컴퓨터 평균 소비전력 - keompyuteo pyeong-gyun sobijeonlyeog

현재 데스크톱 1대와 노트북 1대를 사용하고 있습니다. 여름 철에는 컴퓨터를 켜면 본체 뒷쪽에 케이스 쿨러에서 나오는 열기로 방 안은 더욱 더워집니다. 가급적이면 고사양 게임같이 하드웨어에 부하를 주는 작업을 하지 않으려고 노력하고 있지만, 게임이 재밌으면 더워도 어쩔 수 없이 하게 됩니다. 여기서 궁금증이 생기는데 데스크톱은 어떤 작업을 할 때 어느 정도의 전력을 소모하는지 궁금해졌습니다. 그래서 한 번 측정을 해보기로 합니다.

전기 요금 측정기

우선 준비물은 전기요금측정기입니다. 예전에 인터넷 쇼핑몰에서 구입을 했습니다.

제가 사용 중인 전기요금측정기는 현재 사용 중인 소비전력과 이를 누진제 요금을 적용해서 얼마나 요금이 나오고 있는지를 보여줍니다. 컴퓨터 외에도 집 안에 다른 가전기기들의 전력소모가 궁금할 때 사용하면 매우 편리하게 전력소모를 알 수 있습니다.

사용 중인 컴퓨터 사양

제가 사용 중인 데스크톱은 연식이 좀 됐습니다. 사양은 아래와 같습니다.

CPU : 인텔 I5-3570

메모리 : 삼성 DDR3 4GB X 4개

메인보드: 애즈락 H77 PRO4/MVP

그래픽카드 : Geforce GTX 970

파워 : FSP 600W

그 외 SSD 2개, HDD 1개, TV 수신카드

노트북: 맥북 프로 13인치 2015년

컴퓨터 소비전력 측정

OS는 윈도우10을 사용 중입니다. 처음 컴퓨터를 켜고 아이들 상태가 되면 소비전력은 65~70W 사이를 가리킵니다. 내장 그래픽을 사용할 경우 20W 정도 더 내려갈 것으로 예상됩니다. 예전에 내장 그래픽을 사용했을 때 40~50W 전 후로 움직이는 것을 보았습니다. 아이들 상태에서는 그렇게 소비전력이 높지 않다는 것을 알 수 있습니다.

먼저 기본적인 컴퓨터 작업을 할 때 소비전력이 어떻게 되는지 측정해봤습니다. 구글 크롬으로 인터넷 서핑을 할 경우 소비전력은 80~100W 사이를 가리킵니다. 아이들 상태보다 약간 올라갑니다.

그 다음은 동영상 플레이어 재생입니다. 소비전력은 80~90W 정도를 가리킵니다. 아무 작업 안하고 동영상 플레이어만 실행했을 때입니다. 저는 TV 수신카드로 TV 시청도 하는데 TV 수신카드 사용시에도 비슷한 수준을 보입니다. 유투브 시청할 때도 100W 를 넘지 않는 것으로 확인되었습니다.

그 다음은 게임인데 피파온라인4를 플레이하게 되면 150~200W 사이를 가리킵니다. 그래픽 옵션을 낮게 하는데, 그래픽 옵션을 높일 경우 200W 이상이 나올 걸로 보입니다.

유로트럭 시물레이터2를 할 경우에도 비슷하게 나옵니다. 옵션을 낮춰서 하고 있는데, 피파온라인4와 비슷할 것으로 보입니다. 최고 옵션으로 높이면 200~250W 정도 나올 것으로 예상됩니다.

제가 제일 높은 전력소모를 측정했을 때가 폴아웃4를 최고 옵션으로 했을 때 입니다. 300W 이상의 전력소모를 보여주었습니다. 러스트는 최저 옵션으로 해도 200W를 사용하고 옵션을 올리면 300W 근처까지 올라갑니다.

마무리

컴퓨터가 생각보다 전력을 그렇게 많이 소비하지 않는 것을 볼 수 있습니다. 물론 제가 전력소모가 낮게 사용을 하고 있어서 그런지 모르겠지만, 아주 무리한 작업을 하지 않는 이상 전력소모가 그렇게 크지 않는 것을 알 수 있었습니다.  노트북은 완충되었을 때 10~15W의 전력소모를 보여주었습니다. 데스크톱에 비하면 거의 전력소모가 없다는 것을 알 수 있었습니다. 

