DoE레벨VII(7): 미국 에너지 효율의 새로운 기준에 대하여

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

DoE 레벨이 Ⅵ에서 Ⅶ로 전환 예정

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

효율 규제의 시작은 2007년 에너지 독립 및 안보법(EISA)에 의해 외부 전원(EPS)에 대한 에너지 절약 기준이 마련된 데서 비롯되며, 최신판인 현행 효율 기준은 DoE 레벨 VI로서 2014년에 발표되었습니다. 10년 전과 비교하면, 실리콘 카바이드나 갈륨 나이트라이드(GaN)와 같은 광대역 갭 기술의 진보로 더 높은 효율의 외부 전원 생산이 가능해졌으며, 시장에서도 해당 기술을 적용한 제품이 보급되고 있는 만큼, 이에 맞춰 효율 기준을 상향하려는 움직임이 배경에 있습니다.

DoE 레벨 VI와 레벨 VII의 주요 차이점 5가지

1: 효율 규제 적용 범위 확대

레벨 VII은 EPS(외부 전원)의 적용 범위를 확대하였습니다. 레벨 VI 기준이 클래스 A의 직렬 동작 EPS에 한정되었던 것에 비해, 레벨 VII은 클래스 A 및 비클래스 A의 EPS를 포함하여 직렬・간접 동작을 불문한 통일된 기준으로 변경되었습니다. 이에 따라 규제 적용이 보다 간단해집니다.

 클래스 A 외부 전원비클래스 A 외부 전원
직렬 동작 EPS레벨Ⅵ레벨Ⅵ
간접 동작 EPS레벨ⅣNo-standards

2: 마킹 및 컴플라이언스 프로토콜의 차이

DoE 레벨 VI 기준에서는 EPS에 로마 숫자 "VI"가 표시된 효율 마크가 필요했으나, 레벨 VII에서는 이 프로토콜이 갱신되어, 최신 레벨 VII 기준을 충족함을 명시하는 새로운 마킹이 도입됩니다.

3: 효율 요건

DoE 레벨 VII은 작동 시 효율과 무부하시 소비 전력을 보다 엄격하게 제한하여 에너지 소비 절감 촉진을 목표로 설계되었습니다.

(단일 출력 AC-DC 어댑터 기본 전압)

정격 출력 전력최소 평균 효율무부하시 최대 소비 전력
1W 이하0.5×Pout + 0.1690.075W 이하
1W 초과~49W 이하0.071×ln(Pout) - 0.00115×Pout + 0.670.075W 이하
49W 초과~250W 이하89.0%0.150W 이하
250W 초과89.0%0.150W 이하

 

(단일 출력 AC-DC 어댑터 저전압)

정격 출력 전력최소 평균 효율무부하시 최대 소비 전력
1W 이하0.517×Pout + 0.0910.075W 이하
1W 초과~49W 이하0.0834×ln(Pout) - 0.0011×Pout + 0.6090.075W 이하
49W 초과~250W 이하88.0%0.150W 이하
250W 초과88.0%0.150W 이하

 

(다중 출력 전원)

정격 출력 전력최소 평균 효율무부하시 최대 소비 전력
1W 이하0.497×Pout + 0.0670.075W 이하
1W 초과~49W 이하0.0782×ln(Pout) - 0.0013×Pout + 0.6430.075W 이하
49W 초과~250W 이하88.5%0.150W 이하
250W 초과88.5%0.150W 이하

 

비고:

5: 적응형 EPS에 대한 고려

USB-C 및 PD 전원 등 적응형 EPS(다양한 출력 전압을 지원하는 전원)에 대해 설계 부담을 줄이면서도 효율을 향상하기 위해, 상이한 효율 제한 설정이 논의되고 있습니다. 특히 3.3V 및 5V와 같은 저전압 출력의 경우, 효율에 대한 유연한 기준이 검토되고 있습니다.

DoE 레벨 VII 도입에 따른 이점

1: 최종 소비자의 운용 비용 절감
연간 약 4,730만 달러의 운용 비용 절감이 기대됩니다. 할인율 7%로 추산하더라도 연간 약 4,270만 달러의 절감이 가능한 것으로 알려져 있습니다.

2: 기후 관련 이점
연간 약 1,150만 달러의 온실가스 절감 효과가 예상되며, 기후 변화 대응에 기여가 기대됩니다. 이 평가는 이산화탄소 절감 등의 사회적 비용을 할인율 3%로 계산한 것입니다.

3: 건강상의 이점

SO₂ 및 NOₓ 등의 유해 물질 배출 저감으로 인해 건강에 대한 연간 기여액이 약 1,670만 달러에서 2,040만 달러로 추산되고 있습니다. 특히 PM2.5 전구 물질의 저감이 건강에 기여하는 것으로 알려져 있습니다.

이러한 수치로부터, 레벨 VII 기준의 채택은 경제적, 환경적, 건강 면에서 막대한 이점이 기대됩니다.

신기준의 최종 공표 및 준비 기간에 대하여

레벨 VII 기준의 최종 규칙은 2024년 후반에 공표될 예정입니다. 공표 후, 기존 에너지 절약 규제와 마찬가지로 준수를 위한 2년간의 준비 기간이 주어질 예정입니다.Unifive에서는 이미 DoE 레벨 VII 기준 초안에 대응한 제품을 라인업하고 있습니다.

최신 정보에 대해서는 당사 영업 부서로 언제든지 문의해 주시기 바랍니다.