글_이승미쪾사진_김수영 LED를 적용한 사인을 제작할 때, LED 품질 못지않게 중요하게 살펴봐야 할 품목이 바로 전원공급 장치인 SMPS Switched Mode Power Supply 다. LED 기술은 현재 적정 수준까지 도달한 상태이기 때문에 전원공급 장치 역할이 중요하다. 에너지를 전달하는 엔진 역할을 하는 SMPS에 따라 LED조명 기능과 수명에 영향을 미치기 때문이다. 그동안 LED조명에만 초점을 맞춰 작업해 왔다면, 이번 기사를 통해 SMPS에 대해 제대로 알아보는 시간을 가져보자.
LED사인 엔진역할 하는 SMPS
LED 조명에 전원을 공급하는 전원공급 장치인 SMPS는 교류 AC 전류를 직류 DC 전류로 변환시켜주는 것으로 사용 주파수 이상인 고주파를 제어하고 충격을 완화시키는 역할을 한다. 특히 사인시장에서 사용하는 LED는 대부분 DC 12V라서 AC 220V를 12V에 맞게 변환시켜줄 수 있는 SMPS가 필요하다. 현재 사인시장에는 DC전류와 AC전류를 사용하는 LED 모델이 생산되고 있지만, 아직까지는 DC LED가 약 80~90%정도 사용률을 보이며 널리 적용되고 있다. 따라서 DC LED를 이용하는 대부분 사인물에는 AC전류를 DC전류로 변환시켜주는 역할을 하는 SMPS가 필수 항목이다. 또한 SMPS는 LED조명 빛을 밝히는 파워 역할을 하기 때문에 LED 수명과 밝기에 방대한 영향을 미친다. 아무리 좋은 LED를 사용한다 하더라도 힘의 원천인 SMPS가 좋지 않다면 제대로 작동하기 어렵다. 따라서 LED조명 성능은 꼼꼼하게 따지면서 ‘SMPS는 대충 사용해도 된다’는 그릇된 인식을 바로잡아야 한다. LED·방수 파워 전문업체인 (주)소입 박천순 대표는 “SMPS는 에너지 역할을 하는 자동차 엔진과 마찬가지로 LED에 따라오는 부품으로 봐서는 안 된다. SMPS에서 일정한 전압과 전류를 흘려줘야만 LED가 제대로 빛을 발할 수 있기 때문이다. 또한 에너지를 절감시키려면 제대로 된 SMPS를 사용해야 한다”며 SMPS의 역할이 중요함을 피력했다. 한편, SMPS는 수명기간이 약 1~2만 시간으로 보통 수명기간이 약 5만 시간인 LED에 비해 짧다. 이는 SMPS 업체들이 해결해야 할 숙제로 수명을 늘리기 위한 연구와 개발을 하고 있다. 이에 LED조명, 방수 파워 전문 업체인 (주)룩센터는 반디라이트, 한국산업기술시험연구원과 함께 2008년 4월부터 SMPS 수명을 2만 시간에서 4만 시간으로 늘리는 연구·개발을 하고 있다.
안정성 인정받은 인증제품 사용해야
SMPS는 TV나 컴퓨터 등 매우 포괄적인 영역에서 전원을 공급하는 장치로 쓰이고 있으며 광고용, 산업용, 조명용으로 분류되는데, 사인에 적용하려면 광고용 제품을 사용하는 것이 좋다. 또한 전문가들은 국·내외에서 인증 받은 제품을 사용해 안전과 신뢰성을 확보하는 것이 중요하다고 말한다. (주)룩센터 이해종 대표는 “LED조명용 SMPS는 조명기구용 컨버터 인증을 받은 제품을 사용해야 한다. 인증을 받지 않으면 화재와 감전 등 위험이 발생할 수 있는 요인이 높아 안전하지 않다”고 전했다. 한국전자안전 EK인증은 전기용품으로 인한 화재와 감전 등 위험을 방지하기 위해 전기용품안전인증 KC제도를 강제인증제도로 시행하고, 안전인증대상 전기용품을 제조·판매하고자 할 때는 안전인증을 받아야만 할 수 있도록 규정했다. 그리고 조명기기 군에서 강제 인증 대상 품목으로 조명기구용컨버터 LED전원공급장치포함가 포함돼 있다. 따라서 SMPS를 고를 때, 조명기구용컨버터 인증을 받은 제품인지 KC마크를 찾아보는 것이 좋다. 이에 따라 국내 SMPS 제조업체들도 전기용품안전인증을 받아 안전성을 확보하고 고객들에게 신뢰도를 높인 제품들은 시장에 선보이고 있다. 이뿐만 아니라 해외의 안전인증을 받는 것도 신뢰도를 높이는데 일조한다. 일본의 PSE, 유럽의 CE, 미국의 UL 등이 여기에 해당한다. 해외의 안전인증을 받으면 국내뿐만 아니라 세계적으로 안정성과 신뢰도를 높일 수 있다. 또한 KC인증을 받은 제품이라면 제대로 된 보증과 A/S를 받을 수 있다. 비규격 제품과 차별성을 두기 위해 1년 이내 제품에 문제가 생겼을 경우, 고장 원인을 분석한 후 교환해주는 품질보증 서비스를 제공하기도 한다.
