스위치의 PoE 전력 예산 계산 방법

~에게 계산하다 PoE 전력 예산, 스위치가 각 전원 공급 대상 장치에 할당해야 하는 최대 전력 수요를 더한 다음, 예측 불가능한 부하와 향후 변경 사항에 대비해 실질적인 여유분을 추가합니다. 그 결과는 스위치의 총 PoE 예산 한도 이내여야 하며, 동시에 각 장치도 해당 포트의 개별 한도 내에서 유지되어야 합니다.

간단해 보이지만, 많은 잘못된 계산에서는 장치 전력 소비량, 스위치 포트에서 공급되는 전력, 케이블 손실, 그리고 스위치 자체의 AC 입력 전력을 네 가지 수치를 혼동하여 합산하곤 합니다. 이 가이드에서는 이러한 요소들을 구분하여 카메라에 적용할 수 있는 재현 가능한 방법을 제시하며, 무선 액세스 포인트s, 휴대폰 및 출입 통제 장치.

PoE 전력 예산 계산 방법: 공식

다음 계획 공식을 사용하세요:

필요한 PoE 예산 = 전원을 공급받는 모든 장치의 계획 와트수 합계 + 예비량

반복되는 장치의 경우:

필요한 PoE 예산 = Σ(대수 × 장치당 계획 와트수) × 예비 계수

1.20의 예비 계수를 적용하면 20%의 여유 용량이 추가됩니다. 이 비율은 IEEE의 요구 사항이 아닌 계획상의 선택 사항입니다. 문서가 잘 갖춰진 고정 설치의 경우 다른 기준을 적용할 수 있는 반면, 장치 옵션, 히터 또는 향후 확장 여부가 불확실한 프로젝트의 경우 더 많은 여유 용량이 필요할 수 있습니다.

공식을 사용하기 전에 각 기기에 적합한 와트수를 결정하십시오. 다음 순서대로 우선순위를 정하십시오:

1. 스위치에서 해당 전원 공급 대상 장치에 대해 표시하는 최대 PoE 할당량.
2. 해당 장치 제조업체가 명시한 최대 PoE 입력 전력 또는 요청 전력, 그리고 그 측정 지점이 명확히 기재되어 있어야 합니다.
3. 더 정확한 검증된 값이 없는 경우 적용되는 PoE 등급 허용치.

단순히 대기 전력 소비량만 보고 설계를 진행해서는 안 됩니다. 카메라의 적외선 LED, 히터 또는 PTZ 모터가 작동할 때는 전력 소비량이 더 늘어날 수 있습니다. 액세스 포인트는 부팅 중이거나 무선 통신 부하가 걸렸을 때 전력 소비량이 최고치에 달할 수 있습니다.

포트별 전력 및 총 PoE 예산 이해하기

A 포 스위치 적어도 두 가지 전력 제한이 있다.

한도	그 의미는 무엇인가	예
포트별 제한	PoE 포트 1개가 제공할 수 있는 최대 전력	30W의 PoE+ 항구
총 PoE 예산	모든 포트를 통틀어 사용할 수 있는 최대 합산 PoE 전력	스위치 전체에 400W

다음 두 조건이 모두 충족되어야 합니다:

• 전원이 공급되는 각 장치는 선택한 포트의 사양에 부합해야 합니다.
• 전원 공급을 받는 모든 장치의 전력 소비량을 합산했을 때, 총 PoE 예산 범위 내에 들어야 합니다.

예를 들어, 포트당 30W, 총 400W로 정격된 24포트 스위치는 24개 포트 모두에 동시에 30W를 공급할 수는 없습니다. 그렇게 하려면 720W가 필요하기 때문입니다. 하지만 24개의 저전력 기기를 연결했을 때 총 전력 소비량이 400W 이내로 유지된다면, 이 스위치는 여전히 해당 기기들에 전원을 공급할 수 있습니다.

따라서 PoE 포트 수는 동시에 작동할 수 있는 최대 전력 소비 기기의 수가 아니라, 연결할 수 있는 기기의 수를 나타냅니다.

PSE 전력은 PD 전력과는 다릅니다.

PoE에서는 다음과 같은 두 가지 유용한 용어를 사용합니다:

• PSE: PoE 스위치와 같은 전원 공급 장비.
• PD: 카메라나 액세스 포인트와 같은 전원 공급 장치.

케이블 내에서 일부 전력이 열로 손실되므로, PD에서 사용할 수 있는 전력은 PSE가 해당 포트를 통해 공급할 수 있는 전력보다 낮습니다.

PoE 유형	일반명	PSE에서의 최대치	PD에 제공 가능한 최대 금액
제1형	IEEE 802.3af / PoE	15.4W	13W
제2형	IEEE 802.3at / PoE+	30W	25.5W
3형	IEEE 802.3bt / PoE++	60W	51W
4형	IEEE 802.3bt / 고출력 PoE	90W	71.3W

이러한 쌍을 이루는 수치는 입력 전력이 25W인 장치에 30W 타입 2 PSE 포트가 필요한 이유를 설명해 줍니다. 이 차이는 케이블 손실을 포함한 최악의 공급 조건을 고려한 것입니다.