이와 같은 결과 저는 인터넷 서핑이나 동영상 시청을 할 때는 노트북을 이용하고, 게임할 때는 데스크톱을 이용합니다. 전기 절약을 할 수 있을 걸로 기대됩니다.

평소에 호기심이 많아서 전력 사용량을 측정해주는 장비를 사서 컴퓨터 본체에다가 한번 물려 봤습니다.

인터넷 서핑 정도만 하는 때에는 75~80W 정도의 전력이 소모되더군요. (오버클럭 후 전력관리는 안 켜서 46배수 고정된 상태입니다.)

오버클럭 안정화 유틸리티인 Prime95 를 돌릴 때에는 (=CPU에 부하를 주는 환경일 때) 175W 정도 소모합니다. AVX2 명령어 세트를 활용해 미친듯이 극한으로 CPU를 혹사시키는 Linx 0.6.5 돌리면 220W 내외로 소모합니다. 

그리고 위쳐 3를 할 때 (CPU와 GPU를 모두 활용하는 작업을 하면) 최대 350W 정도 전력을 소모합니다. 위쳐 3가 가장 많이 전력을 소모하는 게임이었으며, XCOM 2를 할 때에는 200W 정도 소모했습니다. 고사양 게임은 평균적으로 300W~320W 언저리를 소모합니다.

한계까지 오버클럭을 해서 쓰고 있지는 않지만, 국민 오버클럭 이상인 CPU 4.6, RAM 3.0, GPU 1.4 (GHz)이상으로 꽤나 강하게 오버클럭을 해서 쓰는 편인데도 일반적인 상황에서 총 전력 소모량은 400W를 넘지 않습니다. 입력 대 출력 효율이 90% 언저리인 파워를 쓰고있으니 실상 부품이 쓰는 전력은 350W 이하입니다. 예전에는 저도 PCi-e 권고 TDP 한계인 250W 언저리의 고사양/고성능 글카를 장착한 PC에서는 적어도 정격 출력 600W 급 파워를 써야한다고 생각했지만 단일 글카를 쓰고 있는 환경이라면 R9 390X, Fury, GTX 980, 980Ti 등등의 글카를 쓰더라도 500W 면 충분할 거 같네요. (*다만 멀티레일일 경우 출력 레일 분배가 잘 되어있어야 합니다.)

이 글을 쓰는 본인도 해당되는 부분이지만 컴퓨터를 사용하면서 힘들게하는 경험이 하나 있다면 바로 전기세이다. 컴퓨터로 게임을 하거나 인터넷을 하는 일이 부지기수인데 한달에 한번씩 꼭 부모님은 명세서를 들고오시면 전기료가 많이 나왔다며 "다 너 때문이다."라는 말씀을 하시기 때문이다. 사실 이러한 경험은 결혼을 해도 마찬가지여서 회사에서 밀린 일을 들고오거나 컴퓨터로 동영상이라고 보는 일이 다반사인데 언제나 한달에 한번씩 전기료가 나오는 날이며 부모님과 똑같이 명세서를 들고와 본인을 괴롭힌다.

CPU건 그래픽 카드건 TDP라는 수치에 익숙해져있고 본인 조차도 컴퓨터는 전기를 많이 잡아먹는다라는 생각이 있다보니 수긍할 수 밖에 없는 상황이 되고 한달에 한번씩 경험하게 되는 그냥 작은 에피소트처럼 지금은 쓴 웃음을 지으며 넘어가고 있다. 하지만 괜시리 궁금해지는 것도 사실이다. 정말 나 때문인가?라는 생각 말이다. 굳이 컴퓨터가 아니더라도 쓰는 가전제품은 집 안에 너무나 많은데 말이다.

