앞으로의 우리의 삶에서 ‘전기’와 ‘디지털’은 없어서는 안 될, 더욱 중요한 의미를 가지게 될 것으로 예상된다. 이미 우리의 삶 속에서 전기 에너지는 가장 널리, 다양한 형태로 활용되는 에너지의 형태로 자리잡았으며, 향후 인류의 중요 과제로 꼽히는 기후 변화의 대비를 위한 친환경 에너지로의 전환에서도, 전기 에너지로의 전환과 활용이 기반이 된다. 그리고 ‘디지털’은 전 세계에 걸쳐 우리의 삶과 비즈니스 등을 모두 연결하고 있으며, 여러 가지 이유로 잠깐이라도 서비스에 장애가 발생하는 경우 그 여파가 우리의 일상 생활에서 바로 나타날 정도로 긴밀하게 결합되어 있을 정도로, 우리는 이미 디지털 시대에 깊숙이 들어와 있다.

이미 사회의 모든 부분이 디지털 기술로 긴밀하게 연결되어 있는 시대에, 디지털 환경을 안정적으로 유지하기 위한 전기 에너지의 안정적인 공급은 비즈니스는 물론, 사회 전반의 안전을 위해서도 중요하게 다루어져야 할 부분일 것이다. 특히 디지털 시대의 핵심이 될 데이터센터나, 높은 정밀도와 안정적인 환경이 요구되는 반도체 제조 등의 환경에서는, 잠깐의 전력 공급 문제가 비즈니스는 물론, 사회 전반에 걸친 큰 피해로 이어지기도 한다. 이에, 절대적으로 뛰어난 품질의 전기가 안정적으로 공급되는 환경을 만들기 위한 방법으로 UPS가 보편적으로 활용되는데, 이러한 UPS 또한 제품 자체의 신뢰성과 안정성은 물론, 지속가능한 디지털 시대를 위한 성능과 효율, 관리성 등 여러 가지 특징들이 요구되고 있다.

슈나이더 일렉트릭은 디지털 시대의 핵심 시설들에 안정적인 전원 공급을 제공하기 위한, 시장에서 성능과 신뢰성이 충분히 검증된 다양한 UPS 제품군들을 제공하고 있다. 이 중에서도, 3상 UPS ‘갤럭시 V 시리즈’ 제품군은 다양한 규모의 데이터센터와 미션 크리티컬 산업 설비 등에서 활용할 수 있는 제품군으로, 모듈형 설계에 기반한 높은 신뢰성과 가용성, 유연한 확장성, 최대 99% 이상의 효율과 뛰어난 보호 성능을 양립시킨 ‘이컨버전(eConversion) 모드’ 등을 특징으로 한다. 또한 슈나이더 일렉트릭과 ‘에코스트럭처’ 파트너 생태계가 제공하는 관리 지원은 언제 일어날 지 모를 사고에 대비해 UPS 를 가장 적절한 형태로 설치하고, 최적의 상태로 유지할 수 있게 돕는다.

▲ 01 – 디지털 기반의 시대에 있어, 전기의 중요성은 중요 동력원 이상의 의미를 가지게 되었다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

■ 앞으로의 전기 기반 ‘디지털 시대’에 핵심 시설을 지키기 위한 UPS의 요건

이미 많은 부분이 전기 에너지를 통해 움직이는 현대 사회에서, 전기의 안정적인 공급은 사회와 경제 전반의 안정적인 영위를 위해 필수불가결한 조건이 되었다. 특히, 디지털 시대의 핵심으로 평가받는 데이터센터의 경우에는 잠깐의 전원 공급 문제에도 사회 전반에까지 큰 영향을 미칠 수 있으며, 반도체나 화학 등 여러 공정이 연속적으로 움직이는 제조업의 경우에는 전원 공급 문제에 대한 피해 규모를 단순히 장애 시간에 비례해 계산할 수 없다. 특히, 디지털과 결합된 정밀 제조업의 경우에는 제조 라인과 데이터센터 중 어느 한 쪽에서 문제가 생기더라도 큰 영향을 받게 되는 만큼, 이러한 ‘미션 크리티컬’ 시설의 경우 언제나 일정 수준 이상의 전력 공급을 보장할 수 있도록 대비할 필요가 있다.

