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에어컨 강냉운전을 피해야 하는 이유 | 전기요금 측정 분석

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와! 역대급 더위다.
이미 작년 여름 시즌의 에어컨 총 사용 전력량을 가뿐히 넘고 있다.
( http://blog.naver.com/twophase/220466399714 )
요즈음 연일 뉴스에선 가정용 전기요금의 징벌적 누진체계에 대해서 성토 중이다.

이번 기회에 가정용 누진제는 꼭 손을 보았으면 좋겠다.
아마 평균적으로는 전기요금을 좀더 부담하게 될 것이고,
국가 전체의 전력 사용량도 늘어날 것이다.
하지만 늘어나는 부담에 비해서 삶의 질은 훨씬 올라갈 것이라고 생각한다.
(가정마다 유불리가 다를 것이므로 평균적인 의미에서...)

각설하고,
올 시즌엔 WiFi 기능이 있는 마이크로 콘트롤러(ESP8266)로 에너지 미터를 자작하여,
집에서 사용 중인 스탠드형 2in1 인버터 에어컨의 전원단에 연결하여,
매 1분마다 전력값을 웹서버에 기록 중이고,
스마트폰의 홈화면에도 나타나도록 하고 있다.
(관련 글 : http://blog.naver.com/twophase/220751582585 )

즉 아래와 같이 만들어서,
(ESP8266 보드 + CT 센서 + AC전류 측정 회로 + 5V USB 어댑터)

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아래와 같이 별도의 파워미터와 함께 설치를 했고,
(참고로, 에어컨은 2in1 스탠드형 16평형 인버터 제품)

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아래와 같이 매분마다 웹서버에 측정 데이터를 전송하고 있으며,

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아래와 같이 스마트폰의 홈 화면 하나를 사물인터넷 관련 앱으로 채워서,
위의 에어컨 소비전력 뿐만 아니라 집안 전체의 전력량 및 창문 열림 감지, 와이파이 멀티탭 등 여러가지 시도를 하고 있다.

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아무튼 이러한 방법과 도구들을 이용해서,
'16.7.2부터 '16.8.9까지 38일간의 에어컨 소비전력량 기록을 분석했다.
(다른 분석 글 참조 → http://blog.naver.com/twophase/220745848990 )

측정한 54,444개(즉 54,444분)의 Data를 엑셀의 추가기능-분석도구-데이터 분석을 이용해서 관찰했다.

아래는 히스토그램이다.
간단하지만 사용 패턴을 직관적으로 잘 나타내 주는 그래프이다.

각 소비전력마다 기록된 빈도를 의미하는데,
예를 들면 맨 왼쪽에서 약 50와트(송풍기만 켜져 있는 상태)로는 1,600분 정도 운전이 되었다는 것이다.
맨 우측은 강냉으로 운전했을 때 약 1,500~1,900와트를 소비하며,
운전 시간(= 막대 그래프의 면적)은 그리 많지 않았음을 보인다.

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대부분의 운전은 희망온도를 27~28도로 설정하고 자동 운전을 했을 때이다.
(27~28도면 "아 좋다~" 정도는 아니지만 별 불편함이 없는 온도인 것 같음)
요즈음처럼 열대야로 시달릴 때는 밤에 약하게 켜두고 자기 때문에 운전 시간이 제일 많다.

이렇게 적당히 희망온도를 설정하면 약냉 운전이 되면서,
압축기가 천천히 돌게 되는데,
소비전력이 250와트 내외로 매우 적게 된다.

이는 인버터 에어컨이라서 가능한 것이다.
또한 이러한 운전에서 에어컨의 효율이 가장 높은 편이다.
강냉 운전일 때보다 효율이 족히 2배는 될 것이다.
냉방 능력에 비해서 열교환기가 상대적으로 커지기 때문에 열전달 효율이 높은 것이다.