그래서 한번 테스트 해보았다. 정말 어느정도나 전력을 소비하는지 말이다. 추가적으로 몇가지 가전제품들도 테스트해보았다. 사실 정확하게 설명하자면 전기료가 어느정도 나오는지 설명하는 것이 좋지만 다양한 기기가 동시에 이용되고 있고 총 사용량에 따라 전기료가 책정되는 것이 각기 다르기 때문에 정확하게 설명하기는 다소 어려운 것이 사실이다. 그래서 테스트하는 가전 제품이나 PC의 사용환경에 따라 소비되는 내용에 대해서 설명하고자 한다.

우선 테스트에 앞서 혼선을 막기 위해 부가 설명을 하자면 여기서 논하는 소비전력은 VA이다. 전류(A) x 전압(V) = 전력(W)으로 설명에는 그래프에는 표기하지 않지만 전압도 부가적으로 설명하니 이점 참작해 읽어주시길 바라겠다. 보통 전류 측정의 경우 전류 소비치를 감안하지 않고 소비되는 전압만 언급하는 경우가 일반적이라서 전기료에 대해 이야기하는 것이니 만큼 전력(w)으로 체크하는 것이 맞다라는 판단에서이다.

사실 우리가 PC도 자주 사용하게 되지만 많이 접하는 가전 제품은 TV다. 가족이 모여 좋아하는 프로나 드라마를 보곤 하는데 TV의 소비전력을 어떻게 되는지 보도록 하자. 우선 TV의 경우 47인치를 대상으로 하였으며 LED가 아닌 일반 LCD(LG 패널) 47인치 TV이다. 요즘 나오는 TV는 LED를 기반으로 보다 소비전력이 줄어들기는 했지만 소비전력을 체크하는데 있어 모든 집이 LED 기반의 TV를 사용하지 않기 때문에 한 가정집에서 사용되는 TV 및 가전기기를 대상으로 했음을 알린다. 또한 각 가정에서 사용하는 모델에 따라 소비전력의 차이가 있으니 절대적인 수치로 판단하기 보다는 참고수치로 인식해야 한다.

우선 TV의 경우 전원 대기모드에서의 전압은 1.7v 정도로 소비하며 대기 상대를 가진다. w로 계산하면 7w 정도가 나온다. 이후 시청을 위한 전원 버튼을 누르면 부팅 과정을 거치게 되는데 여기서 소비전력은 226w까지 상승하다가 199w정도에서 안정화를 이루게 된다. 다만 참고할 것은 199w라는 수치가 볼룸을 전혀 올리지 않은 상태라는 것이다. 여기서 볼룸을 올리게 되면 소비전력을 점차적으로 상승하게 되며 222w까지 상승한다. 다만 볼룸을 올렸다고 하더라도 소리가 계속적으로 나는 것이 아니기 때문에 210-220w 사이를 유지한다.

한마디로 TV의 경우 시청하는데 있어 220w의 전력을 꾸준히 소비한다는 것이다. mA의 경우에는 980-1050mA 사이를 유지하며 구동된다. 주제와는 빗나간 이야기지만 LED TV의 경우 기존 LCD TV에 비해 20-30% 정도의 절감효과를 가지는 것으로 알려져 있다.

겨울이 되며 많이 사용하는 가전기기 중에 하나가 바로 에어워셔이다. 아이들이 있는 집에서는 거의 필수적으로 사용하는 가전기기이기도 한데 미디어를 통해 소비전력이 많다는 인식이 있기도 하다. 하지만 스펙상으로 보더라도 에어워셔는 그다지 전기를 많이 잡아먹는 기기는 아니다. 우선 대기모드에서의 소비전력을 8w로 실질적으로 구동하게 되면 28w 선을 유지한다. 테스트한 모델의 경우 플라즈마 기능을 갖추고 있는데 그래프를 보면 후반부에 약간 소비전력이 상승하는 것을 볼 수 있는데 플라스마 기능을 활성화한 경우로 플라즈마 기능을 활성화할 경우에는 28w에서 29w로 1w 정도의 전력을 보다 소비하게 된다.

mA의 경우에는 130-135mA 정도를 유지하며 에어워셔는 운용된다. 앞서 테스트한 결과를 보자면 TV에 비해 10%정도의 mA만 소비한다.