이렇게 안정적인 전력 공급이 중요한 데이터센터나 빌딩, 산업 시설 등의 경우, 시설의 설계 단계에서부터 최종 부하에 이르기까지의 전력 공급 경로에 대한 이중화를 고려해야 한다. 시설 외부에서의 전력 인입 경로부터 서로 다른 경로를 거치는 복수의 경로와 연결하고, 최악의 경우를 대비해 자체 발전기를 확보하며, 내부적으로도 최종 부하까지 가는 경로 대부분에서 이중화 구조를 두어, 어느 한 지점의 문제가 전체 시설에 영향을 주는 일을 최대한 피할 수 있게 한다. 이러한 안정적인 전력 공급을 위한 환경에서 UPS는 일시적인 전력 공급 문제로 인해 발생할 수 있는 피해를 막고, 대처에 시간이 걸리는 큰 문제가 생겼을 때도 이에 대처하는 동안 내부 시설들이 영향을 받지 않도록 시간을 벌어 주는 역할을 한다.

이러한 중요 시설들의 안정적인 무중단 운영 환경을 보장하기 위하 사용되는 UPS는 다양한 요건들을 만족시킬 수 있어야 한다. 이 중 가장 중요한 가치는 ‘신뢰성’인데, UPS는 언제 발생할 지 모를 갑작스런 전원 공급 문제에도 즉시 대응할 수 있도록 언제나 적절한 상태로 준비되어 있어야 하며, 이에 UPS 자체가 장애 상황을 만드는 위협이 되지 않도록 검증된 신뢰성은 물론, UPS 내 외부 모두에서 특정 지점의 이상이 시스템 전체의 신뢰성에 영향을 주지 않도록 이중화된 설계가 필요할 것이다. 또한 UPS 자체에 이상이 생겼을 때 이를 즉시 파악하고 빠르게 수리를 완료할 수 있게 하는 것 또한, 언제 생길 지 모를 갑작스런 문제 상황을 대비하는 신뢰성 측면에서 중요한 부분이 될 것이다.

이와 함께 UPS의 ‘효율성’ 또한 고려해야 한다. 전원 공급에서 발생할 수 있는 문제를 실시간으로 확인, 대처하는 UPS 또한 당연하게도 일정 수준의 전력을 사용해야 하고, UPS의 효율이 높아 유지에 필요한 전력량이 적을 수록 전원 보호에 대한 보험 같은 비용 지출을 줄일 수 있다. 일반적으로 완전한 보호를 위한 이중 변환 모드 사용 시 UPS의 효율은 95~96% 정도이며, 고효율의 바이패스 모드를 사용하는 경우 99% 정도의 효율을 보이는데, 기본 사용 전력량이 큰 데이터센터나 공장 등에서는 1% 정도의 효율 차이에도 연간 비용 차이는 꽤 크게 나타난다. 이와 함께, 구축 이후 확장성 측면도 UPS의 ‘효율성’으로 볼 수 있는데, 초기에는 작은 규모로 설치하고, 필요에 따라 유연하게 확장할 수 있는 규모는 필요 이상으로 낭비되는 비용을 줄일 수 있게 할 것이다.

▲ 02 – ‘이컨버전’ 모드는 바이패스 모드의 높은 효율과 이중변환모드 못지 않은 높은 안정성을 함께 제공한다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

슈나이더 일렉트릭은 가정이나 사무실의 PC 몇 대를 위한 소형 UPS에서 대규모 데이터센터, 산업 시설을 위한 대형 UPS에 이르기까지 다양한 UPS 제품군을 가지고 있으며, 각 제품군들은 그 기능과 성능, 신뢰성 측면에서 오랜 시간동안 시장에서 충분히 검증된 바 있다. 이 중 3상 UPS 제품군에서 ‘갤럭시(Galaxy) V 시리즈’는 언제나 지속적인 전원 공급이 중요한 미션 크리티컬 급 데이터센터나 산업 시설 등을 위해 높은 성능과 효율, 신뢰성을 모두 제공할 수 있는 제품군으로, 용량에 따라 10~150kW의 갤럭시 VS, 160~200kVA(144~180kW)의 VM, 200~500kW의 VL, 500~1500kW의 VX 제품이 마련되어 있다.

