간판 및 조명의 광원으로 LED의 사용이 대중화되면서, LED를 사용하는데 있어 필수 부품인 SMPS에 대한 관심도 확대되고 있다. 이에 본지에서는 LED용 SMPS에 대한 상식 및 주의사항 등 독자들의 궁금증을 해결하고자  SMPS 전문 개발업체 소입의 박천순 대표와 함께 ‘LED용 SMPS Q&A’ 코너의 연재를 시작한다.

※ SMPS에 대해 궁금한 사항이 있는 독자들은 이메일(hardquestion@sptoday.com)로 질문을 보내주시면 본 코너를 통해 답변해 드리도록 하겠습니다.

도움말 : 소입 박천순 대표

효율은 입력 전력 대비 유효 전력의 비율
역률은 발전소 차원의 전기적 손실을 의미

Q. SMPS에서 효율과 역률의 정의가 무엇인지, 또 그 차이점에 대해서 알고 싶습니다.

A. 많은 분들이 이 부분에 대해 궁금해 하시는 것 같습니다. 사실 효율과 역률의 차이는 간단하지만, 용어에 대한 개념 정리가 쉽지 않은 것이 문제라고 생각됩니다.
먼저 효율은 SMPS에 입력된 전력 대비 실제 일을 한 전력의 비율이라고 할 수 있습니다, 즉 SMPS에 입력된 전력 중 몇 퍼센트가 LED를 밝히는데 사용되는 지를 보여주는 수치입니다.
예를 들어 200W SMPS의 효율이 80%라고 하면 실제로 SMPS가 LED에 공급하는 전력은 약 160W가 되는 것으로, 기계가 지닌 전기 손실분을 알 수 있는 지표라고 할 수 있습니다. 당연히 효율이 좋을수록 제품일수록 에너지 소모가 줄고, 한 개의 SMPS로 더 많은 LED를 밝힐 수 있게 됩니다.
따라서 효율은 사용자(실소비자) 입장에서 제품 구매시 가장 중요하게 고려해야 하는 부분입니다. 
반면 역률(PF : Power Factor)이란 피상전력에 대한 유효 전력비로서, 쉽게 발전소에서 공급된 전력분 중 실제로 SMPS에 입력돼 일을 하는 전력의 비율이라고 할 수 있습니다. 역률이 높을수록 피상전력과 유효전력의 차이가 없어지기 때문에 공급자(발전소) 입장에서는 전력의 낭비를 최소화할 수 있다.
결국 역률은 공급자(발전소)입장에서의 전력 손실분을 파악할 수 있는 척도라고 할 수 있습니다.

Q. 그럼 역률은 개인의 전기요금과는 상관없는 것 같은데요. 그럼 굳이 고역률 제품을 사용하지 않아도 되는 것 아닌가요.

A. 사실 역률은 효율과는 다른 개념이고, 가정용 전력량계에서는 측정이 안 되는 관계로  개인의 전기요금과는 큰 관계가 없습니다.
한국전력공사의 전력 공급 규정에는 역률 90%를 기준으로 역률이 1% 떨어질 때마다 기본요금의 1%씩을 추가하고 반대로 초과할 경우 1%씩 요금 감면을 하는 제도가 있지만, 일반 매장의 전력량계에서는 역률 측정이 어렵기 때문에 실질적인 혜택이나 손해를 받게 되는 경우가 거의 없기 때문입니다.
그러나 향후에 가정용 전력량계도 디지털화 된다면 역률 과징금이 붙게 될 가능성도 있기는 합니다.
하지만 중요한 것은 개인의 이득을 넘어 범국가적인 차원에서 고역률 SMPS의 사용이 반드시 정착돼야 한다는 점입니다. 국가적 에너지 낭비는 어떤 식으로든 결국 개인에게 돌아올 수밖에 없습니다.
유럽 등 선진 국가에서는 이미 국가 차원에서 전력 절감을 위해 PFC가 없는 SMPS는 사용을 금지하는 경우도 있습니다.
아울러, 고역율 SMPS에 장착되는 역률개선회로(PFC : Power Factor Correction)는 무효화된 전력이 열로 전환되는 현상(발열)도 억제할 수 있으며, 전자파 발생도 줄어들기 때문에 제품의 안정성을 개선하는 역할을 하기도 합니다.

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