홈킷은 얼마나 전력을 소비할까요?

인시피오(Incipio) 전구 어댑터(왼쪽)과 레비톤(Leviton) 스위치(오른쪽)에서 전력소비량 측정하기

홈 오토메이션(가정 자동화) 기기들은 명령에 반응하기 위해 항상 대기 상태로 있어야 합니다. 관련 기기를 설치할수록 기본 전력소비량이 점차 늘어나게 되는 것이지요. 단지 편의를 위한 것만이 아니라 효율적인 에너지 소비를 위해 설치하는 것이라면 자체적인 전력소비량이 어느 정도 수준인지 잘 고려하고 있어야 하는 셈입니다.

안타깝게도, 제조사들 상당수가 이런 정보를 중요하게 여기지 않는지 제품 사양에서 상세 전력소비량 정보를 찾아보기가 쉽지 않습니다. 기기 별로 일일이 직접 측정을 해봐야 전반적인 상황을 파악할 수 있었지요. 여기 제가 가지고 있는 홈킷 기기들에 대해 측정한 결과를 보여드리고자 합니다.

제조사 제품명 최소 최대 정격
스마트 전원 플러그
엘가토 이브 에너지 0.68 - 1.01 2,500 (유럽)1
인시피오 커맨드킷 스마트 콘센트 1.70 - 2.20 1,200 (미국)
쿠긱 스마트 플러그 P1 0.92 - 1.60 2,500 (유럽)1
스마트 조명 스위치 / 어댑터
인시피오 커맨드킷 전구 어댑터 3.32 - 3.39 1502
레비톤 DH15S-1BZ 3.15 3.153 3.27 6004
쿠긱 스마트 스위치 KH02 1.30 1.955 2.60 600
스마트 전구
필립스 휴 화이트 앤 컬러 앰비언스 0.43 1.7 8.6 10.0
휴 화이트 앰비언스 0.66 1.5 10.2 10.5
휴 화이트 0.38 1.6 9.2 9.0
(초기 최대치) 13.86
휴 브릿지 - 1.12 1.26 2.32
[ 용어 및 해설 ]

: 기기가 전원에 꽂혀 있으되 전원 스위치는 꺼져 있습니다(즉, 대기 상태).
최소: 기기가 전력을 최소로 소비하며 작동하는 상태입니다.
최대: 기기가 전력을 정상적으로, 또는 최대로 소비하며 작동하는 상태입니다.
(최소 및 최대 값은 외부 장치 연결 없이 측정되었습니다.)
정격: 기기 자체의 정격 최대 전력 소비량입니다.

1. 또는 220V 전압 환경의 경우입니다. 미국(120V)의 경우 1,800W입니다.
2. LED, 형광등을 사용할 경우입니다. 백열등 및 할로겐 전구를 쓸 경우 600W입니다.
3. 표시 LED등이 꺼져 있는 상태입니다.
4. LED, 형광등을 사용할 경우입니다. 백열등을 쓸 경우 1,800W입니다.
5. 스위치를 하나만 켰을 경우입니다.
6. 30분 간 차츰 줄어들어 안정적인 소비량(9.2W)에 도달합니다.

기본적인 제품의 기능과 목적이 유사함에도 불구하고 제조사 간 제품 전력 소비행태가 확연히 차이가 난다는 것을 분명히 알 수 있습니다.

스마트 전원 플러그 중에서는 엘가토 이브 에너지(Elgato Eve Energy)가 가장 전력소비량이 적었습니다. Wi-Fi 대신 블루투스LE를 쓴 것이 도움을 준 듯 합니다. 그런데 SKT 스마트홈 생태계에서 사용하는 위티 스마트 전원 플러그가 Wi-Fi 기반임에도 불구하고 대기전력이 절반 수준인 점을 고려하면 홈킷 프로토콜이 태생적으로 부하가 많이 걸리는 것일 수도 있겠습니다.

인시피오 전원 플러그가 오래된 아이폰 4대를 쌓아놓은 것과 같은 크기인 사실을 아셨나요?

