PoE vs PoE+ vs PoE++ — PoE(Power over Ethernet) 가이드

**이더넷 전원 장치(PoE, PoE)**는 단일 이더넷 케이블로 연결된 장치에 데이터와 전력을 함께 전달합니다. 각 IP 카메라, 무선 액세스 포인트 또는 VoIP 전화기에 별도 전원 케이블을 연결하는 대신 PoE이 네트워크 데이터에 사용하는 동일한 RJ45 연결을 통해 전력을 공급합니다.

이 기술은 세 가지 주요 IEEE 표준, 즉 802.3af, 802.3at 및 802.3bt을 거쳐 발전했으며, 각 세대는 이전보다 더 높은 전력을 제공합니다. 네트워크 인프라를 지정하거나 스위치를 선택하거나 전력 공급 장치를 배포하는 경우 **PoE, PoE+ 및 PoE++**의 차이를 이해하는 것이 중요합니다.

PoE 작동 원리

PoE는 이더넷 케이블의 미사용 도선 쌍 또는 데이터 전송 쌍을 통해 DC 전원을 전달합니다. 일반적으로 PoE 스위치 또는 미드스팬 인젝터인 전원 공급 장비(PSE)는 연결된 장치가 전원을 인가하기 전에 PoE을 지원하는지 감지합니다. 이 과정은 비-PoE 장비의 손상을 방지합니다.

전원 공급 장치(PD)는 분류 핸드셰이크를 통해 전원 공급 장비(PSE)와 필요한 전력을 협상합니다. 그러면 PSE가 해당 포트에 적절한 전력 예산을 할당합니다.

PoE은 표준 Cat5e, Cat6, Cat6a 케이블에서 표준 RJ45 커넥터를 사용합니다. 기본적인 PoE 및 PoE+ 설치에는 특수 커넥터나 케이블이 필요하지 않습니다.

IEEE PoE 표준 비교

PSE 출력과 PD 입력의 전력 차이는 케이블 손실을 나타냅니다. 케이블 길이가 길수록 열로 소모되는 전력이 커져 PD가 PSE 출력보다 적은 전력을 받습니다.

IEEE 802.3af — 원형 PoE（15.4 W）

2003년에 비준된 최초의 PoE 표준은 스위치에서 포트당 최대 15.4와트를 공급하고, 전력을 공급받는 장치에서 12.95와트를 사용할 수 있도록 보장합니다.

이 전력 예산은 다음 장치에 충분합니다.

• VoIP 전화기
• 기본형 IP 카메라(고정형, PTZ 아님)
• 단순 무선 액세스 포인트(802.11a/b/g 시대)
• 도어 출입 통제 리더기
• IP 인터콤

802.3af은 이더넷 케이블의 전선 쌍 4개 중 2개만 사용합니다. PSE 구현 방식에 따라 데이터 쌍(모드 A) 또는 예비 쌍(모드 B)을 통해 전력을 공급합니다.

대부분의 최신 구축 환경에서 802.3af만으로는 부족합니다. 적외선 조명, PTZ 모터, 온보드 분석 기능이 있는 최신 IP 카메라는 보통 15–25와트가 필요합니다. 802.11ac 및 802.11ax 액세스 포인트는 일반적으로 25–30와트를 사용합니다. 레거시 설치에는 여전히 802.3af 장치가 흔하지만, 신규 구축은 최소 PoE+를 고려해야 합니다.

IEEE 802.3at — PoE+ (30 W)

PoE+ (802.3at)은 2009에 비준되었으며, 사용 가능한 전력을 두 배로 늘려 PSE에서 30W, PD에서 25.5W를 제공합니다.

현재 PoE 전원 공급 장치의 대부분을 지원합니다.

• 802.11ac 및 802.11ax 무선 액세스 포인트
• IR 조명을 갖춘 PTZ IP 카메라
• 화상 회의 단말기
• 씬 클라이언트 및 소형 폼 팩터 PC
• 디스플레이가 있는 다회선 VoIP 전화기
• 네트워크 연결형 LED 조명

PoE+는 가장 널리 배포된 PoE 표준입니다. 현재 판매되는 대부분의 기업용 PoE 스위치는 모든 포트에서 802.3at을 지원하며, PoE 전력 구동 장치 대부분은 25.5W PD 전력 예산 내에서 작동하도록 설계되었습니다.

