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전원공급장치 가격별·출력별 내부 구조는 어떻게 다를까?

다나와
2016.04.06. 09:49:50
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PC의 건강을 책임지는 전원공급장치, 제대로 된 제품을 써야 한다고 몇 번을 강조해도 부족함이 없다. 지금까지 전원공급장치가 시스템에서 어떤 일을 담당하고 있는지, 좋은 전원공급장치를 고르기 위한 기준점과 그 종류에 대해 살펴봤다. 이런 일련의 과정은 PC를 처음 접하는 초급 사용자에게 전원공급장치에 대한 이해를 돕고 좋은 제품을 고르기 위한 기준점을 잡기 위함이다.

 

보통 초심자들이 전원공급장치를 선택하려고 하면 느끼는 심정은 망망대해에 떠있는 돛단배와 같다. 수많은 전원공급장치 중 ‘싸고 좋은’ 제품을 고르기란 요원한 일이기 때문이다. 무엇보다 전원공급장치는 PC의 전체적인 안정성을 담당하고 있기에 좋은 시스템을 만들려는 이들에게는 필수적인 관문인 만큼 두세 번 강조해도 부족하지 않다.

 

그럼 지금부터는 앞서 다뤘던 전원공급장치의 80플러스 인증과 출력 제원으로 전원공급장치를 고르는 팁에 대해 알아봤던 데 이어 전원공급장치의 속은 어떤지 살펴보도록 하겠다. 어떤 전원공급장치의 설계가 탄탄한지 지금부터 살펴보자.

 

 

◈ 좋은 전원공급장치를 써야하는 이유

 

PC의 전원공급장치는 220V의 교류(AC)를 직류(DC)로 바꿔주는 역할을 담당한다. 쉽게 이야기하자면 220V를 12V로 5V, 3.3V로 변환해 시스템의 각 부품의 입맛에 맞게 전달한다. 예를 들자면 흐르는 강물에서 물을 길어 필요한 곳에 뿌리는 역할이다. 상수도와 같이 수원이 있고 각 집집마다 들어가는 수도, 이를 우리는 수도꼭지를 틀어 필요한 만큼의 물을 얻을 수 있는 것과 매한가지다.

 


▲ 기본적인 전원공급장치의 구조는 대동소이하다

 

앞서 전원공급장치를 소개할 때도 언급했지만, 전원공급장치는 크게 변압-정류-직류 3가지 역할을 수행한다. 시스템 전체의 전력을 담당하고 성능이 높은 PC일수록 많은 전력을 필요로 하기 때문에 전원공급장치의 성능은 곳 시스템의 안정성과 비례한다. 그렇다고 너무 높은 출력의 전원공급장치를 고집할 필요는 없다. 자신의 시스템에 맞는 ‘정격’ 제품을 사용하면 된다.

 

그럼 정격 제품인지 아닌지는 어떻게 확인해야 할까. 이미 전원공급장치의 출력이 어느 정도인지 확인하는 방법에 대해서도 설명한 바 있다. 그러나 모든 제품이 제원표대로의 성능을 보이는 것은 아니다. 제원을 허위표기하거나 처음과는 다른 설계로 변경하는 제품도 더러 있기 때문이다.

 

이럴 땐 사용자가 직접 확인해 보는 것은 현실적으로 힘든 부분이 있다. 전원공급장치를 직접 열어서 확인해야 하기 때문이다. 다나와는 이렇게 전원공급장치 내부를 직접 확인해보지 못하는 사용자들을 위해 제품을 추려 그 내부가 어떤 구조로 되어 있는지 살펴보는 시간을 가지고자 한다. 다만 한가지 각 전원공급장치의 메인 트랜스와 스위칭 트랜스의 데이터 시트가 모두 공개된 것은 아니기 때문에 추측할 수밖에 없는 점은 주의하자.(전원공급장치의 가격은 4월 1일 다나와 최저가 기준)

