설비 비례제어운전이란?

오늘은 냉·난방, 펌프, 댐퍼, 밸브 등에서 자주 등장하는 정밀 제어 방식,
비례제어운전(Proportional Control Operation)에 대해 정리해보겠습니다.

비례제어운전방식은 단순한 ON/OFF 제어가 아니라,
설정값과 실제값의 차이에 따라 '비율'만큼만 출력을 조절하는 운전 방식으로,
정밀한 온도 제어, 에너지 절감, 제어 안정성 확보에 매우 효과적입니다.

비례제어(Proportional Control)란
제어 대상의 설정값(Set point)과 실제 측정값(Process value)의

오차(편차, Error)에 비례해서 출력을 연속적으로 조절하는 방식입니다.

예를 들어, 온도를 24℃로 맞추고 싶을 때
현재 온도가 20℃면 제어량을 크게 출력하고,
23.5℃면 제어량을 아주 조금만 출력하는 식입니다.

이러한 방식은 단순한 ON/OFF 제어보다 훨씬 부드럽고 정밀한 반응을 유도합니다.

좀 더 이해하기 쉽게 비유해보자면

비례제어운전은 마치 자동차의 가속 페달을 밟는 힘에 따라 속도가 달라지는 것과 같습니다.

목표 속도가 100km/h인데 60km/h밖에 안 나가면
발을 세게 밟고, 95km/h면 살짝만 밟아 속도를 맞추는 것처럼,

편차에 비례해서 출력이 조절되는 개념입니다.

대표적인 예시를 들어보면 다음과 같습니다

적용 대상	설명
온도제어 밸브	공간 온도와 설정온도 편차에 따라 밸브 개도율 비례 조절
VAV 시스템	덕트 내 풍량 조절 댐퍼를 제어 → 온도 편차에 따라 댐퍼 개도율 조정
펌프 제어	필요 유량 변화에 따라 펌프 속도(VFD)를 비례 조절
보일러/냉동기 제어	부하 변동에 따라 연소량, 압축기 운전비율 조정
방화/배연 댐퍼	연기농도나 온도 감지 시 점진적 개폐 제어

비례제어와 ON/OFF 제어의 차이점을 정리해보면 다음과 같습니다

비례제어의 실무적 장점은 다음과 같습니다

✅ 제어계산식 개요 (기본형)

출력(P) = Kp × Error
※ Kp : 비례게인 (Gain), Error = Setpoint - Process value

※ 대부분은 PID 제어의 P 요소로 구성되어 사용되며,
D(미분)와 I(적분)을 함께 붙이면 더욱 정밀한 피드백 제어가 가능해집니다.

비례제어운전은
설정값과 실제값의 차이에 따라 출력량을 비율로 조절하는 제어 방식으로,
기계설비의 온도, 유량, 압력, 풍량 제어에 필수적인 고정밀 기술입니다.

단순 ON/OFF와 달리,
부분부하에서 부드럽게 반응하고, 오차를 최소화하며, 에너지 효율까지 잡을 수 있는 방법이기 때문에
현대 건축설비와 공정 자동화에서 사실상 표준 제어 방식으로 자리잡고 있습니다.

알고 계신가요?