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스마트플러그(IoT 플러그) 관련 메모 본문

저전력, 전기요금

스마트플러그(IoT 플러그) 관련 메모

앞 글에 달았다가 너무 길어져서 따로 뺀다. 써본 것보다 구입 전에 알아본 내용이 훨씬 더 많다. 주의.

스마트플러그

소비전력을 측정해주는 기계로 요즘은 스마트플러그라는 것이 있다(스마트콘센트라고 분류한 쇼핑몰도 있다). 모든 스마트플러그가 다 그러는 건 아니다. 스마트플러그라는 이름이 붙는 장치는 전원 원격 켜기 끄기를 하는 소켓형 스위치다. 소비전력 측정은 일부 제품의 부가기능이다. 소비전력측정기능이 있는 제품은 보통 대기전력차단기능도 있다(대기전력으로 인식할 전력소비수준에서 설정 체크해 주면, 앞으로 그 정도까지 소비전력이 줄어들면 스위치를 내려버린다. 다시 켤 때는 앱을 이용하거나 제품 옆에 달린 버튼을 누른다).

스마트플러그 중 소비전력을 재주는 기계는 아마존 등에서 파워메타/와트메타/에너지미터 등으로 불리는 소비전력측정기와 달리 스마트플러그답게 원격조작이 되고 부가기능이 있지만, 다양한 전기 정보(전류, 전압, 역률, 주파수 등)를 보여주지는 않고 화면을 열 때 실시간 전력만 보여주고 화면을 자동 갱신해주지 않는 것이 많다. 즉, 사용목적이 다르다. 소비전력을 보여 주는 것도 앱을 통해 서버에 연결한 상태에서 현재전력봅시다하고 터치하면 웹화면을 퍼다 갱신해주는 정도인 영상이 여럿 있었다(실시간 갱신해 보여주는 장치도 있긴 하지만, 기대한 만큼 되는 지는 설명서와 사용기를 찾아보고 확인해야 한다). 기계에 들어간 칩셋의 잠재력과는 별도로 그렇게 만든 이유는 알 만 한데, 스마트홈이라면 가정에 저런 플러그를 적어도 몇 개씩 설치할 텐데, 일반 소비자가 한가하게 개별 장치의 실시간 소비전력 등락치를 초단위 리얼타임으로 지켜볼 일이 거의 없고, 많이(수십만 대 규모로) 보급하는 게 중요한 스마트플러그인데 거의 안 쓸 기능과 데이터를 위해 단가를 높이고 트래픽을 사용할 이유도 없기 때문일 것이다.[각주:1] 그리고 측정기 종류는 앱과 측정기가 1:1통신하니 데이터를 많이 주고 받아도 상관없지만, 스마트플러그에서 서버에 송신한 데이터를 서버가 앱에 보내주는 경우에는 그만큼 부하가 걸린다. 그렇게 다르니 주의.

소비전력측정기능이 없는 스마트플러그는, 꺼져 있거나 켜져 있는 상태에서 누군가 직접 스위치를 눌러 켜거나 꺼서 상태변화가 생길 때 그것을 이벤트 신호로 처리하는 것은 가능하다. 그리고 과부하 차단 안전기능은 별개로 들어있는 장치가 있다. 하지만 대기전력차단할 기준이 이 정도라며 가늠할 수치를 사용자가 정해주거나, 현재 소비전력이나 누적 소비전력량이 어느 수치에 도달하면 이것을 이벤트로 처리하는 기능은 전력측정기능이 있어야 가능하다.


https://www.sktsmarthome.com/html/home.html

3만원대 초에는 SKT스마트홈 로고를 달고 나오는 스마트 플러그가 있다. 지금은 위티[각주:2], 다원디엔에스, 이지세이버 세 종류. 그건 무선랜으로 인터넷에 접속하고 SKT의 서버에 측정값을 저장하고[각주:3] 다양한 옵션을 서버에서 처리해 행동[각주:4]을 지시하는 것이다(처음에는 서버이용료조로 요금제를 만들었다가, 적어도 스마트플러그와 에너지미터는 요금받기를 포기하고 무료로 했다는 얘기가 보인다). 연결된 기계의 지금 소비전력(watt)을 소비자가 앱으로 체크하는 기능이 있다고 한다.

※ SKT 누구(NUGU)가 안 된다고 적은 건 잘못 알고 있었습니다.

