수많은 데이터가 저장된 데이터센터. 갑작스러운 정전으로 서버 수천 대가 동시에 멈추면 어떤 일이 벌어질까요? 수십만 명이 사용하는 온라인 서비스가 마비되고, 운영자와 사용자 모두 큰 불편을 겪게 됩니다. 이처럼 예기치 못한 정전은 막대한 피해로 이어질 수 있기 때문에 전력은 늘 유지되어야 하죠.
이를 예방하는 것이 바로 배터리를 기반으로 작동하는 ‘UPS(Uninterruptible Power Supply)’입니다. 이번 용어사전에서는 UPS에 대해 알아보겠습니다.
UPS(Uninterruptible Power Supply)란?
무정전 전원 장치를 뜻하는 UPS(Uninterruptible Power Supply)는 비상 시 전원을 공급해주는 장치입니다. 정전처럼 갑작스럽게 전기가 끊기는 상황에서, 전력망(Grid)이나 발전기(Genset)에서 교류 전력(AC Power)이 복구되기 전까지 필요한 전력을 공급하는 것이 UPS의 역할입니다.
이러한 특성 덕분에 UPS는 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 반도체 공장, 데이터 센터, 병원, ESS(에너지저장장치) 등 정전 시 문제가 발생할 수 있는 곳에 설치되며, 그 외에도 사무실이나 가정집, ATM 등에서는 소형 UPS가 사용됩니다.
그렇다면 UPS를 위한 배터리에는 어떤 기능이 중요할까요? 위급 상황에서 교류 전력이 공급되기 전까지 안정적으로 전력을 공급해야하는 UPS의 특성 상, 전압을 일정하게 유지하는 출력 안정성, 위험 요소를 차단하는 안전성, 전기를 오랫동안 공급하는 백업 시간 등이 UPS용 배터리의 핵심 지표라고 할 수 있습니다.
UPS의 핵심, 리튬이온배터리
기존의 UPS는 납축전지(Lead-Acid Battery)나 디젤 엔진을 기반으로 작동했습니다. 하지만 납축전지는 황산, 납과 같은 소재들이 제조부터 운용, 폐기까지 환경적인 리스크가 있고, 디젤 엔진도 대기오염물질을 배출한다는 한계가 있었죠. 이에 최근에는 이러한 단점을 보완하는 리튬이온배터리가 UPS에서 활용되고 있습니다.
리튬이온배터리 기반 UPS가 각광받는 이유는 여러가지가 있습니다.
우선 리튬이온배터리는 납축전지 대비 장수명을 특징으로 합니다. 납축전지 UPS는 약 7년 주기로 배터리를 교체해야 하지만, 리튬이온배터리 UPS는 약 15년 이상 사용할 수 있습니다. 즉 리튬이온배터리 기반의 UPS가 납축전지 UPS보다 약 2배 이상의 수명을 갖고 있는 것이죠.
두 번째는 공간 대비 에너지 효율성이 뛰어납니다. 리튬이온배터리는 납축전지보다 에너지 밀도가 2배 이상 높은데요. 때문에 작은 사이즈로도 더 많은 용량을 보유할 수 있습니다. 또한 리튬이온배터리는 납축전지보다 약 3배 높은 출력을 낼 수 있어, 같은 용량이어도 리튬이온배터리를 활용하면 더 많은 기기를 가동시킬 수 있습니다.
리튬이온배터리 UPS가 납축전지 기반 UPS보다 관리가 용이한 점도 큰 장점으로 작용합니다. 이는 리튬이온배터리에는 배터리 관리 시스템인 BMS(Battery Management System)가 적용될 수 있기 때문인데요. 이 덕분에 사람이 직접 점검하지 않아도 배터리 상태를 실시간으로 모니터링하고 체계적으로 관리할 수 있죠.
마지막으로 리튬이온배터리는 납축전지에 비해 충전 속도가 빨라, 고속 충방전이 가능한 점도 중요한 장점으로 꼽히고 있습니다.
LG에너지솔루션의 UPS 배터리는?
LG에너지솔루션은 고도화된 기술력을 바탕으로 UPS용 배터리 개발도 지속하고 있습니다. LG에너지솔루션의 UPS용 배터리는 높은 에너지 밀도와 고출력 성능을 기반으로 백업 전력을 극대화할 수 있어 UPS에 최적화된 기능을 제공합니다.
또한 LG에너지솔루션은 UPS 배터리 시스템에 전원공급장치(Switching Mode Power Supply)를 통합했습니다. 이를 통해 외부 전원 없이도 독립적으로 작동이 가능해, 안정성과 운용 효율성이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있게 됐습니다.
아울러 설치 편의성을 높인 트랜스포터블 랙(Transfotable Rack) 솔루션 적용을 통해, UPS 배터리 셀을 장착한 랙을 쉽고 빠르게 이동할 수 있게 하여 고객 편의성을 크게 향상시켰습니다.
이처럼 리튬이온배터리 기반 UPS는 높은 에너지 효율과 긴 수명을 바탕으로 기존의 납축전지와 디젤 엔진을 대체하면서 활발히 사용되고 있습니다. 다음 콘텐츠에서도 배터리와 관련된 다양한 용어를 알기 쉽게 풀어드리겠습니다!