 

◆ 안텍 VP500P V2 A-PFC 88퍼센트(47,900원)

 

▲ 가장 보편적인 구조를 가지고 있다

 

안텍 VP500P V2 A-PFC 88퍼센트는 정격 500W 전원공급장치를 표방한다. 80플러스 인증을 받는 대신 가격경쟁력을 높이고 전력효율 88%를 이뤘다고 한다. 내부를 보면 교류(AC)-직류(DC)를 변환하는 정류부의 메인 콘덴서의 용량은 420V 270㎌이며, 작동 가능한 내열 온도는 85도로 무난한 편이다.

 

교류에서 변환된 직류를 12V, 3.3V, 5V로 바꿔주는 스위칭 변환부는 메인 트랜스와 스위칭 트랜스로 구성되어 있지만 트랜스 자체의 용량을 확인할 수 있는 모델 규격이 기재되어 있지 않았다. 보호 회로는 PS229 칩셋을 써서 OCP(과전류)/OPP(과출력)/OVP(과전압)/SCP(단락)/UVP(저전압) 등 모든 부분에 대응하고 있다.

 

허나 다른 커뮤니티 등의 측정값을 참고 했을 때 500W 정격 출력이 확인된다. 안텍은 글로벌 메이저급 브랜드이니만큼 각 부품의 단가를 낮췄지만 설계적인 부분에서 이를 상쇄, 균형 잡힌 출력의 전원공급장치라고 유추할 수 있다.

 

◆ 마이크로닉스 Classic II 500W +12V Single Rail 85+(43,600원)

 


▲ 속이 꽉 찬 내부 설계를 보인다

 

마이크로닉스 Classic II 500W +12V Single Rail 85+ 역시 80플러스 인증을 받지 않은 제품이다. 인증 대신 가격 경쟁력을 높였으며 85%의 전력 효율을 보이는 제품이다. 노이즈를 제거하는 EMI 필터부의 설계가 충실해 보이며, 교류-직류를 변환하는 정류부의 메인 콘덴서는 400V 330㎌(내열 85)도로 500W 전원공급장치에 적정 용량의 제품을 채택했다.

 

변환된 직류를 각 부품이 필요한 만큼 바꿔 주는 스위칭 변환부의 메인 트랜스는 450BRR로 450W의 전류를 소화하는 것으로 추정된다. 메인 트랜스는 400~500W 전원공급장치에 적합한 부품이다. 일견 “500W인데 왜 450W 트랜스를 쓰지?”라고 생각할 수도 있지만, 전원공급장치의 전체 출력은 트랜스의 용량에 결정되지는 않는다. 물론 메인 트랜스의 절대 수용량이 영향을 끼치지만 전원공급장치를 구성하는 EMI 필터부부터 정류, 스위칭 변환부, 출력부의 총체적인 출력에서 결정되기 때문이다. 

 

보호회로는 GR8313 칩셋을 적용해 과전압과 저전압으로 인해 생기는 문제를 보호하고 있다. PC에 직접 전력을 공급하는 출력부는 싱글레일 설계로 메인보드에 들어가는 12V를 안정적으로 공급한다. 방열판은 3부분으로 나뉘어 각 레귤레이터의 발열 억제에 신경 쓴 흔적도 엿볼 수 있다.

 

◆ 잘만 ZM500-LE II(34,800원)

 

▲ 효율적인 설계와 가격경쟁력 모두 잡은 전원공급장치

 

잘만 ZM500-LE II는 500W 전원공급장치 중에도 유독 가격경쟁력이 높은 제품이다. 그러나 내부를 보면 의외로 알찬 구조를 가지고 있는 것을 확인할 수 있다. EMI 필터부의 충실한 구성부터 교류-직류 정류부는 다른 제품과 다소 차이를 보인다. 보통 1개의 코일과 1개의 콘덴서로 이뤄지는 데 비해 잘만 ZM500-LE II는 2개의 콘덴서로 이뤄져 있다. 200V 1000㎌(내열 85도) 2개로 이뤄져 코일이 담당하는 부분을 2개의 콘덴서가 나눠 담당한다.

