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

방수형 SMPS가 LED간판의 안전성·신뢰성 높여
비방수형에선 발열·결로현상 등에 의한 문제 발생

Q 최근에는 LED간판에 방수형 SMPS를 쓰는 경우가 많은 것 같은데요. 방수형 SMPS와 일반 SMSP의 차이는 무엇인지, 또 저렴한 일반 SMPS를 두고 굳이 방수형 SMPS를 써야 할 필요가 있는지 궁금합니다. 

A. 일반 SMPS(비방수형)와 방수형 SMPS는 말 그대로 방수기능의 차이가 있습니다. 흔히 비방수형 또는 일반 SMPS라고 불리는 산업용 SMPS의 경우 PCB(회로)가 그대로 노출돼 있기 때문에 습기에 아주 취약합니다.
따라서 비방수형 제품을 옥외 간판에 적용할 때는 필수적으로 플라스틱 수지로 제작된 방수커버로 제품을 포장해 사용해야 합니다.
현재도 50% 이상의 LED간판에 이런 형태의 비방수형 SMPS가 사용되고 있습니다. 이런 비방수형 제품의 경우 밀폐된 커버 내부에서는 공기의 대류작용이 제대로 이뤄지지 않는 까닭에 발열로 인한 제품손상 및 화재 등의 위험요소가 있습니다. 또한 제품과 방수커버의 크기가 커서 간판의 디자인을 저해시키는 것도 단점이라 할 수 있습니다.
이런 문제점을 개선하기 위해 나타난 제품이 바로 LED조명용으로 개발된 방수형 SMPS입니다. 방수형 SMPS는 회로를 우레탄이나 실리콘 등의 방수 소재로 몰딩처리 함으로써 별도의 커버 없이도 옥외환경에서 활용할 수 있도록 제작됩니다. 제작업체에 따라 특성치가 다르지만 일반적으로 IP67~IP68의 높은 방수기능을 구현하기 때문에 폭우 등과 같은 가혹한 옥외 환경에서도 문제없이 사용할 수 있습니다.
또한 외부 방열판 사용을 통해 냉각용 팬을 제거했기 때문에 제품의 크기도 훨씬 작아 설치 및 시공이 편리하고, 노출된 방수 케이스로 인해 간판의 외양을 해치지 않는 것도 방수형 SMPS가 유용한 점입니다.

Q 비방수형 SMPS를 쓸 때 나타날 수 있는 문제점을 구체적으로 알고 싶습니다.

A. 가장 먼저 신뢰성의 문제를 들 수 있습니다. 전자제품인 SMPS는 발열에 매우 취약한 제품입니다. 그런데 옥외에서의 설치를 위해 SMPS를 플라스틱 방수 케이스에 넣으면 공기의 대류작용이 원활히 이뤄지지 않아 열이 외부로 배출되기 어려워집니다. 따라서 회로의 열화로 인해 제품의 수명이 줄어들게 됩니다.
더 큰 문제는 화재의 위험성도 존재한다는 점입니다. 실제로 방수케이스 속에 들어있던 SMPS의 발열이 높아짐에 따라 쿨링팬이 과도하게 작동되고, 이로 인해 전류 과잉 공급되면서 발생한 스파크가 화재로 이어진 LED간판 사고도 일어난 바 있습니다.
아울러 결로현상에 따른 문제도 꼽을 수 있습니다. 폭우와 번개가 치는 여름에 비해서는 덜 하지만, 겨울 또한 SMPS의 고장이 빈번한 계절입니다. 이유는 추운날씨로 인한 결로현상에 의해서입니다.
결로현상은 외부와 내부의 온도차가 심해질 때 실내 공기층의 습기가 내부의 차가운 곳에 맺히는 현상을 말하는데요. 더운 여름에 냉장고에서 시원한 맥주병을 꺼내면 냉장고에서 나오는 즉시 병의 표면에 물이 생기는 것이 바로 이 현상에 의해서입니다.
이런 결로현상은 옥외에 설치돼 있는 간판용 SMSP에서도 발생합니다. 플라스틱 방수커버를 씌어 쓰는 방수형 SMPS의 경우 겨울이 되면 외부온도는 매우 차가운데 반해, 커버 내부는 SMPS의 발열로 인해 뜨거운 공기를 머금게 됩니다. 이로 인해 커버 내부에 습기가 차게 되고, 결국 이런 습기가 SMPS의 고장원인이 됩니다. 
습기가 SMPS 내부의 PCB에 닿게 되면 SMPS가 오작동을 하게 될 수 있는데, 겨울철 간판이 LED간판이 갑자기 제대로 켜지지 않다가 잠시 후 빛을 발하는 것은 바로 이런 현상에 의해서입니다. 이런 일이 자주 반복되다 보면 결국 SMPS가 고장나는 결과로 이어지게 됩니다. 결로현상은 인위적으로 제어할 수가 없는 현상이기 때문에 비방수형 SMPS가 옥외에 설치돼 있다면 어느 정도 고장 발생 가능성을 감안할 수밖에 없습니다.
LED간판 문화가 비약적으로 발전하고 있는 지금 LED를 사용해 어떻게 간판을 꾸밀 것이냐를 생각하기에 앞서, 먼저 안전성과 신뢰성을 다시 한 번 짚어볼 필요가 있습니다.

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