여타 3상 UPS와 비교해 ‘갤럭시 V 시리즈’ UPS의 가장 큰 특징이라면, 바이패스 모드 수준의 최대 99% 효율을 달성하는 고효율 변환 모드인 ‘이컨버전(eConversion)’ 모드의 존재일 것이다. 이 ‘이컨버전’ 모드는 일반적인 바이패스 모드와 비교할 때, 일상적인 상황에서는 입력되는 전원 라인을 바이패스 스위치를 거쳐 출력 단으로 보내면서 효율을 높이는 점은 유사하지만, 전원 공급 경로에서 UPS의 인버터를 상시 사용해 배터리의 충전과 전원 공급을 수행하게 하는 점이 특징이다. 이 이컨버전 모드의 장점은 일반적인 상황에서는 바이패스 모드에 필적하는 고효율을 얻으면서도, 정전 등의 상황에서는 바이패스 모드 대비 전압 파형의 불안정성이 최소화되어 안정적인 보호 환경을 얻을 수 있다는 점이다.

또한 갤럭시 V 시리즈 UPS는 높은 효율의 인버터 스위칭 기술을 기반으로, 완전한 전원 보호를 제공하는 이중변환 모드에서도 96~97%의 높은 효율을 제공한다. 이러한 높은 효율은 시설 전반에서 전원 보호를 위해 지출하는 비용을 줄이고, UPS의 투자 횟수 기간을 크게 줄일 수 있게 한다. 확장성 측면에서는 컴팩트한 모듈식 설계를 기반으로 UPS 내, 외부로의 배터리 확장과 병렬 구성이 가능해, 작은 규모로 설치하고 필요에 따라 확장해 초기 투자 비용을 줄이는 투자 전략이나, 병렬 구성을 통한 용량과 가용성 극대화 등을 유연하게 선택할 수 있다. 사용할 수 있는 배터리 또한 일반적인 VRLA 이외에도 NiCD, 리튬이온 등 여러 유형의 배터리를 지원한다.

▲ 03 – 중소 규모의 환경을 위한 고성능, 고효율을 제공하는 갤럭시 VS, VM UPS (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

■ 모든 규모의 미션 크리티컬 시설에서 전원 보호를 위한 ‘갤럭시 V 시리즈’ UPS

‘갤럭시 V’ 시리즈 UPS 중 가장 작은 용량대의 제품군인 ‘갤럭시 VS’는 엣지, 중소 규모의 데이터센터 및 기타 비즈니스 크리티컬 애플리케이션을 위한 고효율, 고성능의 모듈식 10~150kW 3상 UPS다. 효율 측면에서는 고효율의 하이브리드 인버터 스위칭 기술을 통해 이중변환 온라인 모드에서 최대 97%의 효율성을 달성했으며, 갤럭시 V 시리즈의 특징인 ‘이컨버전(ECOnversion)’ 모드나 바이패스 모드인 ‘ECO 모드’에서는 99%에 이르는 효율을 보여 준다. 또한 컴팩트한 사이즈와 함께, 모듈식 설계로 높은 가용성을 제공하고, IT 환경 뿐 아니라 다양한 환경에서 활용할 수 있도록 분진 필터나 모든 회로 기판의 보호 코팅 등의 대비도 마련되어 있다.

갤럭시 VS는 내장 배터리 구성에서 10~100kW, 외장 배터리 구성에서는 20~150kW 용량 구성이 가능하며, 두 구성 모두 VRLA 형식의 배터리가 기본이지만, 외장형 배터리 구성에서는 갤럭시 V 시리즈 전반에서 사용할 수 있는 NiCD나 리튬이온(Li-ion) 배터리를 조합할 수 있다. 특히 리튬이온 배터리는 용량 대비 부피가 작고 무게가 가벼워 설치 공간 조건의 제약이 적고, 수명이 길어 장기적인 유지 비용 측면에서 유리할 수 있다. 병렬 구성도 지원되는데, 갤럭시 VS는 최대 4대까지 병렬 구성 가능하며 단순화된 1+1 이중화 형태로도 구성할 수 있다. 한편, 운영 측면에서는 제품에 장착된 4.3인치 컬러 터치스크린 뿐 아니라, 에코스트럭처 IT 익스퍼트, 애셋 어드바이저를 통한 UPS의 상시 모니터링 및 서비스를 사용할 수 있다.

160~200kVA 용량을 갖춘 ‘갤럭시 VM’은 중형 데이터센터 또는 일반 산업 설비의 전원 보호를 위한, 컴팩트한 디자인을 갖춘 고효율, 고성능의 3상 UPS다. 이 모델은 4레벨 인버터 디자인을 기반으로 이중변환모드에서 최대 96.5%의 효율을 보이며, 갤럭시 V 시리즈의 특징인 ‘이컨버전’ 모드나 바이패스 모드인 ‘ECO’ 모드에서는 99%에 이르는 효율을 제공한다. 또한 IT 환경 이외에서도 폭넓은 환경에 대응할 수 있도록 분진 필터 등을 기본으로 갖추고 기본 내진 설계 인증과 함께 IP21 보호 등급을 획득했으며, 업그레이드 키트를 통해 IP32 등급에 대응할 수 있다. 이와 함께, 해양 인증을 획득한 것도 갤럭시 VM과 VS에서 찾아볼 수 있는 특징이다.

