주로 국내 제조업체 중 대다수 KC인증을 획득한 업체가 많으나 대만산/중국산은 거의 KC 국내 인증을 받지 않았죠?
아마도 유명한 중저가 대만업체도 그중 하나일듯합니다. 엄밀히 말하면 불법이라고 하네요..
간판 등 옥외광고물에 LED 접목이 가속화됨에 따라 LED의 전원공급장치인 SMPS 시장도 급격히 성장하고 있다. 기존 안정기 생산업체들은 LED용 SMPS 분야 비중을 높이고 있으며, 새롭게 등장한 신규 업체들도 가격 및 성능에서 차별화된 제품을 들고 관련 시장을 공략하고 있다. SMPS의 특성과 함께 관련 시장의 현황 및 전망을 짚어보는 지면을 마련했다.
LED와 함께 관련 산업 급성장… 업체 간 경쟁도 치열
옥외환경에 최적화된 방수형 제품 위주로 시장 변화
에너지 절감형 고효율· 고역률 제품에 대한 관심 급증
■ LED 조명에서 SMPS의 역할은?
SMPS는 Switching Mode Power Supply의 약자로 외부에서 공급되는 교류(AC) 전류를 직류(DC) 전류로 전환(Switching)시킨 후, 각종 전자기기의 조건에 맞는 전압으로 변환시켜 공급하는 장치다.
전기는 발전소에서 소비처까지 오면서 다양한 변수로 인해 전압이 수시로 바뀌게 된다. 이에 따라 220V로 공급되는 전기가 그보다 낮거나 높게 공급되기도 한다.
이런 불규칙한 전압이 그대로 공급될 경우, 전자기기의 고장 및 성능저하를 가져올 수 있다. SMPS는 이처럼 입력전압에 변동이 있더라도 일정한 출력전압을 전자 제품에 공급함으로써 전압변동에 따른 문제를 방지해 주는 역할을 한다.
또한 220V 이하의 낮은 전력으로 구동되는 전기제품의 경우 SMPS를 통해 전류를 변환 공급하지 않으면 구동 자체가 불가능한데, 이를 인식하지 못하고 상용 220V 전력을 SMPS 없이 그대로 연결할 경우, 제품파손 및 화재발생의 위험성도 있기 때문에 각별히 유의해야 한다.
저전력으로 구동되는 LED에 있어 SMPS는 필수적인 장치다. AC LED와 같이 220V AC전력을 그대로 사용하는 제품도 있지만, 이는 SMPS가 필요없는 제품이 아니라 LED패키지 또는 모듈 내부에 SMPS역할을 수행하는 회로가 장착돼 있는 방식이라고 생각하면 된다.
■ LED신뢰성에 결정적 역할… 품질 검증 중요해
LED조명에 전원을 공급하는 SMPS는 LED의 신뢰성에도 매우 큰 영향을 미치는 중요한 장치다. SMPS의 성능에 따라 LED의 수명 및 안정성의 편차가 발생하기 때문이다.
SMPS에서 지속적으로 일정한 전류를 공급해 주지 못할 경우, 전류 변동에 의해 LED의 수명이 단축될 뿐 아니라, 밝기가 균일하게 유지되지 못하는 결과가 나타난다.
또한 품질이 떨어지는 SMPS는 자체 수명도 보장되지 않기 때문에 SMPS 교체에 따른 비용도 높게 나타난다. 따라서 LED조명의 품질 관리를 위해서는 SMPS 선택이 매우 중요하다.
전원공급장치 생산업체 유니온전자통신의 김태우 대표는 “아직까지 사인 시장에서는 SMPS의 중요성을 인식하지 못하는 경우가 많은데, 실질적으로 LED조명에서 SMPS는 LED 소자만큼이나 중요한 부분”이라며 “품질이 떨어지는 SMPS를 사용하면 LED에 좋지 않은 영향을 끼쳐 불량이 발생하는 원인이 된다”고 말했다.
SMPS 전문업체 상지기술의 최호영 대표 또한 “LED조명 고장 문제의 50% 이상은 SMPS로 인한 문제라고 볼 수 있다” 며 “성능이 검증된 제품을 사용해야만 LED 본연의 성능과 수명을 보장할 수 있다”고 말했다.
■ 안정성은 정전류형, 가격은 정전압 제품이 유리
SMPS의 성능은 설계 방식, 생산과정, 사용된 소재 등 다양한 요인에 의해 결정되지만, 우선적으로 구동 방식에 의한 차이가 가장 크다.
