안녕하세요, 센서와 스위치를 다잡는 센서보이 입니다.
이번 글에서는 무정전 전원장치(UPS)에 대해 알아보겠습니다.
UPS(Uninterruptible Power Supply)란, 주요 전원 공급에 문제가 발생하더라도 자체적으로 전원을 공급하는 장치입니다.
쉽게 말하면 비싼 다기능 배터리입니다.
UPS는 배터리, 슈퍼커패시터 등에 저장된 에너지를 공급하여 입력전원 손실로부터 거의 즉각적인 보호를 제공한다는 점에서 보조전원 시스템, 비상발전기 등과는 다릅니다.
UPS(Uninterruptible Power Supply)의 기능
UPS는 일반적으로 예상치 못한 정전으로부터 데이터센터, 통신장비 등에 비상전원을 즉각 공급함으로써 데이터 손실 및 하드웨어를 보호하는데 사용됩니다.
이번 카카오의 데이터센터 화재 문제가 커진 이유 또한, 화재가 UPS에서부터 발생하였기 때문에 데이터센터에 비상전력을 공급할 수 없었기 때문입니다.
만일 화재가 UPS에서 발생하지 않았다면, 화재 확산을 위한 데이터센터 전원 차단 이후에도 UPS가 자체전원을 발생/동작하여 카카오가 다른 대응을 진행할 수 있는 시간을 벌어주었을 것입니다.
UPS의 종류
대기/오프라인 UPS
대기/오프라인 UPS는 가벼운 서지 보호 및 배터리 백업을 제공하는 기본적인 타입이며, 개인용 컴퓨터에서 가장 많이 사용되는 유형입니다.
정상 작동 중에는 주 전원(일반적인 220Vac 콘센트)에서 전원을 충전합니다.
하지만, 주 전원에 문제가 발생하는 것을 감지하면 배터리로 전환되어 DC/AC인버터를 통해 주 전원을 공급하게 되며, 이 때 약간의 딜레이가 발생합니다.
인버터가 전원 장애 발생시에만 작동하기 때문에, "스탠바이"라는 이름으로 불립니다.
이중변환/온라인 UPS
이중변환/온라인 UPS는 DC/AC 인버터가 항상 연결되어 있으므로, 대기/오프라인 UPS와 다릅니다.
즉, 주 전원 이상 발생 시 DC/AC 인버터 전환 및 전원공급에 딜레이가 없으므로 정전에 대해 굉장히 안정적인 보호 기능을 제공합니다.
그러나 전기적 구성품들이 항상 사용되기 때문에 다른 UPS에 비해 신뢰성이 낮고, 전기적 비효율성 때문에 소비 에너지가 무정전 전원장치의 수명 비용에서 현저한 부분을 차지합니다. 또, 대형 배터리 충전기가 끌어당기는 입력 전원은 종종 비선형이며 건물 전기 배선과 간섭을 일으키거나 스탠바이 발전기에 문제를 일으킬 수 있습니다.
이중변환/온라인 UPS의 주전원은 정상 동작 중에도 AC/DC정류기로 항상 전원이 공급되므로, 이중변환 이라고 부릅니다.
10kVA 이상에서 가장 일반적인 유형입니다.
라인 인터랙티브 UPS
라인 인터랙티브 UPS는 대기/오프라인 UPS와 유사하지만, 이중변환/온라인 UPS의 특성도 가지고 있습니다.
라인 인터랙티브 설계는 소규모 비즈니스, 웹, 부서의 서버들을 위한 가장 일반적인 설계 방식입니다.
배터리-교류 전원 컨버터(인터버)는 항상 무정전 전원장치의 출력단에 연결되어 있습니다. 교류 입력 전원이 정상일 때에는 인버터가 역으로 작동하여 배터리를 충전시킵니다.
입력에 문제가 생기면 절체 스위치가 개방되고 배터리로부터 무정전 전원장치의 출력으로 전원이 공급됩니다. 인버터가 항상 켜 있고 출력단에 연결되어 있기 때문에, 이 디자인은 부가적인 필터링을 제공하고 스탠바이 방식과 비교할 때 절체시의 과도 전압이 줄어듭니다.
라인 인터랙티브 설계는 멀티탭 가변 전압 자동 변압기 또는 벅-부스트 컨버터를 사용하여 작은 저전압 및 과전압(표준 전압의 약 20%)을 처리할 수 있습니다. 이러한 작은 부족/과전압 동안에도 배터리는 사용되지 않고 큰 부족/과전압이 발생할 때까지 계속 충전됩니다.
UPS의 종류별 장단점, 용도
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