802.3af과 마찬가지로 PoE+도 두 쌍의 전선을 사용합니다. 장거리에서 저항 손실을 줄이려면 Cat5e 이상을 권장합니다.

IEEE 802.3bt — PoE++ / 4PPoE (60 W 및 100 W)

802.3bt 표준은 2018에 비준되었으며 4쌍 전력 공급을 도입했습니다. 이 방식은 이더넷 케이블의 네 쌍을 동시에 사용하여 각 쌍의 전류 한계를 넘지 않으면서 훨씬 높은 전력을 공급합니다.

802.3bt은 두 가지 유형을 정의합니다.

유형 3 (PoE++): PSE에서 최대 60W, PD에서 51W를 공급합니다. 고출력 무선 액세스 포인트, 히터가 장착된 팬·틸트·줌 카메라, 디지털 사이니지 디스플레이를 대상으로 합니다.

유형 4(PoE++): PSE에서 최대 100W, PD에서 71.3W를 제공합니다. 노트북, 씬 클라이언트, 고전력 산업용 장비를 대상으로 합니다.

802.3bt은 네 쌍을 모두 사용하므로 네 쌍 모두 종단 간 연결된 케이블이 필요합니다. 이는 Cat5e 이상에서 표준이지만, 일부 구형 Cat3 또는 비표준 패치 케이블은 두 쌍만 연결할 수 있습니다. 802.3bt 배포 전에 케이블 품질을 항상 확인하세요.

802.3bt 사용 사례

• Wi-Fi 6 및 Wi-Fi 6E 액세스 포인트: Cisco, Aruba, Ubiquiti의 고급 AP는 25–40와트의 전력을 사용할 수 있습니다. 802.3bt Type 3는 충분한 여유 용량을 제공합니다.
• 히터가 장착된 실외 PTZ 카메라: 추운 지역의 카메라는 히터를 사용하며 총 소비 전력이 40–50와트까지 높아질 수 있습니다.
• 디지털 사이니지: 내장형 미디어 플레이어가 있는 상업용 디스플레이는 40–60와트를 소비할 수 있습니다.
• 노트북 충전: 802.3bt Type 4은 Ethernet을 통해 노트북을 충전하여 별도의 전원 어댑터가 필요 없게 합니다.
• 산업용 IoT 장치: 공장 환경의 센서, 컨트롤러 및 엣지 컴퓨팅 노드는 설치를 간소화하기 위해 점점 더 PoE를 사용합니다.

케이블 및 커넥터 요구사항

케이블

802.3af 및 802.3at에는 Cat5e가 최소 권장 케이블입니다. Cat5e은 10/100/1000 Mbps를 지원하며 과도한 발열 없이 관련 전류 수준을 처리합니다.

802.3bt에는 Cat5e 또는 Cat6가 필요합니다. 네 쌍 전체에 흐르는 전류가 높아지면 케이블 묶음에서 더 많은 열이 발생합니다. 802.3bt 케이블을 다발로 묶는 고밀도 설치에서는 Cat6a를 권장합니다. 도체 굵기가 더 커서(Cat5e용 24 AWG 대비 23 AWG) 저항 손실과 발열을 줄여 주기 때문입니다.

TIA-568 표준은 다발로 묶인 PoE 케이블의 디레이팅 지침을 규정합니다. 802.3bt 전력을 전달하는 24 Cat5e 케이블 다발은 안전한 온도 범위를 유지하기 위해 정격 전류 용량의 80%까지 낮춰야 할 수 있습니다.

RJ45 커넥터

표준 RJ45(8P8C) 커넥터는 모든 PoE 표준에 사용됩니다. 다만 PoE 용도에서는 데이터 전용 설비보다 커넥터 품질이 더 중요합니다.

PoE 커넥터는 설치 수명 동안 낮은 접촉 저항을 유지해야 합니다. 접촉 저항이 높아지면 전력 손실과 종단부 발열이 증가합니다. 802.3bt 설치에는 더 높은 전류 수준에 맞는 정격 커넥터를 사용하세요. 일반적으로 금도금 접점과 견고한 스트레인 릴리프가 필요합니다.