 

직류-직류 스위칭 변환부의 메인 트랜스는 ERL-35로 최대 400W의 전류를 소화해 낸다. 위에서도 언급했지만 메인 트랜스의 용량이 전원공급장치의 출력에 절대적인 영향을 끼치지는 않는다. 제품의 스위칭 변환부의 설계 구조는 각종 제어 칩셋을 더해 안정적인 공급이 이뤄지게 구성되어 있는 것을 알 수 있다. 잘만 ZM500-LE II의 출력부 역시 싱글레일 설계로 이뤄져 있다.

 

◆ 파워렉스 LEGEND 500W GOLD(56,000원)

 


▲ 80플러스 골드 인증을 받은 높은 효율의 전원공급장치

 

파워렉스 LEGEND 500W GOLD는 80플러스 골드 인증을 받은 전원공급장치다. 한 번 검증을 거친 제품이니 만큼 충실한 설계가 돋보이는 제품이다. 우선 EMI 필터부부터 일반 전원공급장치와는 다소 차이를 보인다. 이중 퓨즈 구조는 많은 제품에서 채택되고 있지만 EMI 필터부부터 소형 트랜스가 자리잡고 있다. 이어 교류-직류 정류부에도 트랜스가 자리 잡고 있으며 직류-직류 스위칭 변환부에는 메인 트랜스 외 두 개의 스위칭 트랜스로 더 안정적인 설계를 보인다.

 

주목할 만한 부분은 정류부에 400V 270㎌(내열 105도) 용량의 일본산 콘덴서를 적용했다는 점이다. 콘덴서 품질을 제품의 안정성과 수명에 직결된다. 더불어 메인 트랜스는 PT-500G로 데이터 시트는 공개되어 있지 않지만, PT-550M의 데이터 시트에 550W로 표기되어 있는 것을 봤을 때 500W 용량으로 추정된다. 또 전력 효율을 높여주는 액티브PFC 역시 원칩 모듈 타입이 아닌 수직 기판으로 회로가 따로 구성되어 성능과 안정성을 함께 확보한 것으로 보인다. 80플러스 골드 인증을 받은 제품다운 구조다.

 

◆ 아이구주 ELPIS SP-600EL(37,680원)

 


▲ 가격대 성능비를 원하는 사용자라면 눈여겨 봐야할 제품

 

아이구주 ELPIS SP-600EL은 웬만한 500W 제품보다 가격경쟁력이 높은 전원공급장치다. 그렇다고 가격이 부담 없다고 불안해하지는 말자. 내부 구성은 의외로 충실하다. 곳곳에 단가 절감을 위한 흔적 이 보이지만 기본에 충실한 EMI 필터부, 코일 대신 큼직한 레귤레이터와 2개의 콘덴서(200V 1000㎌)로 이뤄진 정류부를 가지고 있다.

 

직류-직류 스위칭 변환부의 메인 트랜스는 ERL-39-600B를 쓴다. 일반 ERL-39가 500W 용량을 가지는 것을 봤을 때 ‘600B’라는 모델명에서 600W급 트랜스라는 것을 유추할 수 있다. 보호회로는 WT751002로 OCP(과전류)/OPP(과출력)/UVP(저전압) 보호기능이 빠졌다. 단가 절감의 문제로 보호회로를 낮은 것을 쓴 부분은 다소 아쉽지만 가격과 다른 부분의 구성을 볼 때 충분히 매력적인 제품이다.