위의 그래프가 단순히 사용 시간을 나타낸 것이라면,
사용 시간과 소비전력을 곱하면 Watt-Hour가 되는데,
그 값은 전기요금과 비례한다.
그래서 아래 그래프에서 파란 막대의 면적을 전부 합하면 총 사용 전력량이 된다.

놀라운 것은,
강냉의 운전 시간은 매우 적었지만,
소비전력량(전기요금)은 오히려 약냉으로 계속 운전할 때보다도 훨씬 많은 듯 보인다는 점이다.

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이제 정량적인 내용을 포함해서 좀더 분석을 하면 아래와 같다.

- 총 시간인 54,444분(약 38일) 중에서 에어컨을 켠 시간은 18,652분으로 34.8%이다.
하루 8시간20분 꼴이다.
그런데 혹서기인 최근엔 매일 20시간 이상을 가동하고 있다.

- 에어컨 운전 중,
27~28도로 설정하고 운전한 시간은 69.5% 이었고, 전기요금의 30.3%를 차지한다.
강냉으로 운전한 시간은 고작 12.4%였는데, 전기요금의 43%나 차지한다.
→ 가급적 강냉 운전은 피하는 것이 좋겠다.

- 27~28도로 운전하면 소비전력이 250~300와트 정도되므로,
끄지 않고 하루 24시간, 30일 내내 가동하면 180~216 kWh의 전기를 소모한다.
만약 에어컨을 틀기 전에 300 kWh 의 전기를 사용하는 집이었다면,
매달 76,400원~105,200원 정도 전기 요금이 더 나올 것이다.
(전기요금 계산기 → http://cyber.kepco.co.kr/ckepco/front/jsp/CY/J/A/CYJAPP000.jsp )

일반적인 예상보다 매우 낮다.
24시간 끄지 않고 계속 돌려도 한 달에 10여만원이 나올 정도면 훌륭하다고 본다.

물론 집에서 사용 중인 에어컨이 1등급보다도 효율이 높은 에너지 프론티어 제품이라서 더 그렇겠지만,
내 생각에 인버터 에어컨이라면,
좀 더우면 아예 에어컨을 끄지 말고 약하게 틀어 놓는 것이 경제적일 것 같다.
이건 일반적으로 알려져 있는 내용인데 실제로 확인을 한 셈이다.

만약 인버터가 아니라 정속 에어컨이었다면,
하루에 4시간 이내로 운전해야 한달에 200 kWh을 넘지 않게 된다.
아마 훨씬 힘들게 이 여름을 보내야 했을 것이다.

아무튼 에어컨을 강냉으로 운전할수록 확실히 비효율적이다.

우리집 에어컨의 경우,
인버터라고 해서 압축기가 안 꺼지는 것은 아니다.

위의 그래프에서 송풍기만 도는 경우는,
설정 온도를 유지하기 위해서 압축기 최저 주파수로는 안되어 끄고 팬만 돌리는 것이다.
즉, 인버터라도 압축기가 항상 돌지는 않지만,
너무 심하게 자주 꺼졌다 켜졌다를 반복하지 않고,
실내 온도도 심하게 변동하지 않도록 해주는 것이다.

한편, 7.2일~8.9일 까지 전력량계로 측정한 값은 166.3 kWh 인데,
자작한 사물인터넷(IoT) 에너지미터로 받아서 엑셀로 합산한 값은 161.5 kWh 이다.
꽤 정확하게 측정되었다고 생각한다.

결과적으로, 이렇게 사용 패턴과 전력량의 상세 분석을 통해서,
더 경제적이고 쾌적한 운전 방법을 찾을 수 있는 것 같다.
이제 앞으로 남은 여름 시즌은 지금까지 보다 더 현명하게 보낼 수 있겠다.

이렇게 하루 종일 더운 날에는 외출할 때 외에는 끄지 않고,
약냉으로 천천히 계속 틀어도 될 것 같다.
그래도 합리적인 비용으로 해결할 수 있으니 마음도 편하다.

* 이 글은 필자의 블로그에 실린 글입니다.