[대한민국 희망 프로젝트 IT교육지원 캠페인]<312> 인버터 기술

여름 폭염, 겨울 혹한 때 갑자기 정전이 일어나 고생한 기억 없으신가요? 급격한 기후 변화에 따른 전력난으로 `에너지 절약`이 중요한 국가 문제로 떠올랐습니다. 가정에서도 전기 요금이 너무 올라 걱정이라고 합니다. 가정의 냉난방을 책임지는 에어컨은 전기요금 `폭탄`의 주범으로 지목받습니다. 이에 발맞춰 에어컨 업계는 `인버터` 기술을 적용한 초고효율 제품을 출시하는 추세입니다.

가전제품 매장이나 텔레비전 광고에서 인버터 기술을 종종 들어볼 수 있습니다. 인버터 기술을 적용한 제품은 냉난방비 절약 면에서 일반 제품보다 매우 효율적으로 알려져 있습니다. 그렇다면 과연 인버터 기술은 무엇이며, 얼마만큼의 효율을 소비자에게 주는 걸까요?

Q: 에너지 효율을 높이는 기술 `인버터`란 무엇인가요?

A: 인버터는 자동으로 미세하게 온도를 조절하는 기능입니다. 기존 일반 제품과 인버터 에어컨은 속도를 조절하는 엑셀레이터 페달이 없는 자동차와 있는 자동차로 비유할 수 있습니다. 기존 일반 제품은 엑셀레이터 페달이 없는 자동차로 비유할 수 있습니다. 엑셀레이터 페달이 없는 자동차는 상황에 따라 유동적으로 속도 조절을 하기 보다는 고정 시속으로 가다가 갑자기 브레이크를 밟는 것을 반복해야 합니다. 운전자가 불편하고, 불안정하게 느낄 뿐만 아니라 많은 에너지가 낭비됩니다. 따라서 기존 에어컨은 켜졌다, 꺼졌다 만을 반복하면서 실생활에서 에너지를 불필요하게 낭비하는 경우가 많습니다. 차 시동을 걸 때 많은 에너지가 낭비되는 것도 같은 이치입니다.

인버터 방식은 엑셀레이터 페달로 다양하게 속도 조절이 가능한 자동차에 비유할 수 있습니다. 도로 주행 흐름에 맞춰서 속도를 임의로 조절하고 브레이크를 밟을 필요가 없어 에너지 효율 면에서 우수합니다. 인버터 방식을 에어컨에 적용하면 실외 온도, 실내 온도, 실내에 거주하는 소비자 인원수, 창문 개수 등 각기 다른 실사용 조건에서 가장 최적의 운전 조건을 찾아내 움직입니다. 꼭 필요한 만큼의 냉방 또는 난방 에너지를 공급하기 때문에, 불필요한 에너지의 낭비가 발생하지 않은 고효율 기술로 알려져 있습니다.

Q: 인버터 기술을 이용하면 얼마나 에너지를 절감할 수 있나요?

A: 인버터 기술의 선호는 높아졌지만 어느 정도의 에너지 절감 효과가 있는 지는 애매합니다. 유병준 캐리어에어컨 연구소장은 “14.5kw(40평형) 기준으로 예를 들면 1등급과 5등급의 에너지 효율은 거의 2배 차이가 난다”고 설명했습니다. 에너지 관리공단에 신고한 국가 공인 성적서 기준으로 14.5kw의 1등급 제품의 연간 총 전기 요금은 166만원이 나옵니다. 5등급의 제품의 경우 그 효율이 52% 포인트 떨어져 연간 전기 요금은 총 319만원이 나옵니다. 1등급의 제품을 사용할 경우 연간 총 153만원의 전기료 절감 효과를 볼 수 있습니다. 가전제품을 구매할 때 에너지 효율과 등급을 꼼꼼하게 따지고 가격 대비 효과를 고려해야 하는 것은 이런 이유 때문입니다.

Q: 인버터 기술은 언제부터 만들어졌나요?

A: 최근 냉난방 가전제품 업계에 중요한 이슈로 떠오른 인버터 기술은 어느 날 갑자기 등장한 신기술이 아닙니다. 1, 2세대를 거쳐 이제 3세대까지 점점 진화해왔습니다. 인버터는 전기공학에서 직류전력을 교류전력으로 변환하는 장치를 일컫습니다. 냉장고, 에어컨, 세탁기 내부를 들여다보면 볼 수 있는 모터를 시작으로 인버터 기술이 적용됐습니다. 1세대 인버터 기술로 간단하고 튼튼하지만 값이 저렴한 만큼 효율이 나빠 현재는 사용하지 않습니다.

2세대 인버터 기술은 1990년대 일본에서 처음으로 개발돼 선풍적 인기를 모았습니다. 유럽을 중심으로 지구 온난화 문제가 주요 현안으로 거론되면서 에너지 절약에 대한 의식도 함께 높아졌죠, 유럽 및 호주를 중심으로 2세대 인터버 기술이 적용된 제품들이 보급되기 시작합니다.

3세대 인버터 기술은 더욱 향상된 효율을 선보이며 2000년대 후반부터 가전업계에 채용되기 시작했습니다. 소음 및 진동이 줄어들면서 소비자에게는 더욱 좋은 품질의 제품을 공급할 수 있게 됐죠. 현재는 메이저급 가전업체에서 주로 쓰이고 있습니다.

주최:전자신문 후원:교육과학기술부·한국교육학술정보원

◇ `전기 속이보인다` 신성출판사 편집부 지음, 골든벨 펴냄

`What`s` 시리즈 제3권 `전기 속이 보인다` 전기가 발생되는 과정에서부터 최첨단 기술까지 전기에 대해 총망라한 책이다. 쿨롱의 법칙, 전류와 전압 등 전기를 이해하기 위한 기초 지식을 쌓고, 전기를 만들어 보내는 여러 가지 시설과 가정과 사회에서 사용하는 전기와 전기제품을 알아본다. 또한 첨단 산업을 이끌어 나갈 반도체와 다이오드 등 일렉트로닉스와 멀티미디어를 알아보고, 생활 속에서 발견할 수 있는 최첨단기술에 대해 상세하게 설명해준다.

◇ `NEW 전기를 알고 싶다` 김형술,박영식,전철환,정중호 지음, 골든벨 펴냄

`전기`에 관한 지식을 풍부하게 담아냈다. 전기의 구조에 관해 이해하기 쉽게 설명하고 해설한다. 전기의 본질은 물론, 최첨단 기술을 소개한다. 발전과 송전의 구조에 대해서도 살펴본다. 특히 우리 일상 속에서 쉽게 찾아볼 수 있는 전기제품의 구조에 관해서 다루고 있다. 전기와 일레트로닉스, 멀티디어에 대해서도 알아본다.

제1장에서는 일렉트로닉스의 최첨단기술을 소개하고, 제2장에서는 `전기란 무엇인가?` `전기는 어떻게 발생하는가? 등 전기의 본질에 대해 설명한다. 제3장에서는 발전과 송전에 관한 구조, 제4장에서는 주위에 있는 전기제품의 구조와 원리, 제5장에서는 전파와 통신기기에 대한 설명, 제6장에서는 진공관, 트랜지스터, 반도체 등의 설명과 인터넷을 비롯한 멀티미디어에 관해 알려준다.

김명희기자 noprint@etnews.com