 

◆ 슈퍼플라워 SF-650F14MT LEADEX SILVER(97,100원)

 


▲ 최근 인지도를 빠르게 높여가고 있는 슈퍼플라워의 전원공급장치

 

슈퍼플라워 SF-650F14MT LEADEX SILVER는 650W 전원공급장치로 SLI 등 멀티그래픽카드 환경의 시스템에 적합한 제품이다. 80플러스 실버 등급 인증을 받았으며, 중고가형 제품답게 내부 설계 역시 차별화를 두어 안정성에 만전을 기했다. 또한 모듈타입 제품이라는 점 역시 제품의 매력을 더하는 부분이다.

 

제품의 내부를 보면 전체적으로 수직 기판 설계를 적용한 점이 눈에 띈다. 특히 정류부, 변환부, 출력부를 따로 나누지 않고 발열에 최적화된 구성을 갖춰 안정성에 만전을 기했다. 특히 정류부는 1개의 코일과 2개의 콘덴서, 1개의 트랜스로 이뤄져 안정성을 높였다. 여기에 메인 트랜스와 스위칭 트랜스 모두 고급형 부품을 이용했으며, 곳곳에 솔리드 커패시터를 적용해 안정성을 극대화 했다.

 

또한 발열이 심한 레귤레이터의 경우 대부분 개별 방열판을 준비한 것도 눈에 띈다. 2개 이상의 그래픽카드와 고성능 CPU로 구성된 게이밍 PC를 만들고자 한다면 슈퍼플라워 SF-650F14MT LEADEX SILVER는 나쁘지 않은 선택이 될 것이다.

 

◆ 슈퍼플라워 SF-100014MP LEADEX PLATINUM(280,000원)

 


▲ 80플러스 플래티넘에 빛나는 모듈 타입 전원공급장치

 

80플러스 플레티넘 등급을 받은 전원공급장치는 흔치 않다. 또 가격 역시 높은 편이다. 슈퍼플라워 SF-100014MP LEADEX PLATINUM은 이런 80플러스 플래티넘 등급의 전원공급장치다. 출력은 1,000W로 소규모 서버나 워크스테이션도 충분히 소화할 만한 출력이다. 내부 구조는 위의 슈퍼플라워 SF-650F14MT LEADEX SILVER과 기본적으로 동일한 수직 기판 설계가 적용됐지만 더욱 집적도를 높였다는 점이다.

 

우선 EMI 필터부의 퓨즈가 3중 구조로 되어 있다. 또한 정류부 2개의 콘덴서는 일본산 400V 560㎌(내열 105도) 용량으로 1,000W 출력 전원공급장치다운 용량을 갖췄다. 정류부의 트랜스로 추정되는 상단의 검은색 트랜스 역시 메인 트랜스만큼이나 큰 크기로 많은 용량을 수용할 수 있을 것으로 보인다. 직류-직류 스위칭 변환부의 메인 트랜스는 AMP-E47로 다른 부품의 데이터 시트를 참고하자면 1,550W(최소 1,000W) 용량을 수용할 수 있는 것으로 보인다. 이 외 보조 스위칭 트랜스 역시 큰 용량을 가지고 있는 것으로 보인다.

 

이 외에도 각 수직 기판별로 개별 방열판을 덧댄 것이 눈에 띈다. 고출력 제품인 만큼 발열을 생각한다면 충분히 효율적인 구조를 가진 것을 유추할 수 있다. 슈퍼플라워 SF-100014MP LEADEX PLATINUM은 고급형 전원공급장치의 구조는 어떻게 만들어야 하는가를 여실히 보여주는 제품이다.

 

◆ 안텍 HCP-1300 PLATINUM(448,940원)

 


▲ 용량과 설계 모두 압도하는 전원공급장치

 

안텍 HCP-1300 PLATINUM은 지금까지 소개한 제품 중 가장 고가의 전원공급장치다. 80플러스 플래티넘 인증을 받았으며, 웬만한 보급형 시스템을 맞출 정도의 가격을 보이는 제품이다. 그런 만큼 PC 애호가나 전문 워크스테이션용으로 적합한 전원공급장치다. 1,300W급의 전원공급장치는 그 자체로도 흔히 볼 수 있는 제품은 아니다. 그럼 압도적인 용량의 안텍 HCP-1300 PLATINUM은 어떤 구조를 가지고 있을까.

