DoE레벨VII(7): 미국 에너지 효율의 새로운 기준에 대해

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

DoE 레벨이 Ⅵ에서 Ⅶ로 이전 예정

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

효율 규제의 시작은 2007년 에너지 독립 및 보안법(EISA)에서 외부 전원(EPS)에 대한 에너지 절약 기준이 마련된 것에서 출발하였고, 최신 버전인 현행 효율 기준은 DoE 레벨 VI으로 2014년에 발표되었습니다. 그로부터 10년 후, 실리콘 카바이드나 갈륨 나이트라이드(GaN)와 같은 광대역 갭 기술의 발전으로 더 고효율의 외부 전원 생산이 가능해졌으며, 이러한 기술을 사용한 제품들이 시장에 확산되었기 때문에, 이에 발맞추어 효율 기준 또한 상향 조정하려는 움직임이 배경이 되고 있습니다.

DoE 레벨Ⅵ과 레벨Ⅶ의 주요 차이점 5가지

1: 효율 규제의 적용 범위 확대

레벨 VII은 EPS(외부 전원)의 적용 범위를 확대하고 있습니다. 레벨 VI 기준이 클래스 A의 직렬 동작 EPS에 한정되었던 것과 달리, 레벨 VII은 클래스 A 및 비클래스 A EPS, 직렬·간접 동작 상관없이 통합된 기준으로 변경되었습니다. 이에 따라 규제 적용이 간소화됩니다.

2: 마킹 및 컴플라이언스 프로토콜의 차이

DoE 레벨 VI 기준에서는 EPS에 로마 숫자 “VI”가 적힌 효율 마크가 필요했으나, 레벨 VII에서는 이 프로토콜이 업데이트되어 최신 기준에 적합함을 명확히 나타내는 새로운 마킹이 도입됩니다.

3: 효율 요건

DoE 레벨 VII은 동작 중 효율 및 무부하 시 전력 소비를 보다 엄격히 제한하여 에너지 소비를 줄이도록 설계되었습니다.

(단일 출력 AC-DC 어댑터 기본 전압 기준)

(단일 출력 AC-DC 어댑터 낮은 전압 기준)

(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-C나 PD전원 등, 다양한 출력 전압에 대응 가능한 적응형 EPS에 대해 설계 상 부담을 줄이면서 효율을 향상시키기 위해, 별도의 효율 제한 설정이 논의되고 있습니다. 특히 저전압 출력(3.3V나 5V)의 경우, 효율에 대한 유연한 기준이 검토되고 있습니다.

DoE 레벨Ⅶ 도입에 따른 이점

1: 최종 소비자의 운영 비용 절감
연간 약 4,730만 달러의 운영 비용 절감 효과가 예상됩니다. 할인율을 7%로 가정해도 연간 약 4,270만 달러의 절감이 가능하다고 합니다.

2: 기후 관련 이점
연간 약 1,150만 달러 상당의 온실가스 감축 효과가 기대되며, 기후 변화 대응에 기여할 것으로 예상됩니다. 이 평가는 이산화탄소 절감 등 사회적 비용을 3% 할인율로 계산한 것입니다.

3: 건강상의 이점

SO₂나 NOₓ 등의 유해 물질 배출량 감소를 통해 건강에 대한 연간 기여 효과는 약 1,670만 달러에서 2,040만 달러로 추정됩니다. 특히 PM2.5의 전구 물질 저감이 건강에 긍정적으로 작용하는 것으로 알려져 있습니다.

이러한 수치로부터, 레벨 VII 기준 채택은 경제적, 환경적, 건강적으로 큰 이점을 제공할 것으로 예상됩니다.

새 기준의 최종 발표 및 준비 기간에 대하여

레벨 VII 기준의 최종 규정은 2024년 하반기에 발표될 예정입니다. 발표 후, 기존 에너지 절약 규제와 마찬가지로 2년 간의 준비 기간이 주어질 예정입니다. UNIFIVE에서는 이미 DoE 레벨 VII 기준의 드래프트에 대응한 을 라인업하고 있습니다.

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