* 지금 오픈마켓에서 2만원~2.5만원 내외에서 팔리는 스마트플러그는 전력측정기능이 없이 원격 ON/OFF를 기본으로 부가기능이 붙은 것이다. 어떤 것은 스마트폰 앱을 통해 기능을 구현하고, 어떤 것은 인터넷을 통해 외부에서 켜고 쓸 수 있도록 하고, 어떤 것은 그런 기능을 아마존 알렉사, 네이버 클로바 등 인공지능 스피커류에 연동할 수 있도록 한 것도 있다.

어떤 것은 무선랜망 범위 안에서만 움직이고(ad-hoc방식이나 무선랜장치 등록), 어떤 것은 제조사가 서버를 운영해 인터넷공유기에 DMZ를 설정하지 않더라도 무선랜망 바깥에서 조작할 수 있고, 어떤 것은 둘 다 지원한다(일단 세팅하고 나면 애드혹 방식은 쓸 일이 거의 없고 보통 기능도 적지만, 그래도 이왕이면 만약을 위해 둘 다 지원하는 것이 좋다). [각주:5]

어떤 것은 글자 그대로 켜고 끄기만 하고 서버쪽에서 부가기능을 맡아 원격조작하고, 어떤 것은 자체적으로도 어느 정도 기능을 많이 가지기도 한다. (이하 이 단원은 내용을 고쳤다. 잘못 알고 있던 사실이 있었다)

2만원 내외인 저렴한 제품 중에서는 세마전자것이 보였다(사용기 영상). 그런데 사용법을 충분히 짐작할 수 있을 만큼 사용기는 많지만, 예를 들어 인터넷을 통해 조작할 때 외부 서버를 이용하는 지 여부같은 서비스 정보는 많지 않고 공식 웹사이트에는 설명서 하나 뿐인 듯. 오프라인 모드라고 해서, 요즘 스마트플러그가 보통 네트워크 환경설정하고 기계등록할 때만 사용하는 애드혹 모드를 가지고 사용할 수 있다. 즉, 인터넷에 연결돼 있지 않아도 쓰는 모드가 있는 게 특징. 그 외 무드등(취침등)이 붙어 있어 간접조명을 해주는데, 이것 역시 켜고 끄는 시간대를 예약해 줄 수 있다.

그리고 다른 것으로 HK네트웍스것도 있는데, 이건 통신사와 다원, 이지세이버의 소켓형 스마트플러그와 마찬가지로 서버에 연결해야만 쓸 수 있지만, 대신 아마존 알렉사와 네이버 클로바 연결을 지원한다. 통신사 로고를 달고 나온 것은 그 통신사의 인공지능하고만 연결될 테니까 알렉사나 클로바를 쓸 사람들은 체크. 그리고 저 두 회사 모두 스마트플러그와 연동된 서버가 국내에 있는 지는 딱히 고지나 FAQ를 찾아볼 수 없었다(내가 못 봤을 수도 있다). 통신 3사는 당연히 국내서버일 테고, 나머지 회사는 모르겠다.

오프라인 모드가 있는 세마전자것과, 원래 서버없이 사용하게 되어 있는 몇몇 제품을 제외하고, 요즘 IoT를 달고 나온 소켓형 스마트플러그는, 대기업 로고를 달고 나온 것이든 중소기업것이든, 처음 기계를 등록할 때는 반드시 인터넷에 연결되는 환경에서만 사용할 수 있다고 고지해놓고 있다. 그런데 사용 중에 인터넷 연결이 끊기거나 서버접속이 안 될 경우 스마트플러그 자체가 어떻게 동작하는 지에 대해서는 딱히 설명을 못 봤다. 일견 무책임해보일 정도로 네트워크를 믿는다는 느낌.


* 스마트플러그의 스케줄링 기능(시간대별 ON/OFF)은 예전 기계식 타이머보다는 훨씬 좋다.

- 요일별 설정이 되는 기계도 있는 데다, 좀 별로인 것은 한 개, 많은 것은 20개 이상의 일정을 만들어 그때그때 필요한 대로 활성화/비활성화할 수 있다(동시에 여러 개를 활성화할 때 충돌하는 것을 감지하고 알려주는 기능도 필요하다).

- 기계식 타이머와 달리 소음이 없다. 기계식 타이머는 약 1년 정도 사용하다 보면 돌아가는 소음이 거슬리기 때문에 보일러실이나 사무실이라면 모를까 잠자는 방에서는 문제가 될 수 있다.