인시피오(Incipio) 제품들은 에너지 소비가 가장 비효율적이었습니다. 제품이 소형화되지 못하고 구현 상태가 초보적인 점을 고려하면 놀랍지 않은 결과입니다. 이 회사의 전원 플러그는 이브 에너지에 비해서 대기 및 가동 상태 모두 전력을 2배 이상 소모합니다. 전구 어댑터의 경우는 전구를 꽂지 않은 상태에서 대기만 하고 있어도 3.3W를 소비하는데, 요즘 나오는 여러 가전제품들이 대기전력을 1W 미만으로 유지하려고 한다는 점을 고려하면 특히 과한 편이라고 생각합니다.

레비톤(Leviton)의 스마트 조명 스위치는 여러모로 의아스러운 편이었습니다. 타사 제품과 달리 전력소비량이 켜거나 끈 상태에 상관 없이 일정했습니다. 보통은 전원을 켰을 때 전원 릴레이가 일정량의 전력을 소비하게 마련이므로, 이 점을 피할 수 있도록 독특하게 설계된 것이 아닌가 생각합니다. 하지만 기본 적력소모량 자체가 제가 원하는 것보다 너무 컸습니다. 그래서 레비톤 측 고객지원 부서에 예상 대기전력이 어느 정도인지 문의했는데, 1.2W 정도 된다는 답변을 받았습니다. 이 주장과 실제 측정치의 큰 괴리가 입력전원의 차이(120V 대 220V)에서 비롯되는 것은 아닐까 생각해봄직 합니다.

쿠긱(Koogeek)의 조명 스위치의 성능은 훌륭한 편으로, 2구 스위치임에도 경쟁사보다 대기전력이 60%나 적었습니다. 자사 홈페이지에 1구 버전이 0.75~1W 소비한다고 주장한 점에 신빙성이 있어 보이더군요. 반면에, 가동 상태에서 스위치 당 0.6W 이상 전력을 더 소비하는 점은 비교 대상이었던 어느 타사 스위치나 플러그보다도 높은 수준입니다. 이 회사의 전원 플러그도 비슷한 상황임을 감안하면 부품으로 채택한 릴레이의 특성과 내장된 전력 측정 기능 등이 원인 제공을 한 것으로 추정됩니다.

필립스 휴 전구 - 화이트 앤 컬러 앰비언스, 화이트 앰비언스, 화이트 (왼쪽에서 오른쪽 순)

스마트 전구로 주제를 바꿔서, 이번에 살펴볼 제품은 필립스 휴 제품군 밖에 없었습니다. 하지만 세 가지 휴 전구 종류를 모두 가지고 있었으므로 유의미한 비교는 가능했습니다. 휴 화이트 앤 컬러 앰비언스("컬러")는 총천연색 구현 및 색온도 2,000K~6,500K 범위를 구현할 수 있습니다. 비교에는 2세대 제품을 썼습니다. 휴 화이트 앰비언스("앰비언스")는 2,200K~6,500K 색온도 범위의 흰색만 구현이 가능합니다. 휴 화이트("화이트")는 색깔이 백열전구와 유사한 2,700K의 흰색으로 고정되어 있습니다. 종류에 상관 없이 밝기 조절은 자유롭게 됩니다.

제품 사양에 따르면 이 계열의 전구는 대기전력이 모두 0.5W 이하라고 나와 있습니다. 컬러와 화이트 전구는 실제로 여기에 부합했지만 무슨 이유에서였는지 앰비언스 전구는 그렇지 못했습니다. 심지어 필립스 공식 홈페이지에는 대기전력이 0.1W로 올라와 있다는 점에서 특히 이상해 보였습니다.

필립스 휴 화이트 앰비언스 전구를 서로 다른 색온도로 설정한 결과

컬러와 앰비언스 전구의 최대 전력소모량은 측정하기가 다소 까다로웠습니다. 밝기를 최대로 하더라도 색상이나 색온도 설정에 따라서 소비전력이 달라지기 때문입니다. 공식 사양에 따르면 색온도가 4,000K일 때 가장 밝다고 되어 있지만, 필립스 휴를 포함해서 지금 나와 있는 홈킷 앱들 중에는 색온도를 바로 지정할 수 있는 방법이 없습니다. 여러 번의 시도 끝에 발견한 최대 전력소모 설정은 다음과 같습니다:

컬러: 색조 45° (주황색[30°]과 노랑색[60°]의 중간), 채도 25%
앰비언스: "ct" 값을 252로 설정 (153[6500K]에서 454[2200K]의 범위 내)

