필요 없는 장비에 비용 효과가 더 좋은 배터리 백업 전력을 공급할 수 있습니다.
다음은 UPS 시스템의 세 가지 주요 구성 유형입니다:
1) 오프라인/대기 UPS: 엔트리급 전력 보호
오프라인/대기 UPS는 비용 효과가 좋은 가장 기본적인 UPS 시스템입니다. 이 UPS 토폴로지는 소비가전, POS 시스템, 엔트리급 컴퓨터, 보안 시스템 및 기타 기본적인 전자 장비용으로 설계되었습니다. 오프라인 UPS는 1,500 VAC 미만 기기나 필요한 전력 용량이 적고 비용이 저렴한 기기에 적합합니다. 이 UPS는 소규모 사업장, 개인용 컴퓨터 등에서 많이 사용됩니다.
이 경우에는 입력 전력이 부하 전력으로 직접 공급되며, 백업 전력은 유틸리티 전력 정전 시 사용됩니다. 배터리, 배터리 충전기, 인버터는 꺼진 상태로 유지되지만 주전원에 연결되어 있어 배터리가 상시 완충 상태로 유지됩니다. 주전원 전압이 소실되거나 한계를 초과하면 스위치에 의해 인버터 출력이 임계 부하 전력에 자동으로 연결됩니다.
2) 라인 인터랙티브 UPS: 중간급 전력 보호
이 UPS 토폴로지는 정전이 드물지만 전력 변동이 흔한 영역에서 사용하기에 적합합니다. 따라서 소비가전, 게이밍 시스템, PC, 네트워크 장비, 홈시어터 전자 제품 등에 널리 사용됩니다. 이 UPS는 전력 상태 조절과 배터기 백업이 모두 가능합니다. 배터리 백업으로 전환하기 전에 부족 전압과 과전압용 입력 전력 변동 어레이를 통합하는 단권변압기가 있습니다. 그리고 인버터가 상시 켜져 있고 출력에 연결되어 있어 개폐 과도 현상을 필터링합니다.
3) 온라인/이중 변환 UPS: 최상급 전력 보호
이중 변환 UPS 모듈은 중부하 전력에 무정전 전력을 제공할 수 있습니다. 온라인/이중 변환 UPS는 정류기를 이용해 DC 전력으로 가는 입력 전력을 여과하고 변환한 후 DC 전력을 AC 출력으로 보냅니다. 이 스마트한 디자인에서는 전력 손실이 발생할 때 정류기가 회로에서 빠지고 배터리가 전력을 일정하게 유지합니다. 전력이 회복되면 정류기가 대부분의 부하 전력 공급을 재개하고 배터리 충전을 시작합니다.
대량의 IT 부하 전력을 지키고 모든 전력 문제를 차단하는 것이 매우 중요합니다. 기업들은 대부분 이중 변환 UPS 사용을 선호합니다. 이러한 시스템은 주파수도 조절합니다. 주파수 조절은 백업 발전 시스템에서 사용할 때 발전기 시동 시 흔히 발생하는 변동으로부터 보호할 때 필요합니다. 온라인/이중 변환 UPS의 인버터는 상시 켜져 있습니다.
UPS 시스템 산업의 최신 시장 시나리오와 주요 동인
Allied Market Research에서 발표한 보고서에 따르면 전 세계 UPS 시스템 시장 규모는 2020년에서 2027년까지 매해 크게 성장하며 94억 달러에 달할 것으로 전망됩니다. 현재 인도, 중국, 일본 등에서 산업이 대거 활성화되고 있어 아시아태평양 지역의 시장 점유율이 가장 큽니다.
그리고 가정용과 상업용 부문에서 안정적인 전력 솔루션 수요가 꾸준히 늘고 있어 전 세계 UPS 시스템 시장이 크게 성장하고 있습니다. 이와 동시에 UPS 배터리 시스템 기술 발전으로 일반 밸브 조절식 납산 배터리보다 2~3배 오래 가며, 극한 온도에서 작동할 수 있는 새로운 리튬이온 배터리가 고안되었습니다. 이에 따라 주요 시장 주자들에게 새로운 기회가 창출될 것으로 예상됩니다.
그리고 전 세계 UPS 시스템 제조업체 일부는 신제품 출시를 모색하고 있으며, 시장 경쟁력을 유지하기 위한 새로운 협업, 계약 및 제휴를 기대하고 있습니다. 2019년에 Eaton Corporation은 Eaton 5P UPS 시스템을 출시했는데 이 시스템은 랙 장착 UPS, 벽 장착 UPS, 타워 UPS 등 여러 용도로 사용할 수 있습니다. 이에 따라 전 세계 UPS 시스템 시장은 조만간 크게 성장할 것으로 예상됩니다.
