UPS, ON-LINE과 OFF-LINE : 전원 백업 시스템의 차이와 선택 기준

UPS, ON-LINE과 OFF-LINE : 전원 백업 시스템의 차이와 선택 기준

전력 공급의 안정성과 신뢰성을 보장하기 위해 다양한 UPS(Uninterruptible Power Supply) 운전 방식이 존재합니다. 
이 중 ON-LINE과 OFF-LINE 방식은 가장 널리 사용되는 방식으로, 각각의 특징과 장단점이 명확합니다. 
이번 글에서는 두 방식에 대해 정리해 보겠습니다.

1. ON-LINE 방식
  1) 특징
    - UPS가 항상 전력을 변환하여 부하에 공급하는 이중 변환(Double Conversion) 구조.
    - 상용 전원 입력이 교류(AC)에서 직류(DC)로 변환된 후, 다시 교류로 변환되어 부하에 공급.
    - 상시 인버터 작동으로 부하에 안정적인 전력을 제공.
  2) 장점
    - 무순단 전력 공급: 상용 전원 장애 시 전환 시간 없이 부하에 전력을 계속 공급.
    - 전원 품질 보장: 입력 전압, 주파수 변동, 노이즈 등을 완벽히 보정하여 안정된 전력 제공.
    - 고신뢰성: 정전, 서지, 스파이크 등 다양한 전원 문제로부터 장비를 보호.
  3) 단점
    - 효율성 저하: 이중 변환 과정에서 에너지 손실이 발생.
    - 발열 문제: 변환 과정에서 발생하는 열로 인해 냉각 장치가 필요.
    - 높은 초기 비용: 복잡한 설계와 장비로 인해 설치 및 유지 비용이 상대적으로 높음.
  4) 적합한 용도
    - 민감한 전자 장비(데이터센터, 의료 장비 등).
    - 전원이 안정적으로 유지되어야 하는 환경.

2. OFF-LINE 방식
  1) 특징
    - UPS가 평소 대기 상태로 있으며, 상용 전원이 부하에 직접 공급.
    - 상용 전원 이상(정전, 전압 강하 등) 발생 시 UPS가 즉시 작동하여 배터리와 인버터를 통해 전력을 공급.
  2) 장점
    - 높은 에너지 효율: 상용 전원이 직접 부하에 공급되므로 UPS의 전환 장치가 작동하지 않을 때 에너지 손실이 적음.
    - 저비용: 구조가 간단하여 설치 및 유지 비용이 낮음.
    - 간단한 운용: 시스템 설계가 단순하여 관리가 용이.
  3) 단점
    - 순단 발생 가능: 상용 전원에서 UPS로 전환될 때 약간의 지연(수 밀리초)이 발생.
    - 전원 품질 한계: 전압 변동, 노이즈, 주파수 불안정 등 상용 전원 문제를 보정하지 못함.
    - 보호 범위 제한: 정전과 같은 명확한 전원 장애에는 대처 가능하지만, 미세한 품질 문제에는 취약.
  4) 적합한 용도
    - 전원 품질에 크게 민감하지 않은 일반 장비.
    - 비용 효율성을 우선시하는 환경.

 

3. 비교표