DoE레벨VII(7): 미국 에너지 효율의 새로운 기준에 대해

미국 에너지부(DoE)의 전원 변환 효율에 관한 규제는 에너지 소비를 억제하고 환경에 대한 부담을 줄이기 위해 오랫동안 시행되어 왔습니다. 현재는 레벨Ⅵ이지만, 향후 "레벨VII" 기준이 새롭게 도입될 예정입니다.

DoE 레벨이 Ⅵ에서 Ⅶ로 이행 예정

미국 에너지부(DOE, Department of Energy)는 효율 규제를 현재의 레벨 VI에서 보다 엄격한 레벨 VII로 이행할 계획입니다.

효율 규제의 시작은 2007년 에너지 독립 및 안전 보장법(EISA)에서 외장 전원(EPS)에 대한 에너지 절약 기준의 바탕을 마련한 데서 출발하며, 최신판의 현행 효율 기준은 DoE 레벨Ⅵ로서 2014년에 발표되었습니다. 10년 전과 비교하면 실리콘 카바이드 및 갈륨 나이트라이드(GaN)와 같은 광대역 갭 기술의 발전으로 보다 고효율의 외장 전원 생산이 가능해졌고, 이들 기술을 활용한 제품이 시장에 광범위하게 보급되고 있기에, 이에 발맞추어 효율 기준을 상향 조정하자는 움직임이 배경에 있습니다.

DoE 레벨Ⅵ과 레벨Ⅶ의 주요 차이점 5가지

1: 효율 규제의 적용 범위 확대

레벨Ⅶ은 EPS(외장 전원)의 적용 범위를 확대하고 있습니다. 레벨VI 기준이 클래스A의 직렬 작동 EPS에 한정되었던 반면, 레벨VII는 클래스A 및 비클래스A EPS를 포함한 직렬 및 간접 작동 모두를 아우르는 통합 기준으로 변경되었습니다. 이로 인해 규제 적용이 간소화됩니다.

2: 마킹 및 컴플라이언스 프로토콜의 차이

DoE 레벨VI 기준에서는 EPS에 로마 숫자 'VI'가 포함된 효율 표기 마크가 필요했지만, 레벨VII에서는 이 프로토콜이 업데이트되어 최신인 레벨VII 기준에 적합함을 나타내는 새로운 마킹이 도입됩니다.

3: 효율 요건

DoE 레벨VII는 작동 시 효율 및 무부하 시 전력 소비를 보다 엄격히 제한하여 에너지 소비의 절감을 촉진할 수 있도록 설계되어 있습니다.

(단일 출력 AC-DC 어댑터 기본 전압)

(단일 출력 AC-DC 어댑터 저전압)

(다출력 전원)

참고:

• Pout은 정격 출력 전력(W)을 나타냅니다.
• 효율은 소수로 표시(예: 88.0% = 0.880)
• 기본 전압: 출력 전압 6V 이상
• 저전압: 출력 전압 6V 미만

5: 적응형 EPS에 대한 고려

USB-C 및 PD 전원 등 다양한 출력 전압에 대응 가능한 적응형 EPS에 대해 설계상의 부담을 줄이면서 효율을 향상시키기 위해, 서로 다른 효율 제한 설정이 논의되고 있습니다. 특히 3.3V나 5V와 같은 저전압 출력의 경우, 효율 기준의 유연성 확보가 고려되고 있습니다.

DoE 레벨Ⅶ 도입이 가져올 이점

1: 최종 소비자의 운용 비용 절감
연간 약 4,730만 달러의 운용 비용 절감이 예상됩니다. 7% 할인율로 추정해도 연간 약 4,270만 달러의 절감이 가능하다고 합니다.

2: 기후 관련 이점
연간 약 1,150만 달러의 온실가스 감축 효과가 예상되며, 이는 기후 변화 대응에 기여할 것으로 기대됩니다. 이 평가는 이산화탄소 감축 등의 사회적 비용을 3% 할인율로 계산한 것입니다.

3: 건강상의 이점

SO₂나 NOₓ 등 유해 물질 배출량의 감소로 인해 건강에 대한 연간 기여 금액이 약 1,670만 달러에서 2,040만 달러로 추정되고 있습니다. 특히 PM2.5 전구 물질의 저감이 건강에 기여하는 것으로 알려져 있습니다.

이러한 수치로부터 레벨VII 기준 채택은 경제적, 환경적, 건강 측면 모두에서 상당한 이점이 예상됩니다.

신기준의 최종 공표 및 준비 기간에 대해

레벨VII 기준의 최종 규칙은 2024년 하반기에 공표될 예정입니다. 공표 후 기존의 에너지 절약 규제와 마찬가지로, 준수를 위한 2년간의 준비 기간이 주어질 예정입니다. Unifive에서는 이미 DoE 레벨Ⅶ 기준의 초안에 대응한 제품을 라인업하고 있습니다.

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