방습, 방수 기능 지니고 역률은 0.9 이상
인증과 함께 중요하게 살펴봐야 할 항목이 바로 방수와 방습이다. 옥외에 설치되는 사인물은 비와 온도차로 인한 습기 등 위험에 노출되기 쉽다. 방수 박스를 제작해서 사용하면 방수는 가능하지만, 공기 중 습기는 막을 수 없다. 따라서 옥외 사인 작업에 사용할 것이라면 방습과 방수 기능이 있는 방수타입을 사용함으로써 안전과 수명을 보장받아야 한다. 또한 방수용 제품은 충진제로 마감하기 때문에 별도로 방수 박스가 필요 없어 슬림하다. 때문에 설치 공간 제한이 적고, 외부 먼지나 이물질로 인한 위험이 낮은 장점도 있다. 채널제작 전문업체인 생각하는채널 정항석 실장은 “비 방수용 제품은 방수를 위해 플라스틱 케이스를 사용해야 한다. 그리고 열을 빼기 위한 구멍에 먼지와 같은 이물질이 붙기 쉽다. 그래서 주기적으로 청소를 해줘야 하는데 옥외에 설치하는 현장 특성상 청소하기가 힘들다”고 전했다. 방수용 제품은 고체와 액체에 대한 보호 정도를 나타내는 IP등급을 살펴봐야 한다. SMPS 전문가는 먼지로부터 완벽하게 보호하고, 15cm ~ 1m 깊이 물 속에서 보호되는 IP67등급 이상 제품을 사용해야 한다고 말한다. 특히 (주)소입과 (주)룩센터는 IP67등급 이상의 높은 방수등급을 받아 방수파워 전문 업체로 인정받았다. 또한 이 두 업체는 전력 손실을 낮추기 위해 역률보상회로를 내장해서 역률 0.95% 이상을 보장한다. 전기 손실을 방지하는 기능인 역률 PFC은 유효전력 대 무효전력 비 0.9 이상인 제품을 사용해야 손실을 최소화할 수 있다 5W 이하는 0.85 이상. 즉, 만일 역률이 95%일 경우 한국전력에서 보내는 전기가 100W일 때 전력 사용량은 95W 효율제외를 사용할 수 있지만 역률이 없는 제품은 50W정도 밖에 사용할 수 없다는 것이다. 이는 소비전력이 낮고 고효율이 장점인 LED 장점을 살리지 못하는 것이다. 앞서 언급한 방법으로 꼼꼼히 따져서 SMPS를 골랐다면, 이제 잘 설치하는 순서만 남았다. 그러나 LED를 처음 다뤄보거나 잘 모르는 사람이라면, 누구나 한번씩 태워도 보고 고장도 내보는 것이 바로 SMPS이기 때문에 주의사항을 잘 숙지하고 차근히 설치해보자. 생각하는채널 정항석 실장은 “LED를 잘 모르는 사람들은 SMPS로 인해 여러 시행착오를 거친다. 특히 입력단과 출력단을 연결할 때 비슷한 선 굵기로 인해 고장을 내는 경우가 많다. 초보자들도 쉽게 알아보고 연결할 수 있도록 입력단과 출력단 선 굵기를 구분시켜줬으면 좋겠다”고 전했다. SM
초보자가 알아야 할 SMPS 상식 <;BR>이렇게만 하면 한번에 안전하게 설치할 수 있어요!
LED사인을 처음 다루는 사람이라면 SMPS로 인해 골머리를 앓는 경우가 있다. 설치 작업을 한번에 안전하게 끝내고 싶다면 다음과 같은 SMPS의 특성과 주의 사항을 숙지하고 설치해보자.
1.&n;Bsp;AC 입력선과 DC 출력선이 바뀌지 않도록 주의해야 한다. SMPS에는 AC 입력선과 DC출력선이 각각 표시돼 있다. 잘못 물리면 선이 타버리거나 화재 위험이 있으므로 표시된 대로 맞춰 선을 연결해야 한다. 2. 극성(+, -)을 구분해서 연결해야 한다. <;BR>+는 +선으로, -는 -선에 연결하면 된다. 보통 적색과 청색으로 색상을 구분해 놓는데, 제조회사별로 색상이 다르게 생산되기 때문에 잘 파악한 후 연결해야 한다. 3.&n;Bsp;정격 용량의 70%이하 사용을 권장한다. 예를 들어 0.72W인 3구 LED를 300개 설치한다면 SMPS는 216W가 필요하다. 타이트한 용량을 설치하는 것보다 조금 여유를 두고 300W정도 설치하는 것이 수명도 길게 유지할 수 있다. 4. 정격 부하 이상은 사용하지 않는다. 정격 부하 이상 사용할 경우 과부하 위험이 있다.&n;Bsp; 5. 직사광선을 피하고 통풍이 잘 되도록 설치한다.<;Br> --------------------------------------------------------------------------------------------
<캡션>
1 SMPS는 LED사인에 에너지를 공급하는 파워 역할을 하는 매우 중요한 품목이기 때문에 LED조명 못지않게 좋은 제품을 사용해야 한다. 전력에 따라 크기와 무게가 다르며 정격 용량의 70%이하 사용을 권장한다. 2 SMPS는 교류 AC 전류를 직류 DC 전류로 변환시켜주는 것으로 80~90%가 DC LED를 사용하는 사인시장에서 널리 사용되고 있다. 3 SMPS 작업시 AC 입력선과 DC 출력선이 바뀌지 않도록 주의해서 표시된 대로 맞춰 선을 연결해야 한다. 4 옥외 사인 작업에는 방습과 방수 기능이 있는 방수타입을 사용함으로써 안전과 수명을 보장받아야 한다. 5 +는 +선으로, -는 -선으로 극성을 구분해서 연결한다. 제조회사별로 색상이 다르게 생산되기 때문에 잘 파악한 후 연결해야 한다. 6 국·내외에서 인증 받은 제품을 사용해 안전과 신뢰성을 확보하는 것이 중요하다. LED 조명용 SMPS는 전기용품안전인증제도 KC인 조명기구용컨버터 인증을 받은 제품을 사용하는 것이 좋다.
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