가전 제품중에 가장 소비전력이 많은 제품으로 인식되는 것이 있다며 바로 에어콘과 진공청소기이다. 두 제품 모두 계속적으로 사용되는 것이 아니라 간헐적으로 사용되는 가전기기인데 우선 진공청소기의 소비전력을 보도록하자. 우선 결과를 언급하기 이전에 진공청소기는 소비전력이 아주 높다. 에어콘의 경우 계절형 제품이기 때문에 겨울에 속하는 지금 상황에서는 적절한 테스트를 진행할 수 없어 어쩔 수 없이 누락하였다.

우선 대기 전력은 19w 정도로 실질적으로 가동하게 되면 673w 정도의 전력을 소비하게 된다. 이는 진공청소기의 흡입력을 최소로 했을 경우로 흡입 단계를 높힐수록 소비되는 전력을 급상승하게 된다. 또한 전압치(265v 수준)는 낮게 사용하지만 전류(3170mA)를 높게 사용하기 때문에 소비되는 전력은 높은 편에 속한다. 해당 진공청소기의 흡입력을 최대로 하게되면 1,190-1,200w 정도의 전력을 소비하게 된다. 청소하는 시간이 보통 15-20분 정도임을 감안하도록 하자. 흡입 단계에 따라 소비전력이 계단처럼 구분되어 있음을 볼 수 있다. 최소 흡입단계와 비교한다면 2배 정도의 소비전력 차이가 발생하기 때문에 전기료에 민감하다면 흡입력 단계를 조절하여 충분히 전기료를 절감할 수 있을 것이다. 참고적으로 mA의 경우에는 최대 5670mA까지 수치가 올라가며 최소 수치는 3200mA 정도를 유지한다.

항시 구동되는 가전기기 중에 대표적인 것이 바로 냉장고이다. 음식은 보관하기에 최적의 공간인셈인데 냉장고의 경우 일반적인 구동 상황에서는 31-32w의 소비전력을 소비한다. 하지만 냉장고를 열게되면 109-110w의 소비전력을 소비하며 급속도로 소비되는 전력이 증가한다. 냉장고 문을 빨리 닫으라는 건 올바른 지적이다. 3배 정도의 소비전력을 급속도로 사용하기 때문이다. 다시 문을 닫으면 원상태인 31-32w 정도로 소비전력을 안정화 시키게 된다.

자 이제 컴퓨터를 알아보기 전에 컴퓨터 대신에 노트북을 사용하는 유저들도 점차적으로 많아지고 있다. 또한 회사에서도 PC보다는 노트북을 사용하는 환경이 점차적으로 늘고 있으며 일반화되어 있기도 하다. 테스트 노트북은 인텔 i5 3세대(아이비브릿지) 프로세서를 기반으로 하는 제품으로 12.5인치로 1366x768 해상도의 노트북을 테스트하였다. 테스트하는 동안 인텔 HD4000 그래픽 기반의 노트북이기 때문에 별도의 게임을 진행하지는 않았으며 간단한 워드 및 엑셀 작업 그리고 유투브 및 저장된 동영상을 검색 및 구동하는 형태로 5분간 테스트를 진행하였다.

노트북의 기본적인 소비전력은 Idle 상태에서의 37w를 기점으로 하여 50w에서 최대 70w사이를 왔다갔다하는 수준으로 전력을 소비하며 mA의 경우에도 최소 180mA에서 최대 257mA까지 소비하는 경향을 보여준다. 테스트 상황에서는 인터넷 및 1080p 동영상 구동 그리고 엑셀 및 워드 프로그램을 구동 및 종료하였다. 5분간 테스트한 평균적인 소비전력 수치는 56w이다.

앞서 제품을 본 것처럼 가전기기들의 각 환경에 따라 소비전력이 다르기 때문에 일정하게 어느정도 소비한다라고 판단하기 힘든 것이 사실이다. 이는 PC도 마찬가지인데 PC의 경우에는 좀 더 세밀하게 각 환경에서 소비하는 전력에 대해 알아보고자 한다. 우선 PC 부팅 이전의 소비전력을 보도록하자.

우선 PC 스펙은 인텔 3세대 프로세서인 i3-3220, 8GB DDR3, GeForce 650, 인텔 SSD 335 240G 구성으로 시스템을 구성하였으며 파워서플라이는 에너맥스 950W ERV950EWT 제품이다. 스펙으로 보자면 게임을 하는데 지장이 없는 수준으로 중급 정도의 시스템 구성이라고 볼 수 있을 것이다.