 

ATX 규격에 1,300W 출력을 내야하기 때문에 안텍 HCP-1300 PLATINUM의 내부는 숨실틈 없이 구성되어 있다. 정류부는 큼직한 1개의 코일과 450V 560㎌(내열 85도) 용량을 가진 2개의 콘덴서로 이뤄져 있다. 눈에 띄는 점은 각 트랜스에는 이중 내열 테잎 처리를 거쳤으며 이에 더해 각 코일까지도 내열 테잎으로 제품 손상을 막았다는 점이다.

 

또 직류-직류 스위칭 변환부의 메인 콘덴서는 가로가 아닌 세로로 눕혀 비슷한 크기의 방열판을 달았다. 특히 출력부는 모듈 단자 뒤쪽에 세로로 세운 점도 눈에 띈다. 공간 효율을 극대화 한만큼 일반 콘덴서보다 솔리드 커패시터로 구성해 효율을 높임과 동시에 부피를 줄인 점도 인상적이다.

 

 

◈ 전원공급장치만큼은 가격에 양보하지 말자

 

처음 DIY PC를 만들기 위해 이것저것 알아보는 이들의 경우 각 부품을 선택하는 순간순간이 막막하게 다가온다. 주위에 PC를 잘 아는 이들이 없다면 더더욱 막막한 것이 초심자의 심정이다. 특히 다른 부품은 성능을 참고해 어느 정도 선택이 가능해도 전원공급장치를 제대로 알고 선택하기란 쉽지 않다.

 

몇 년 전까지만 해도 어떤 전원공급장치를 골라야 하냐고 묻는 이들에게 정말 간단한 팁을 전하자면 비싸고 무거운 제품을 구입하라는 것이었다. 그러나 요즘에는 80플러스 인증이라는 정말 간편하게 구분할 수 있는 제도가 있다. 일부에선 “수수료만 지불하면 받을 수 있는 80플러스”라고도 말한다. 또 물론 일부 업체의 경우 단가절감을 위해 편법으로 제품 설계를 바꾸는 경우도 있다. 그러나 모든 제품이 그런 것은 아니다.

 

 ▲  제품의 특수성상 딱 가격만큼의 값어치를 한다면 좋은 전원공급장치라 할 수 있다

 

위에서 살펴본 전원공급장치는 비슷한 가격대의 제품이 어떤 구조를 가지고 있는지 참고할만한 척도를 제시하고자 소개했다. 많은 이들이 검증하고 추린 제품이지만 초심자가 느끼기에 “이 정도 가격대의 전원공급장치는 이런 느낌이구나”라는 참고했으면 한다.

 

특히 주변에 PC를 잘 아는 이들이 없는 초심자의 경우 처음 PC를 만들 때 당부할 말은 제한된 예산 안에서 다른 부품은 가격에 양보할 수 있지만 전원공급장치만큼은 가격에 양보하지 말라는 것이다. 메인보드나 그래픽카드의 경우 제원만 비슷하다면 얼마든지 가격경쟁력이 뛰어난 보급형 제품을 선택할 수 있다. 그러나 전원공급장치만큼은 ‘가격 그 이상의 성능’을 내는 제품은 찾아보기 힘들다.

 

앞서 살펴본 전원공급장치의 역할부터 80플러스 인증, 전원공급장치를 고르는 방법은 새내기 주부가 좋은 과일을 고르는 팁과 같은, PC를 처음 접하는 초심자가 좋은 전원공급장치를 고르는 최소한의 척도가 되었으면 한다.

 

테크니컬라이터 박선중

(c)가격비교를 넘어 가치쇼핑으로, 다나와(www.danawa.com

 

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