스마트홈 에너지미터 | shelly EM | 전기사용량 측정하기
이번에 소개할 제품은 Shelly의 에너지미터입니다.
Shelly 에너지미터는 전기 사용량을 측정할 수 있는 스마트 디바이스입니다.
요즘은 월패드에서 에너지 사용량을 조회할 수 있어서 월패드로부터 데이터를 스마트홈 플랫폼에 가져오는 경우도 있는데요. 에너지미터는 가정 내 배전함에 직접 설치하는 제품입니다.
사실 저는 전기 사용량을 챙겨보지 않습니다. 그래서 에너지미터 제품은 스마트홈에 입문하고도 한참 뒤에 구매한 디바이스입니다.
저는 위와 같이 이 피바로에 연동해서 월 사용량과 현재 요금 및 월 예상요금 정도를 참고할 수 있게 만들어놨는데, 사실상 체크하는 경우는 드뭅니다.
간혹 스마트홈 디바이스의 광고 문구 중, 에너지 절감을 홍보하는 경우도 있는데 스마트홈은 어느 정도 에너지 절감 목적도 있을 수 있겠지만, 오히려 전기를 더 사용하는 경우가 많습니다.
이것저것 허브 제품이나 서버를 운영한다던가 허브와의 통신을 위해 각종 디바이스를 상시로 연결해두는 경우가 많기 때문에 스마트홈은 에너지 절감 목적으로 접근하시기보다는 사용자의 편의와 안전 등에 포커스를 맞춰 구축하는 게 맞는다고 봅니다. 상업용 건물 정도는 돼야지 에너지 절감 효과가 있지 않을까 싶어요.
에너지미터는 처음 설치했을 때나 주기적으로 체크하다가 결국 신경쓰지 않게 될 데이터가 될 가능성이 많거든요.
그럼에도 불구하고 플랫폼 대시보드 한편에 월 별 사용량이나 그래프를 띄우는 정도의 디스플레이 목적으로 설치하시는 분이 많은 것 같습니다.
물론 실시간 전력 사용량을 자동화에 활용하는 사례도 있어서(예를 들면, 인덕션 전용선에 에너지미터를 설치해서 인덕션 사용 여부 체크 등) 마냥 안 좋다고 볼 수도 없습니다. 주택이라면 태양열 발전을 통해 생성된 전기량과 소비량과 같이 체크하기도 하고요.
Shelly는 주로 wifi 기반의 스마트홈 디바이스를 다루는 기업입니다. ESP 칩을 사용해서 디바이스들을 제작하는데 안정성은 물론이고 자체적으로 클라우드와 앱을 지원하고 있고 Shelly의 가장 큰 장점은 wifi 디바이스임에도 로컬 api나 mqtt를 지원하기 때문에 인터넷 연결 없이 로컬로 다양한 스마트홈 플랫폼에 쉽게 연동할 수가 있습니다.
에너지미터는 Shelly뿐만 아니라 국내 기업인 시하스 에서도 wifi 버전이나 zigbee 버전을 판매하고 있고 Zemismart에서도 에너지미터를 판매하고 있으며, 해외에서는 Aeotec이나 Qubino의 제품도 있습니다.
저는 Zwave를 주력으로 사용하지만 wifi 기반인 Shelly를 선택한 이유는 로컬 api를 지원해서 피바로에 쉽게 연동이 가능한 점과 비접촉 방식의 센서 사용으로 전기 사용량을 측정하기 때문입니다.
Zwave 통신방식의 Qubino의 에너지미터가 있지만 전기선이 직접 에너지미터를 거쳐서 나가는 형태로 설치해야 하기 때문에 번거롭기도 하거든요. 반면에 Shelly 같은 경우 클램프를 통해서 부하 전선에 끼워두기만 하면 되니 설치가 비교적 간단해집니다.
클램프는 2개를 연결할 수가 있습니다. 2개의 차단기에서 공급되는 전력을 각각 측정할 수 있어요. 물론 클램프 하나만 사용하셔서 메인 차단기 하나만 걸고 집안 전체 사용량을 통으로 측정할 수도 있습니다.
참고로 Shelly 에너지미터는 스위치 릴레이가 내장되어 있는데 실시간으로 전력 측정 중 과부하를 감지하면 차단기를 자동으로 차단하기 위해서 내장되어 있는 걸로 보입니다. 다만, 국내 주택용 차단기는 차단기 제어를 위한 별도의 접점이 있는 제품은 아니라서 아마 활용하기는 어려울 겁니다.
제품 매뉴얼상의 배선도를 참고해 보면, P1, P2 단자에는 각각 클램프 센서를 연결할 수 있고 L과 N은 배전함 차단기에서 바로 활성과 중성성을 연결해 주면 됩니다. 그리고 0은 과부하 차단을 위한 릴레이 단자이므로 별도로 연결은 안 하셔도 됩니다.
실제 주택용 배선 차단기와 하위에 분기되어 있는 누전 차단기가 있는 상황에서 설치 배선도를 따로 그려봤습니다. 위 배선도는 하나의 클램프 센서로 집안 전체의 총 전기 사용량을 체크하기 위한 예입니다. 만약 개별적으로 조명 라인이나 전열 또는 에어컨 라인을 체크하기 위해선 오른쪽 누전차단기 쪽의 아래 부하 측으로 나가는 배선에 클램프를 걸어두시면 됩니다.
설치 후에 차단기를 올려서 전원을 가동하면 초기에 AP 모드로 작동해서 wifi 목록을 보면 Shelly-EM으로 시작하는 SSID를 발견하실 수 있을 겁니다.
해당 SSID로 연결 후에 관리 페이지에 들어가서 wifi 세팅을 해주게 되면 Shelly와 로컬 네트워크로 연결이 됩니다.
Shelly는 자체 앱을 가지고 있어서 앱을 이용하셔도 되고 혹은 Shelly가 할당받은 ip 주소로 접속하여 관리자 페이지에 접근할 수도 있습니다.
앱에서도 실시간으로 전력 사용량과 정보들을 체크할 수도 있고…
위 이미지처럼 모바일이나 데스크탑을 통해 ip 주소로 관리자 페이지에 접속해도 전력 사용량 체크와 설정이 가능합니다.
로컬 api는 http://ip 주소/status로 요청하시면 실시간 전압과 전력 사용량 등을 체크하실 수 있습니다. 샘플로 간단하게 노드레드의 http request를 이용해서 데이터를 받아보았습니다.
전기 사용량을 측정할 수 있는 스마트홈 에너지미터에 대해 간략하게 소개해 보았습니다. Shelly는 mqtt 방식도 연결이 가능한데 실제로 사용해 보진 않아서 따로 글에 못 써둔 점이 아쉽네요.
Shelly는 wifi 기반의 스마트홈 디바이스이지만, 여타 다른 wifi 디바이스와는 다르게 안정적이며 로컬 api와 mqtt를 지원하기 때문에 충분히 메리트가 있는 디바이스입니다.
기회가 된다면 Shelly에서 출시한 다른 디바이스들을 리뷰해 보도록 하겠습니다.