갤럭시 VM은 VRLA, NiCD, 리튬이온 등 세 가지 유형의 배터리를 사용할 수 있으며, 일반 배터리나 모듈형 배터리를 사용할 수 있고, 공통 배터리의 적용도 가능하다. 갤럭시 VM에서 모듈형 배터리가 제공하는 장점은 ‘가용성’인데, 부하 100% 상태의 운영 중인 환경에서라도 바이패스 모드로의 전환 등이 필요 없이 배터리를 교체할 수 있다. 병렬 구성은 가용성을 위한 이중화 구성에서는 최대 5대까지, 용량 구성에서는 최대 4대까지 구성할 수 있다. 관리 측면에서는 제품 전면의 디스플레이 이외에도 네트워크 연결을 통해 내부 관리 인프라에 통합하거나, 에코스트럭처 IT 익스퍼트와 애셋 어드바이저를 통해 상시 모니터링 및 서비스 지원을 받을 수 있다.

▲ 04 – 중대형 데이터센터 및 산업 현장을 위한 고용량, 고효율, 확장성을 갖춘 갤럭시 VL, VX UPS (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

‘갤럭시 VL’은 중대형 데이터센터 및 일반 산업의 중요 애플리케이션을 위한 고효율 고성능의 모듈식 3상 UPS 모델로, 200~500kW 용량을 가지고 있다. 이 모델은 3레벨 인버터 기반의 고효율 하이브리드 스위칭 기술을 통해 이중 변환 모드에서 최대 97%의 높은 효율을 제공하며, 바이패스 모드인 ‘ECO’ 모드나 갤럭시 V 시리즈에서 사용할 수 있는 고효율 모드 ‘이컨버전’ 모드에서는 최대 99%에 이르는 높은 효율을 제공한다. 또한 IT 환경 이외에도 다양한 운영 환경에 대응할 수 있도록 IP20 등급과 IBC 내진 인증 등을 갖추고 있으며, 제품 자체에서의 조작 이외에도 네트워크 연결을 통한 인프라 통합 관리 적용이나, 슈나이더 일렉트릭의 에코스트럭처 IT 익스퍼트, 애셋 어드바이저 등으로 언제 어디서나 모니터링 및 서비스 지원을 받을 수 있다.

갤럭시 VL은 고가용성 및 용량 증설이 용이한 모듈식 설계를 기반으로 하고 있으며, 내부 확장 측면에서는 프레임의 최소 구성 용량인 200kW에서 시작해, 50kW 단위로 최대 500kW까지 확장할 수 있다. 이 때, 라이브 스왑 기능을 통해 다운타임 없이 주요 모듈 교체 및 배터리 용량 증설이 가능한 점도 특징이다. 또한 외부 확장은 N+1 구성으로 최대 5대까지 확장할 수 있으며, 이 때 최대 용량은 2000kW다. 사용할 수 있는 배터리는 일반적인 VRLA 뿐 아니라 고용량, 고밀도의 리튬이온 배터리도 지원하며, 리튬이온 배터리의 경우 더 긴 수명과 가벼운 무게, 쿨링 부담 감소로 30~50% 정도의 TCO 절감 효과를 기대할 수 있다.

대규모 데이터 센터 및 시설의 중요 애플리케이션을 위해 높은 효율성과 확장성을 지원하는 3상 UPS ‘갤럭시 VX’는 500~1500kW 용량과 함께 최대 4대의 N+1, 4MW 용량까지의 병렬 구성을 지원한다. 또한 4레벨 인버터 디자인을 기반으로 해 이중변환모드에서 96.5%, 바이패스 모드인 ‘ECO’ 모드나 갤럭시 V 시리즈의 특징인 ‘이컨버전’ 모드에서는 99%에 이르는 높은 효율을 제공한다. 또한 IT 환경 뿐 아니라 다양한 환경에서 사용할 수 있도록 IP20 등급과 IBC 내진 인증을 갖추고 있다. 또한 시스템 전반의 가용성 측면에서도 충분히 여유를 두어, 일반동작모드나 바이패스 모드 모두에서 110% 수준의 과부하 상황에서는 연속 동작이 가능한 점도 갤럭시 VX의 특별한 부분이다.