SMPS는 구동방식에 따라 정전압 구동과 정전류 구동, 그리고 정전류· 정전압 구동방식으로 분류된다. 각 제품의 특징을 쉽게 설명하자면 정전압 제품은 전압을 조절해 LED모듈로 유입되는 전류량을 제어하는 방식이며, 정전류 제품은 전류량을 직접 제어하는 방식이다. 정전압·정전류의 경우 이 두 가지를 모두 활용하는 제품이라고 생각하면 된다.
국내 사인시장의 경우 낮은 단가를 이유로 정전압 제품이 많이 사용되고 있는데, LED는 전류구동 반도체이기 때문에 정전압 방식의 SMPS로는 최적의 성능을 이끌어내기 어렵다는 것이 관련업계의 설명이다.
이유는 입력전압이 높아지거나, 환경적 요인으로 인해 SMPS의 온도가 상승하게 되면 전류도 함께 상승하게 되는데, 이 때 정전압 제품에서는 정격 이상의 전류가 LED로 공급될 수 있기 때문이다. LED에 과잉전류가 유입되면 밝기가 일정하지 않게 되고, LED에 충격이 가서 수명이 줄어들게 된다. 반면 정전류 제품의 경우에는 전류 변동 폭이 미미하기 때문에 한층 안정적인 구동이 가능하다.
최근에는 SMPS 성능의 중요성이 부각되면서 정전류 및 정전류· 정정압 구동방식의 제품들이 판매량을 늘려 가고 있다.
안정기 생산업체 라인 관계자는 “단가면에서는 정전압 제품이 유리하지만, LED의 안정성을 위해서는 정전류형 제품을 사용하는 것이 이롭다”며 “SMPS의 KS인증 기준 또한 정전류 제품에 맞춰져 있기 때문에 향후 시장성은 정전류 제품이 높을 것으로 본다”고 말했다.
■ 방수형 SMPS, 편의성· 안정성 앞세워 시장 확대
사인시장에서 사용되는 SMPS는 형태적 특성에 따라서 크게 두 종류로 구분된다.
산업용으로 제작된 비방수형 제품과 LED조명용으로 제작된 방수 제품이다. 초기 사인용 LED시장에서는 전용 SMPS가 없었던 까닭에 산업용 SMPS를 범용으로 사용했다.
이 경우, 자체 방수가 이뤄지지 않는 까닭에 옥외 간판에 적용시 플라스틱 수지로 제작된 방수커버로 제품을 포장해 사용해야 한다.
현재까지도 60% 이상의 LED간판에 이런 형태의 SMPS가 사용되고 있는데, 제품 자체의 사이즈가 작지 않을 뿐 아니라 커버의 크기도 상당하기 때문에, 간판 및 매장의 외관을 저해하는 요소가 되는 것이 단점으로 지적되고 있다. 또한 밀폐된 커버 내부에서는 공기의 대류작용이 이뤄지지 않는 까닭에 발열로 인한 제품손상 및 화재 등의 위험요소도 있다.
이런 문제점으로 인해 나타난 제품이 바로 LED조명용 방수타입 SMPS다. 제품 내부를 우레탄 방수 소재로 몰딩처리함으로써 별도의 커버 없이도 옥외환경에서 활용할 수 있도록 한 방식인데, 제작업체에 따라서 IP67~IP68의 방수기능을 구현한다. 또한 산업용 SMPS에 달린 냉각용 팬을 제거했기 때문에 제품의 크기도 상대적으로 작아 설치 및 시공이 편리한 것도 장점이다.
이런 방수형 SMPS가 옥외광고 시장에서 활용된 것은 지난 2007년 경부터인데, 당시에는 산업용 제품보다 높은 단가로 인해, 지자체가 주도하는 일부 사업에서만 활용됐다.
그러나 최근에는 제품의 성능과 편의성이 입증되면서 빠른 속도로 시장을 확대해가고 있다. 이에 따라 대부분의 업체들이 방수형 제품의 생산 및 공급에 주력하고 있기 때문에 관련 시장의 경쟁이 치열해지고 있다.
방수형 SMPS 전문 생산업체 소입의 박천순 대표는 “현재 사인용 LED 시장에서 방수형 SMPS가 차지하는 비율은 20~30%정도에 불과하지만, 옥외환경에 특화된 제품인 만큼 멀지않아 방수형 제품이 주를 이루게 될 것으로 본다”고 전망했다.
■ 시중 유통제품 70%가 KC인증 없는 불법제품
한편, LED용 SMPS에서 특히 중요한 부분은 바로 KC인증 획득 여부다. 2007년 발효된 전기용품안전관리법에 의하면 조명용 컨버터의 경우 관련법에 의해 반드시 안전인증(KC)을 받아야 한다. 따라서 KC인증을 받지 않고 유통되는 SMPS는 현행법상 모두 불법제품에 해당된다.