- 네트워크에 연결하는 기계들은, 시간을 따로 맞춰줄 필요가 없다.

단, 몇 가지 찾아보기로, 스마트플러그용 앱이나 서버 메뉴는 아직까지는, 기계식 타이머의 "하루를 15분단위로 세분해 그 15분 단위 하나 하나마다 ON/OFF상태를 지정하는 기능"은 구현하지 못한 제품이 많다. 스마트기계니까 굳이 15분단위로 칸을 나눌 것 없이, 일 주일의 하루 하루에 대해 시간계획을 조밀하게 지정해줄 수 있으면 좋을 텐데(월단위라든가, 구글 캘린더 연동이라든가 이벤트 트리거 개입같은 건 작은 장치 안에서 다 저장할 수 없고 서버쪽 자원도 많이 먹을 것 같다).


3-4만원대에는 소비전력만 표시해주고 부가기능이 덧붙은 스마트플러그와 함께 스마트멀티탭이 있다. 네트워크기능이 빠진 스마트 멀티탭과, 스마트플러그와 스위치 하나짜리 멀티탭이 합체한 것 같은 제품. 네트워크기능은 있고 전력측정기능없이 원격 ON/OFF만 지원하는 멀티탭도 있다. (그리고 이를테면, 플러그 5개를 꽂을 수 있으면 소비전력측정기능은 없거나 멀티탭 전체적으로 재더라도 5구의 릴레이를 개별적으로 제어하는 스마트멀티탭은 아직 없다)

http://www.dawondns.co.kr

http://www.dawondns.co.kr

5~7만원 사이가 되면 스마트플러그가 보여주는 측정값이 전력만이 아니라 다양해지면서, 간이 실시간 측정값 전송 기능이 덧붙은 것이 있다. 위의 두 모델은 몇 년 전에 나온 것으로, 아주머니도 쓸 수 있게 컨셉을 잡은 요즘 출시되는 스마트플러그와는 거리가 좀 있고, 요즘 보급형 스마트플러그보다 값도 비싸다. 대신 좀 더 많은 정보를 얻고 싶거나 이거저거 만져보고 싶은 사람이라면 재미있을 지도 모른다.

서버를 이용하지 않는 단말인데, 무선랜이 붙은 왼쪽것은 애드혹 연결(스마트폰과 이 기계가 무선랜 1:1직접 연결)[각주:6]과 무선랜망을 통한 연결을 지원하고 원한다면 IP주소와 포트값을 지정해 외부에서도 연결할 수 있게 되어 있다(물론 무선랜망을 관리하는 인터넷공유기에서 설정을 해줘야 한다). 오른쪽것은 직접연결용이다(블루투스, 시리얼, USB 모델이 따로 있었고 요즘은 USB만 파는 듯. 블루투스와 USB모델은 스마트폰에 연결할 수 있지만, 기본적으로 앱없이 쓸 수 있도록 버튼이 많고 화면이 크다). 무선연결이 되는 건 원격 ON/OFF가 되지만, 아무래도 이 때까지는 측정기 느낌이 있다. 같은 회사에서 외부 서버가 데이터를 기록하고 기능 일부를 담당하며 IoT개념을 넣은 스마트플러그를 만들기 전에 내놓은 모델들. 단, 왼쪽 제품의 요즘 모델이 IoT제품용 서버에 연결되는 지는 알아보지 않았다.


https://www.sktsmarthome.com/html/home.html
이건 SKT것. LG U+것도 있는데 그건 인터넷에서 연결하려면[각주:7] 유료서비스에 가입해야 하는 듯.

5~6만원대나 그 위로 올라가면 아예 차단기 안 배선에 달아 집 전체의 소비전력이나 차단기 계통별로 소비전력을 재서 무선으로 통신사 서버에 정보를 축적하고 빅데이터를 바탕으로 부가정보를 생산하며 스마트폰 앱에 날려주는, "에너지미터"라는 이름으로 팔리는 물건이 있다. 이건 소비전력(전력, 누적전력량뿐 아니라, 전류, 전압, 역률까지 보여 준다는 기계도 있다)은 측정해주지만 전원차단기능은 없는 것 같은데.. 좀 더 알아봐야겠다. 이 제품은 아니고 비슷한 장치의 설치 방법을 보니, 디지탈 계량기처럼 하는 게 아니라 비접촉식 센서(후크메타같이)를 주차단기에 물린 전선에 달아 측정한다.