우선 대기전력을 보면 2.5v정도의 전압을 사용하지만 소비전력으로 계산해 보자면 29w 정도로 높은 수치를 보여준다. 컴퓨터를 사용하지 않을 경우에는 멀티탭 전원을 차단하는 것이 좋다. 부팅이 시작되면 순간적으로 최대 90w까지 상승하는데 이는 그래픽 카드에 대한 셋팅으로 인해 일시적으로 상승하는 현상이다. 부팅이 마무리되면 62-63w 정도로 안정적인 그래프를 그리며 부팅이 완료된 Idle 상태로 들어간다.이러한 Idle 상태는 사용자가 아무런 명령이나 움직임을 보이지 않는 상태를 의미한다.

사용자의 환경에 따라 어떤 작업을 하는지는 각기 다르겠지만 대체적으로는 게임/영화감상/인터넷 정도로 구분할 수 있지 않나 싶다. 우선 10분여간 인터넷을 해보았다. 쇼핑몰/포털 사이트/블로그/뉴스 사이트를 구분없이 두루두루 접속해보았다.(Youtube를 통한 동영상 감상 포함) 이러한 상황에 소비되는 전력을 보면 을 보면 62w 정도의 Idle 상태에서 최대 90w까지 상승하는 것을 볼 수 있다 하지만 평균적으로는 Idle 상태에서 크게 상승하지 않는 평균 65w 소비전력으로 인터넷을 한다고 해서 소비전력이 크게 상승하지 않는다는 것을 확인할 수 있다. mA의 경우도 최대 390mA까지 상승하지만 대체적으로 낮은 수치를 보인다.

보통 동영상 감상의 경우 요즘에는 720p 해상도의 동영상이 다수를 이룬다고 할 수 있는데 동영상의 감상의 경우도 인터넷 감상과 비슷하게 높은 수치로 상승하지 않는다. 초기 프로그램 구동 및 동영상 파일 로딩으로 인해 80w로 피크를 찍은 후 66-67w의 안정적인 소비전력 그래프를 보인다. mA의 경우에는 초기 동영상 프로그램 구동으로 인해 370mA정도로 피크를 찍은 후 그 이후로는 300-310mA 선을 유지한다. 동영상 프로그램은 다음팟플레이어를 사용하였으며 SSD에 저장된 720p 동영상을 파일을 구동하여 테스트하였다. 720p 동영상 재생시 평균 소비전력은 67w 정도이다.

앞서 본 것처럼 문서 작업, 인터넷, 동영상 감상 등은 전력을 많이 소비하지 않는다. 문제는 게임이다. 게임은 시스템의 전반적인 퍼포먼스를 최대한 끌여쓰기 때문이다. 물론 그렇다고 마냥 게임한다고 소비전력이 높은 것도 아니다. 얼마나 높은 부하(?)의 게임을 하느냐에 따라 소비되는 전력도 다르다. 여기서는 두가지 게임을 테스트해보았다. 하나는 이슈가 되고 있는 툼레이더, 또 하나는 온라인으로 많이 즐겨지고 있는 서든어택이다.

추가적으로 테스트 결과를 보기에 앞서 참고해야할 상황은 GeForce 650의 TDP는 64w이며 인텔 i3-3220의 TDP는 55w이다. 다만 인텔 SSD 335의 경우 350mW로 이정도 수치라면 무시해도 좋을 듯하다.

툼레이더의 경우에는 풀옵션 상태에서 테스트를 진행하였으며 TressFX 상태를 켠 상황이다. 맵은 게임상에서 넓다고 볼 수 있는 산촌 맵을 선택하였다. Idle 상태에서 게임을 실행하게 되면 소비전력이 상승하는 것을 확인할 수 있으며 스팀을 통한 게임 실행 후 게임에 진입하게 되면 점차적으로 소비전력이 상승하다가 103-106w 사이를 유지한다. 앞서 인터넷이나 동영상과 비교한다면 약 1.8배 정도의 소비전력을 소비하는 것을 확인할 수 있다. 물론 게임에 따라 소비되는 전력을 다르며 높은 사양의 게임을 할수록 소비되는 전력수치는 높아지게 된다.