필립스 휴 앱(왼쪽)은 엘가토 이브 앱(오른쪽)만큼 정밀하게 색온도 설정을 하기 어렵습니다

앰비언스 전구는 이 설정에서 당초 사양인 10.5W에 근접한 10.2W를 소모했습니다. 하지만 컬러 전구는 정격 10W에 못 미치는 8.6W까지만 나왔습니다. 한편, 화이트 전구는 전원을 켠 직후 거의 14W를 소비하는 특이한 현상을 보여주었습니다. 이후에는 30분에 걸쳐 서서히 줄어들어 9.2W까지 떨어지게 되어 전구에 표시된 9W에 거의 도달했습니다. 왜 이런 현상이 있는지 설명이 잘 안 되는데, 심지어 잠시 껐다가 다시 켜면 이 과정이 다시 반복되기까지 합니다. 만약 한 번에 짧은 시간 동안 이 전구를 쓴다면 생각보다 더 많은 전력을 쓸 수도 있겠습니다.

이제 이런 모든 기기들이 실제로 설치되어 있을 때 전력소모에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 보기로 합시다. 저희 집에는 필립스 휴 전구가 6개(컬러 4개, 앰비언스 1개, 화이트 1개), 쿠긱 조명 스위치가 3개, 엘가토 이브 에너지 전원 플러그가 6개(그 중 3개는 항상 켜져 있음) 전원에 연결되어 있습니다. 이외에도 센서 9개와 원격 스위치 3개가 집안 구석구석 있지만 배터리로 작동되므로 계산에는 넣지 않겠습니다.

전구: 0.43 x 4 + 0.66 x 1 + 0.38 x 1 + 1.12 = 3.88
조명 스위치: 1.30 x 3 = 3.90
전원 플러그: 0.68 x 3 + 1.01 x 3 = 5.07
합계: 3.88 + 3.90 + 5.07 = 12.85
월 소비량: 12.85W x (24 x 30)h = 9.252kWh

이번 비교에서 가장 효율이 좋은 것으로 드러난 조명 스위치와 전원 플러그를 설치함에 따라, 홈킷 기기 설치에 따른 월 전력소비량 증가는 약 9kWh인 것으로 계산됩니다. 이미 홈킷 기기들을 설치하기 몇 달 전에 집안의 전력 사용 효율을 최대한 높이려고 작업을 해서 한 달에 150kWh 수준 밖에 나오지 않았는데, 이는 작업 전보다 30~40kWh 정도 낮습니다. 이렇게 노력했던 것의 일부분을 편의성에 희생하는 셈이지요.

저희 집안에 설치되어 사용 중인 모든 홈킷 기기가 엘가토 이브 앱에 모두 나열되어 있습니다

그래도 여러 시행착오를 겪으면서 다양한 제품을 구매해보게 된 것은 충분히 의미가 있었습니다. 만약 제대로 신경을 쓰지 않았더라면 홈킷 기기에 의해 소비되는 전력이 2배는 늘 수도 있었기 때문이지요. 만약 인시피오 전원 플러그와 레비톤 스위치를 썼을 경우:

전구: (위와 같음)
조명 스위치: 3.15 x 3 = 9.45
전원 플러그: 1.70 x 3 + 2.20 x 3 = 11.70
합계: 3.88 + 9.45 + 11.70 = 25.03
월 소비량: 25.03W x (24 x 30)h = 18.0216kWh

기본 전력소모량은 종전보다 18kWh 가량 뛰었을테고, 현재와 비교해도 9kWh 더 나가게 되었을 것입니다. 이는 마치 대형 평면TV를 매일 3시간씩 켜는 것과 비슷합니다. 정리해 보면, 홈킷으로 집안 전체를 덮어서 얻는 편리함에는 분명히 (전력소비량 증가라는) 대가가 있지만 현명하게 투자를 하면 이를 최소화 할 수 있다고 말할 수 있습니다.

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웨슬리의 툴박스 작성일: : The state of HomeKit in iOS 10

"The state of HomeKit in iOS 10" 계속 읽기
HomeKit platform goes back to iOS 8. It was not very fleshed out at the time, needing more polishing over the years. Last notable change to HomeKit was made in 10.2, which enabled device notifications. This, along with other improvements in iOS 10, led me

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