원격 검침기능이나 마찬가지라 한전 계량기가 이렇게 바뀌어야 할 텐데, 요즘 새로 짓는 주택은 이런 거 의무화하면 검침원이 필요없겠네. 대신 그렇게 하려면 거주자가 인터넷서비스에 가입해야 쓸 수 있고 해킹 위험도 있는 무선랜경유[각주:8]는 이상하니까, 트래픽이 엄청 적은 대신 요금도 엄청 싼 LTE통신망상품같은 걸 한전과 통신사가 계약해 써야겠지만.

이렇게 설비개념으로 가기 시작하면, 스마트플러그는 그것 하나만 보면 비싼 감이 있지만 스마트홈이라는, 몇 억 짜리 주택에 들어가는 인테리어 설비라면 또 그렇지 않은 면도 있다. 내구수명 10~30년 정도 되면서 오래오래 쓸 수 있느냐(요즘 가전처럼 신형으로 바로바로 바뀌지 않고 전등 스위치처럼 오래오래 가느냐)가 그 지출을 정당화하겠지만. 


스마트플러그의 소비전력관련

무선랜망에 직접 연결되는 스마트플러그 종류의 자체 소비 전력은 1와트 내외라고 보면 될 듯. 아주 적게 먹는 건 Z-wave, 직비 등 초전력 통신방식을 쓰는 것으로, 무선랜망에 연결되려면 그런 스위치와 플러그 몇 개를 무선랜망에 이어 주는 무선 브릿지 장치를 하나만 추가하면 된다. 2.4GHz무선랜칩셋을 쓰는 것은 0.5~1.5와트 사이를 먹는 것 같다. 참고로, 스위치가 7개 달린 개별 6구 멀티탭을 다 켜면 이것보다 더 먹는 제품도 있을 것이다. (개별스위치가 달린 접지멀티탭의 스위치불이 밝다고[각주:9] 생각하는 사람은 나뿐인가? 적색에서 오렌지색이 된 것은 마음에 들지만.)

즉, 스마트플러그는 그 소비 전력을 봐서는, 대기전력 1와트 미만 기준을 충족하는 잘 만든 가전제품 1대에 연결한다면 대기전력 절약목적으로는 의미없고, 지정한 시간계획이나 이벤트에 따라[각주:10] 원격으로 켜고 끄는 목적에 충실하다. 그리고 현재 소비 전력을 표시해주는 기능은 에너지 절감 목적의 기록용 외에, 연결된 장치가 지금 무슨 모드로 가동 중인가를 지금 소비전력이 많은가 적은가로 대략 짐작하는 데 쓸수 있다. (그리고 가전제품 하나만 연결하지 않고 멀티탭에 연결할 수도 있다. 요즘 스마트플러그의 용량은 2~3.5kW정도기 때문에, 취사난방용이 아닌 가전제품이면 몇 개 연결해도 된다. 에어컨은 연결하지 말라고 한다[각주:11])

일부 전등제어용 홈스위치 사용기를 보면, 자체 소비 전력을 등기구용 배선에서 끌어쓰는 관계로(즉, 야간에 희미하게 LED를 켜주는 벽스위치와 같은 식으로 연결되어 있어서[각주:12]), 3구 스위치의 경우 첫 번째 스위치에 연결한 LED전등에서 잔불현상을 경험했다는 이야기가 있다. 이런 특성은 제품마다 다를 테지만 참고.

참고로, 어느 분의 측정에 따르면 그냥 LED박힌 벽스위치도 불 하나당 0.2와트 정도는 먹는다고 하고[각주:13], 다른 데는 멀티탭 속 네온등의 소비전력도 불 하나당 0.2와트 정도라는 글도 있다.[각주:14] 요즘 집 스위치도 이미 그 정도 전기는 먹고 있다는 얘기다.


※ 끝으로, 스마트플러그 사용상 주의점. 정전되었다 다시 전기가 들어올 때, 잘 모르겠지만, 이전 상태를 기억해 복귀하는 제품이 있고, 차단(OFF)상태로 돌아가거나 통전(ON)상태로 돌아가는 제품이 있는 것 같다. 내가 써본 것 하나는 OFF였다. 스마트플러그와 공유기와 그 공유기가 연결된 인터넷망에 별 일 없으면 통신은 유지되니까, 멀리 있더라도 앱을 켜서 상태가 OFF면 터치해서 ON으로 만들면 되지만, 설명서에 그런 경우 기계가 어떻게 동작하는 지 설명해놓지 않았다. 과부하가 걸릴 경우 차단되니까 안전을 위해 OFF를 기본값으로 만들었을 지도 모르겠다.