CZT의 RJ45 및 이더넷 커넥터 제품군은 PoE, PoE+ 및 PoE++ 애플리케이션에 적합한 커넥터를 포함하며, 현장 종단형과 사전 종단형 어셈블리를 선택할 수 있습니다.

PSE 유형: 스위치, 인젝터 및 미드스팬

PoE 스위치

PoE 스위치는 전력 공급 장비를 스위치 하드웨어에 직접 통합합니다. 각 포트가 독립적으로 PoE 전력을 공급할 수 있습니다. 새 설치에서는 PoE 스위치가 가장 일반적인 PSE 유형입니다.

확인해야 할 주요 사양:

• 포트별 전력 예산: 각 포트에서 사용할 수 있는 최대 와트 수
• 스위치 총 전력 예산: 스위치가 모든 포트에 동시에 공급할 수 있는 최대 총 와트 수입니다. 총 예산이 370W인 24-port PoE+ 스위치는 30W로 모든 24 포트를 동시에 구동할 수 없습니다. 그렇게 하려면 720W가 필요합니다.
• 지원되는 PoE 표준: 802.3af, 802.3at 또는 802.3bt

PoE 인젝터

PoE 인젝터(또는 미드스팬)는 비-PoE 스위치 포트에 PoE 기능을 추가합니다. 인젝터는 스위치와 전원 공급 장치 사이에 설치되어 케이블에 전력을 주입합니다. 스위치 전체를 교체하지 않고 특정 포트에 PoE을 추가할 때 유용합니다.

단일 포트 인젝터는 하나의 장치에 PoE을 추가할 때 흔히 사용됩니다. 더 큰 시스템에는 일반적으로 8, 12 또는 24 포트의 멀티 포트 미드스팬을 사용합니다.

PoE 분배기

PoE 스플리터는 반대로 작동해 PoE 케이블에서 전원과 데이터를 분리하고 별도의 DC 전원 출력을 제공합니다. 이를 통해 비-PoE 장치도 스플리터의 DC 출력을 장치의 전원 입력에 연결해 PoE 스위치에서 전원을 공급받을 수 있습니다.

PoE 전력 예산 계산

PoE 설치를 설계할 때 필요한 총 전력 예산을 계산하세요.

1. 전원이 공급되는 모든 장치와 최대 소비 전력을 나열하세요(장치 데이터시트에서 PD 등급 확인).
2. 향후 확장을 위해 20% 여유 용량 확보
3. 스위치의 전체 PoE 예산이 이 수치보다 큰지 확인하세요.
4. 고전력 장치의 포트별 예산을 확인하세요.

예: IP 카메라 20대(각 15W) + 액세스 포인트 10대(각 25W) = 300W + 250W = 550W. 여유 용량 20%를 포함하면 필요한 스위치 PoE 예산은 총 660W입니다.

하위 호환성

PoE 표준은 하위 호환됩니다. PoE++ (802.3bt) 스위치는 802.3af 및 802.3at 장치에 전원을 공급할 수 있으며, 분류 핸드셰이크 중 적절한 전력 수준을 협상합니다. 마찬가지로 802.3af 스위치에 연결된 PoE+ 장치는 15.4W만 공급받으며, 12.95W보다 높은 전력이 필요하면 저전력 모드로 동작하거나 아예 작동하지 않을 수 있습니다.

항상 전원 공급 장치의 포트별 예산과 전력 수신 장치의 최소 전력 요구량을 확인하세요.

요약

대부분의 신규 기업용 구축에서는 PoE+ (802.3at)를 기본 사양으로 하고, **고전력 포트 일부에는 PoE++ (802.3bt)**를 적용하면 성능과 비용의 균형을 맞출 수 있습니다. 디레이팅 우려 없이 현재와 향후 전력 수준을 지원하려면 전체 구간에 Cat6a 케이블을 사용하세요.

CZT은 PoE 인프라용 RJ45 커넥터, 패치 케이블, Ethernet 부품을 공급합니다. RJ45 및 Ethernet 커넥터 카탈로그를 확인하거나 프로젝트 요건을 문의하세요.