그러나 법안이 발효된 지 4년이 지난 현재까지도 사인 시장에서 유통되고 있는 제품 중 70% 이상이 KC인증을 받지 않은 제품이다. 특히 범용으로 사용되는 산업용 SMPS는 거의 대부분이 KC인증이 없는 상황이다.
이는 안전인증에 대한 소비자들의 인식이 여전히 부족한 것을 반증하는 사례로 볼 수 있다. KC인증을 받지 않으면 불법제품이라는 사실 자체를 모르는 소비자들이 많기 때문에 제작 업체들도 신속한 대응을 하지 않고 있기 때문이다.
SMPS 생산업체 라인 관계자는 “LED조명 시장의 성장에 따라 관련 정보의 노출이 잦아지면서 KC인증 제품에 대한 선호도가 높아지고 있지만, 아직도 대중적인 인식은 부족한 상황”이라며 “정부 차원에서 KC인증에 대한 홍보를 더욱 강화할 필요가 있다”고 말했다.
아울러 수입품의 경우에는 국내 제조품에 비해 절차 자체가 까다로워지는 부분이 있어, 안전인증 자체를 무시하는 경우가 잦은 것도 현실이다.
한국전기제품안전협회 김주삼 과장은 “현재 LED용 SMPS는 필수적으로 KC인증을 받아야 함에도 이를 지키지 않는 업체가 매우 많다”고 문제점을 지적하면서 “KC인증은 법적 구속력을 떠나서 화재 및 감전에 대한 최소한의 안전 인증인 만큼, 성숙한 LED간판 문화를 위해서는 반드시 지켜져야 할 것”이라고 강조했다.
■ 초고유가 시대 돌입… 고역률 PFC 제품 ‘부각’
최근 SMPS 시장에서 가장 이슈가 되고 있는 부분은 바로 PFC(Power Factor Correction: 역률보상회로)다. PFC는 SMPS의 역률을 극대화시키는 회로로써 순간적인 전력 누출을 제어해 낭비되는 전력을 줄일 수 있다.
역률이란 피상전력에 대한 유효전력의 비율을 뜻한다. 전기 기기에 실제로 걸리는 전압과 전류가 얼마나 유효하게 일을 하는가 하는 비율을 의미한다.
쉽게 말하면 한국전력공사에서 보내는 전력 중 실제로 SMPS에 걸리는 양을 뜻한다. 즉 역률이 0.6이면 공급된 전력 중 60%만을 받아서 사용한다는 것이며, 0.9는 90%를 사용할 수 있다고 보면 된다. 사용하지 못한 전력은 다시 한전으로 돌아가게 되지만, 이 과정에서 상당량의 전력손실이 발생하게 된다.
이런 전력손실을 방지하는 것이 바로 PFC인데 이 회로가 장착된 제품은 일반적인 제품에 비해 역률을 30~40% 가량 높일 수 있기 때문에 국가적 에너지 낭비를 줄일 수 있다.
에너지 관리체계가 엄격한 유럽 국가들의 경우, 에너지절감 차원에서 PFC를 의무화하고 있으며, PFC가 없는 SMPS는 판매 자체가 불가능하다.
그러나 국내에서는 이런 기준이 없기 때문에 간판 제작업체 입장에서는 PFC로 인해 제품의 가격만 상승할 뿐, 실질적으로 이득이 되는 부분은 없다고 할 수 있다. PFC제품의 경우 한전에서 공급하는 국가차원의 에너지 효율을 높일 뿐, 소비자 입장에서의 전력비 절감 효과는 없기 때문이다.
하지만 최근 유가 급증에 따라 다양한 에너지 절감 정책이 나오면서 일반 매장의 간판에도 PFC를 탑재한 제품의 사용을 권장 또는 강제하게 될 것이라는 게 관련업계의 전망이다. 이에 따라 다수의 업체들이 PFC제품의 개발 및 홍보를 강화하며 관련 시장의 선점을 노리고 있다.
소입의 박천순 대표는 “LED조명을 사용하는 것은 에너지 절감을 위한 것이 큰데, PFC가 없는 SMPS를 사용할 경우, 사용처에서는 전력이 절감될 수 있더라도 국가 차원에서 큰 이득이 없다”며 “수질 오염 방지를 위해 각종 규제장치를 강제하는 것처럼, 전기 환경을 위해서 LED간판 등에 사용되는 SMPS에도 PFC를 의무화하게 될 것으로 전망하고 있다”고 말했다.
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