갤럭시 VX는 500~1,500kW 용량대에서 250kW 파워 캐비닛을 추가함으로써 용량 확장과 N+1 구성이 가능한 유연한 확장성과 함께, 병렬 구성에서는 최대 4,000kW까지의 확장이 가능해, 도입 초기 투자 비용 부담을 줄이고 필요할 때 필요한 만큼 확장할 수 있도록 지원한다. 사용할 수 있는 배터리 유형 또한 VRLA는 물론이고, 고밀도와 긴 수명이 장점인 리튬이온 배터리나, 운동 에너지를 활용하는 플라이휠 배터리까지 지원해 인프라의 특성이나 비용 계획 등에 맞춘 효과적인 선택이 가능하다. 관리 측면에서도 후면 개방이 필요 없는, 이중화 및 용량 증설이 용이한 설계를 갖추고, 슈나이더 일렉트릭의 에코스트럭처 IT 익스퍼트, 애셋 어드바이저 서비스를 통해 상시 모니터링 및 서비스 지원을 받을 수 있다.

▲ 05 – ‘에코스트럭처 IT’와 ‘애셋 어드바이저’는 UPS를 언제나 최선의 상태로 준비시켜 준다

전력 공급의 신뢰성이 중요한 미션 크리티컬 급 데이터센터나 산업 시설에 있어, 전원 보호의 핵심 구성 요소 중 하나인 UPS의 ‘신뢰성’은 제품 자체에만 그치지 않으며, 도입 계획과 디자인에서부터 구축, 운영과 유지보수에 이르기까지 제품의 생애주기 전반에 걸친 전문성과 안정성에 대한 부분도 대단히 중요한 부분이 된다. 그리고 슈나이더 일렉트릭과 파트너 생태계는 이 부분에 있어, UPS 제품 수준은 물론이고 시설의 전력 공급 인프라 전반의 전체 생애 주기에 걸쳐 이미 오랜 시간동안 충분히 검증된 안정성, 전문성을 제공한다. 또한 슈나이더 일렉트릭과 파트너 생태계는 고객들에게 라이프사이클 전반에서 유연한 선택권을 제공한다는 점도 장점이다.

슈나이더 일렉트릭의 ‘갤럭시 V’ 시리즈 UPS는 슈나이더 일렉트릭의 ‘에코스트럭처(EcoStruxure)’ 플랫폼과도 긴밀히 통합되어, 시설 내의 모든 전력 관련 인프라, 에너지 관리 솔루션들과 긴밀하게 연계될 수 있다. 이 ‘에코스트럭처’ 플랫폼은 온프레미스나 클라우드 기반 모두에서 구축될 수 있으며, 슈나이더 일렉트릭 의 제품 뿐만 아니라 다양한 제조사들의 장비들과 데이터, 서비스들을 유연하게 연결해 실행 가능한 통찰력을 도출하는 개방형 플랫폼이다. 이러한 플랫폼을 이용해 전력 관련 인프라, 솔루션의 관리가 통합된 환경은, 전력 공급 관련 문제가 발생했을 때 문제 발생과 전체 환경에 미치는 영향을 빠르게 파악하고, 가장 적절한 방법으로 빠르게 대응할 수 있게 해 준다.

갤럭시 V 시리즈 UPS는 시설 수준에서 자체적인 단독 운영이나 기존 인프라 관리 체계에 연결함으로도 충분히 활용할 수 있지만, 갤럭시 V 시리즈 UPS와 에코스트럭처 플랫폼의 결합은 언제나 UPS를 최적의 상태로 유지할 수 있게 해 투자 가치를 극대화시킨다. 특히 옵션으로 사용할 수 있는 ‘에코스트럭처 IT 익스퍼트(EcoStruxure IT Expert)’와 ‘애셋 어드바이저(Asset Advisor)’ 서비스를 이용하면 언제 어디서나 UPS의 상태를 확인할 수 있고, 문제가 발생했을 때 즉시 파악하고 조치를 취하거나 지원 요청을 할 수 있게 한다. 또한 UPS의 운영 데이터를 분석해 장애가 발생하기 전에 예측 정비를 수행함으로써, 예상치 못한 장애 시간을 완전히 제거하고 가용성을 극대화하며, 고객이 핵심 가치에 집중할 수 있게 돕는다.

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