등급 기반 PSE 값에 추정된 케이블 손실 비율을 더하지 마십시오. 그렇게 하면 동일한 허용치를 두 번 계산하게 될 수 있습니다. PD 측 소비량 수치를 기준으로 계산을 시작하고, 관련 문서나 공학적 방법에서 이를 요구하는 경우에만 별도의 케이블 허용치를 추가하십시오.

대중 이더넷 얼라이언스 PoE 기술 개요 이 문서에는 이러한 PSE 및 PD 값이 나열되어 있습니다. 또한 IEEE 802.3bt Autoclass가 호환 장비로 하여금 측정된 최대 PD 수요를 바탕으로, 케이블 손실 및 노화 여유와 같은 요소를 포함하여 전력을 할당할 수 있도록 돕는다는 점도 설명하고 있습니다.

PoE 전력 예산 계산 예시

어떤 프로젝트에서 다음을 사용한다고 가정해 봅시다:

• 16 수정됨 IP 카메라각각 12W로 설계된
• 무선 액세스 포인트 4개, 각 20W로 계획됨
• VoIP 전화기 2대, 각 7W로 계획됨

먼저 기본 수요를 계산합니다:

카메라: 16 × 12W = 192W

액세스 포인트: 4 × 20W = 80W

휴대폰: 2 × 7W = 14W

기본 합계: 192W + 80W + 14W = 286W

이제 20%의 프로젝트 계획 예비비를 반영하십시오:

286W × 1.20 = 343.2W

검증된 400W PoE 예산을 가진 스위치의 경우, 이 계획 방식에 따라 56.8W가 남아 있습니다:

400W − 343.2W = 56.8W

총합은 맞지만, 계산은 아직 끝나지 않았습니다. 또한 모든 카메라, 액세스 포인트 및 휴대폰이 해당 포트의 전원 공급 능력을 충족하고, 지원되는 IEEE PoE 유형을 사용하는지 확인해야 합니다.

한 대의 장치가 IEEE 802.3bt 전원을 필요로 하는 경우, 총 전력 예산에 수백 와트가 남아 있더라도 IEEE 802.3af/at 전용 스위치는 해당 장치에 적합하지 않습니다.

어떤 기기의 와트 수를 입력해야 할까요?

초기 설계 시 최대 수요를 반영한다

가장 안전한 설계 값은 일반적으로 장치가 의도된 구성에서 요청할 수 있는 최대 전력이며, 일반적인 유휴 소비 전력이 아닙니다.

선택적 부하 및 작동 모드를 확인하십시오:

• 적외선 조명
• PTZ 움직임
• 카메라 히터 또는 송풍기
• 액세스 포인트로 전원을 공급받는 USB 액세서리
• 여러 개의 활성화된 Wi-Fi 무선 모듈
• 휴대폰이나 인터콤의 스피커 또는 디스플레이 조작
• 시작 및 펌웨어 업데이트 동작

장치 데이터시트에는 “일반적인” 수치와 “최대” 수치가 모두 기재되어 있을 수 있습니다. 제조업체에서 더 구체적인 승인된 방법을 제시하지 않는 한, 용량 계획 시에는 최대 수치를 사용하십시오.

가능한 경우 스위치 할당 데이터를 사용하십시오

관리형 스위치는 실제 소비 전력, 요청된 클래스 및 할당된 전력을 별도로 표시할 수 있습니다. 이 수치들이 항상 일치하는 것은 아닙니다.

측정된 전력 값은 모니터링에 도움이 되지만, 스위치는 해당 시점에 장치가 소비하는 전력보다 더 많은 전력을 예약해 둘 수 있습니다. 추가 장치를 안전하게 연결할 수 있는지 판단할 때는, 단순히 현재 측정된 소비 전력 값을 빼는 방식보다는 스위치의 할당 로직과 전력 관리 관련 문서를 참고해야 합니다.

모든 PoE+ 장치가 30W를 소비한다고 가정해서는 안 됩니다.

“PoE+”는 지원되는 전원 유형을 나타내는 용어일 뿐, 연결된 모든 장치가 지속적으로 30W를 소비한다는 의미는 아닙니다. 규격을 준수하는 저전력 장치의 경우 훨씬 적은 전력을 소비할 수도 있습니다.

그러나 정확한 요청량이나 최대 수요가 알려지지 않은 경우, 유휴 상태 측정값을 바탕으로 추측하는 것보다 해당 포트 클래스 값을 사용하는 것이 더 보수적인 접근 방식입니다.

PoE 장치가 처음에는 작동하다가 나중에 고장 나는 이유

전력 예산이 부족하다고 해서 당장 고장이 발생하지는 않을 수 있습니다. 일반적인 증상은 다음과 같습니다:

• 밤에 적외선 LED가 켜지면 카메라가 재부팅됩니다.
• PTZ 카메라는 이동 중이거나 과열될 때 연결이 끊어집니다.
• 모든 무선 장치가 활성 상태가 되면 액세스 포인트가 재시작됩니다.
• 마지막으로 연결된 기기에 전원이 공급되지 않습니다.
• 예산이 소진되면 우선순위가 낮은 포트가 중단됩니다.
• 정전 후 동시 재시작 과정에서 장치의 전원이 반복적으로 켜졌다 꺼졌다 합니다.