서든어택의 경우는 툼레이더에 비해 상대적으로 상당히 가벼운 게임이라고 할 수 있다. 높은 사양을 요구하지 않을뿐더러 가볍게 즐길 수 있는 FPS 게임이기에 초기 게임 로딩이나 중간에 맵 교체로 인한 맵 데이터를 읽어오는 과정이 아니라면 100w를 넘지 않는 것을 확인할 수 있다. 중간중간에 소비전력이 상승하는 구간이 있는데 해당 구간은 게임 진행시 초기 맵 로딩 구간으로 맵 데이터 로딩 및 처리로 인해 일시적으로 소비전력이 상승하는 것을 확인할 수 있는데 평균 소비전력은 81w 정도이다.

전체적으로 보자면 서든어택의 평균 소비전력은 81w정도로 툼레이더와 비교하여 70% 수준에 그치는데 이는 고사양, 고퀄리티의 게임일수록 컴퓨터에 요구하는 전력이 많음을 확인할 수 있다. 그래픽 카드의 성능을 기반으로하는 하는 무거운 게임일수록 이에 비례하여 소비전력이 상승하는 것이다. 참고적으로 고가의 그래픽 카드를 사용할수록 소비전력을 보다 상승하게 된다. GeForce 650의 TDP는 64w이지만 GeForce 660의 경우 140w 수준이다.

여기서 우리는 한가지 테스트 누락되어 있지 않나?라는 궁금증을 가질지 모르겠다. 바로 모니터다. 테스트 모니터는 일반 LCD 모니터로 다만 120Hz를 지원하는 모니터로 테스트를 진행하였다. 아래 테스트 결과에서 일반 LCD 모니터(60Hz)와 3D 모니터(120Hz)에서의 소비전력을 볼 수 있을 것이다. 다만 현재 일반적으로 판매중인 LED 모니터는 앞서 설명한대로 20-30%의 소비전력 절감 효과를 기대할 수 있다.

우선 모니터의 경우에는 평균 63w 정도의 소비전력을 보이는 것을 확인할 수 있으며 mA의 경우에는 290mA 정도를 유지한다. 이는 60Hz 상태이며 3D를 구동하는 120Hz로 변경할 경우에는 63w에서 65-67w 정도의 소비전력을 보이며 310mA 정도로 소비전류가 소폭 상승한다. 3D 모니터를 사용하거나 120Hz로 셋팅한다고 해서 소비전력이 대폭 상승하는 것은 아니다. 참고적으로 앞서 설명한 것처럼 LED 모니터를 사용할 경우 현재 수치에서 20-30%의 소비전력 절감 효과를 가질 수 있다.

위와 같은 결과를 종합해보면 테스트 스펙으로 인터넷이나 동영상을 볼 경우에 모니터를 포함하여 120w 정도의 소비전력을 소비하게 되며 고사양의 게임을 할시에는 160w 정도까지 소비한다고 할 수 있다. 여기서 하이앤드 그래픽카드나 중가형 그래픽 카드를 사용한다면 각 제품에 따른 한계 소비치가 있기 때문에 소비전력이 늘거나 줄게 된다. 이런 수치의 결과를 보자면 단순히 컴퓨터가 다른 가전 제품에 비해 소비전력을 많이 소비한다고 말하는 것은 다소 불합리한 지적이 될 수 있다. TV를 보는 것보다는 컴퓨터를 사용하게 오히려 전기 절감 효과가 있는 것이며 동영상을 보더라도 컴퓨터로 보는 것이 훨씬 효과적인 절감효과를 기대할 수 있기 때문이다.

물론 각 사용자의 컴퓨터 사용 빈도나 환경에 따라 상대적으로 달라 질 수 있는 부분이지만 앞서 테스트한 것처럼 컴퓨터를 어떻게 사용하느냐에 따라 소비전력을 차이가 크게 난다. 상대적으로 비교하자면 TV를 보는 것보다는 소비전력이 낮다라는 것을 확인할 수 있다.

다나와 테크니컬라이터 KYUN

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