  1. 사실, 소비전력 측정 기능도, 좀 해보고 대략 어느 정도인 지 알게 되며 그 다음에는 잘 안 본다. 전기절약 동기부여를 위해 월사용량을 누적하는 용도로는 좋지만. 그래서인 지 통신사 스마트플러그는 모두 전력측정기능이 있고, 서버에서 일별, 월별 사용량을 기록한다. [본문으로]
  2. 아직 출시예정이라고. 몇 년 전에는 위티와 다원 두 종류가 있었다고 한다. 위티 구모델은 단종됐는지 오픈마켓에서는 찾아볼 수 없다. SKT스마트플러그 구모델과 신모델의 차이는 정격 용량이 커진 것 정도가 눈에 띈다. [본문으로]
  3. 일별 사용량, 누적 사용량 등. 자세한 내용은 써보지 못해서 모르겠다. [본문으로]
  4. 켜고 끄는 스케줄, 지금 당장 켜거나 끄기, 스마트폰 앱과 연동해, 귀가중이라 집에 가까워지면 자동으로 조명이나 난방장치를 켜기 등. [본문으로]
  5. 사실, 간단한 원격 ON/OFF를 구현하는 무선 리모콘이라면 오래 전부터 많았고, 타이머와 스케줄러가 붙은 장치도 많았다. 간단히 생각해서 보일러 제어판만 해도 얼마나 "스마트"한가. 요즘 "스마트"자가 붙으려면 일단 스마트폰 앱이 나와야 하는 게 유행. [본문으로]
  6. 내가 찾아본 스마트플러그 종류는 모두, 맨 처음 사용할 때는 애드혹 연결을 한다. 왜냐 하면, 공유기에 접속할 수 있게 SSID와 비밀번호를 입력해야 하는데, 스마트플러그에 버튼이라고는 한 개밖에 없으니까. [본문으로]
  7. 둘 다 무선랜을 경유하는 것이다. [본문으로]
  8. 그래서인 지, 스마트OTP는 무선랜망으로는 안 된다고 하던데.. [본문으로]
  9. 야간에 방등을 끄면 확실히 밝은데, 방등이 켜져 있을 때는 밝은지 잘 모른다. 그래서겠지. [본문으로]
  10. 이 분야 제품이 출시되기 시작한 지 몇 년이 지났는데 아직 이 부분이 그렇게 매끄럽게 구현된 것 같지 않다. 다음 버전에 구현하려고 기능을 아끼나 싶을 정도.아직 개선할 여지가 있다. [본문으로]
  11. 순간소비전력이 정격을 넘어서는 일이 반복되면 스마트플러그 수명이 줄어들 수 있고, 스마트플러그로 에어컨을 꺼버리면 에어컨 종료시 뒷처리가 생략되기 때문에 에어컨도 안 좋다고. [본문으로]
  12. 양극차단스위치를 사용하면 이렇게 안 된다는 말이 있던데.. [본문으로]
  13. 잔광제거 콘덴서를 달아주었을 때, 전등을 켜면 전등에 표시된 소비전력의 7배쯤 되는 어마어마한 피상전력을 먹는다는 지적을 볼 수 있다. https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=sgy60721&logNo=220780274987 병원 등 사업장에서 엘이디등으로 바꾼 다음 잔불제거용 커패시터를 달아주지 않는 이유가 이것인 듯. [본문으로]
  14. 글쓴 분의 말씀에 따르면, 칩 하나의 소비 전력은 네온등보다 LED가 적지만, LED는 직류저압으로 바꿔주는 어댑터 회로가 필요하니까, 켜진 불 갯수가 적을 때는 네온등을 쓴 것보다 특별히 유리하진 않을 것 같다고(그리고 단가와 내구성도 네온쪽이 유리할 지 모르겠다. 그런데 수십 년 째 버티는 벽스위치용 LED를 생각하면..). 그래서인지, 스마트멀티탭 타이틀을 달고 나온 개인제작품과 기성품들은 USB충전단자를 2개 정도 달아놓기도 한다. 회로를 구성하는 김에 그렇게 하는 듯, [본문으로]
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