이러한 증상은 케이블 연결 불량, 전압 강하, 호환되지 않는 PoE 모드, 과열, 펌웨어 문제 또는 전원 공급 장치의 고장 등 다른 원인으로 인해 발생할 수도 있습니다.

총 전력량만을 탓하기 전에 스위치 로그, PoE 상태, 포트별 할당량 및 이벤트 발생 시점을 확인하십시오.

스위치 구매 전 PoE 전력 예산 확인 사항

1. 전원이 공급되는 모든 기기를 나열하십시오.

정확한 모델명, 수량, PoE 유형, 최대 전력 및 전원이 공급되는 모든 액세서리를 기록하십시오.

2. 현재 사용 중인 기기와 향후 확장 계획을 구분한다

향후 도입될 기기를 모호한 예비 예산 항목에 포함시키지 마십시오. 이미 알려진 확장 계획을 별도로 나열한 다음, 아직 불확실한 부분에 대한 예비 예산을 추가하십시오.

3. 모든 포트 유형을 확인하십시오.

필요한 포트가 상황에 따라 IEEE 802.3af, 802.3at 또는 802.3bt를 지원하는지 확인하십시오. 총 예산이 높다고 해서 저전력 유형만 지원하는 포트를 업그레이드할 수는 없습니다.

4. 계획치를 입력합니다.

각 기기 모델의 수량에 확인된 계획 전력(와트)을 곱한 뒤, 각 그룹의 값을 더하십시오.

5. 문서화된 준비금을 적용한다

프로젝트의 부하 불확실성, 환경, 재시동 동작 및 성장 계획을 고려하여 예비 용량을 선택하십시오. 다른 기술자가 계산 내용을 검토할 수 있도록 해당 비율을 기록해 두십시오.

6. AC 입력 정격이 아닌 PoE 예산과 비교하십시오.

스위치의 AC 입력 또는 전체 시스템 소비 전력에는 스위치 자체의 전자 부품 및 변환 손실이 포함됩니다. 전원 공급 대상 장치 계획을 수립할 때는 제조업체가 명시한 PoE 출력 예산치를 사용하십시오.

7. 데이터 경로도 확인하십시오

충분한 전력이 있다고 해서 충분한 대역폭이 보장되는 것은 아닙니다. 카메라의 비트율, AP 업링크 수요, 멀티캐스트 동작 및 업링크 용량을 각각 별도로 계산해야 합니다.

LuLeey 24포트 PoE+ 스위치를 사용한 예시

LuLeey’s 24포트 기가비트 PoE+ 관리형 스위치 다음과 같이 지정됩니다:

• 24개의 10/100/1000Mbps IEEE 802.3af/at PoE+ 포트
• PoE 포트당 최대 30W
• 총 400W PoE 예산
• 추가 기가비트 RJ45 업링크 2개
• 2개의 1G SFP 업링크

이 모델의 경우, 제안된 모든 장치 목록은 다음 세 가지 독립적인 검증을 통과해야 합니다:

1. 어떤 장치도 지원되는 IEEE 802.3af/at 포트가 제공할 수 있는 전력을 초과하여 필요로 하지 않습니다.
2. 스위치 측의 총 전력 할당량은 400W 이내로 유지됩니다.
3. 기가비트급 접속 및 업링크 용량은 트래픽 설계에 적합합니다.

이 장치의 1G SFP 슬롯은 광 업링크용이며, 추가적인 PoE 포트나 10G SFP+ 포트가 아닙니다. 광 모듈을 선택하는 것은 전송 속도, 파장, 광섬유 유형, 커넥터 및 전송 거리를 고려해야 하는 별도의 작업입니다.

최종 답변

~에게 PoE 전력 예산 계산 올바르게:

1. 전원이 공급되는 모든 장치와 해당 장치의 확인된 최대 PoE 수요량 또는 할당된 PoE 수요량을 나열하십시오.
2. 각 기기의 소비 전력을 그 수량과 곱하십시오.
3. 그룹을 추가하세요.
4. 문서화된 계획 예비비를 적용하십시오.
5. 결과 값이 스위치의 총 PoE 예산 한도 이내로 유지되도록 하십시오.
6. 각 기기가 해당 포트의 PoE 유형 및 전력 제한을 충족하는지 확인하십시오.

연결된 모든 장치가 실제로 해당 등급의 할당량을 필요로 하지 않는 한, 모든 포트에 최대 전력을 곱하지 마십시오. 또한 일반적인 전력 소비량이나 유휴 전력 소비량에만 의존해서는 안 됩니다.

LuLeey 프로젝트 검토를 위해서는 정확한 장치 목록, 장치당 최대 전력, 케이블 길이, 필요한 업링크 및 향후 확장 계획을 제시해 주십시오. 이러한 정보를 바탕으로 설치 전에 PoE 예산과 네트워크 용량을 모두 검토할 수 있습니다.