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전송 2018-03-07 13:00
[테크닉]

나날이 작아지는 고사양 PC의 필수품
USB 허브 제대로 활용하기

인텔의 8세대 코어 프로세서와 AMD 라데온 RX Vega GPU 통합 CPU와 AMD 레이븐 릿지 APU처럼, 최신 CPU와 GPU의 저전력 고성능화에 힘입어 데스크탑 PC 못잖은 고성능 미니PC와 노트북을 쉽사리 쓸 수 있게 되었다.

단지, 그만큼 크기가 줄어들기 때문에 주변 기기 확장을 위한 USB 포트가 줄어든다는 문제 아닌 문제가  있다. PC 사용자라면 기본적으로 키보드와 마우스를 위해, 노트북 사용자라도 공간이 제한적인 트랙패드보다 여유로운 마우스를 선호하는 경향이 있는데, 이들 모두 USB 포트를 기본 사용한다.

일상적인 용도라면 블루투스나 단일 동글을 이용하는 무선 키보드/ 패키지 합본을 이용할 수 있지만, 여기에 USB 외장 하드나 스피커, 메모리 리더기, 웹 캠, 복합기 등 주변기기가 늘어나면 줄어든 USB 포트는 사용자의 불편함을 초래한다.

 

이러한 불편함이 극대화된 사례로 애플의 최신 맥북을 들 수 있는데, 충전 기능까지 겸한 USB Type-C 포트만 딱 하나 마련되어 있어 충전하면서 그 흔한 USB 마우스나 외장 HDD 연결이 불가능하다.

이러한 불편함을 해소하기 위해 눈을 돌리는 주변 악세서리가 있으니 바로 USB 허브.

USB 허브는 단순히 USB 포트를 늘려주는 것 뿐 아니라 메모리 리더, 디스플레이 출력, 이더넷 포트 등 PC나 노트북에 부족한 기능을 보완해주지만, 무턱대고 쓴다면 곤란한 상황에 놓이게 된다.

이번 기사에서는 USB 허브를 쓰는데 있어 주의할 점과 대응책을 정리했다.

 

다수의 USB 장비 연결, 허브 연결 장비의 이상 동작? 전력 부족 의심

USB 허브의 용도는 데스크탑이나 노트북에 부족한 USB 포트를 추가하기 위한 목적이 첫 번째고, 책상 밑이나 수납장 등에 넣어놔 직접 본체에 직접 USB 장비를 연결하기 불편한 경우에 대응하기 위한 것이 두 번째다.

따라서 보통 키보드나 마우스, USB 메모리, 외장 HDD, 멀티 카드 리더기, 스마트폰 또는 태블렛 충전 및 백업 등의 용도로 보통 두 개 이상의 장비가 연결되는데, 무전원 허브라면 특정 장비가 동작하지 않을 수 있다.

다른 곳에서 멀쩡히 동작하던 장비가 USB 허브에 연결했을 때 이상 증상을 보인다면 가장 먼저 의심해 볼 원인은 바로 전력 부족.

 

USB 허브는 기본적으로 USB 포트를 통해 동작에 필요한 전력을 공급 받으면서 그 자체가 저항의 일종이 되기 때문에 USB 허브에서 공급할 수 있는 전력은 시스템의 USB 포트가 공급할 수 있는 전력량보다 낮아진다.

시스템 제조사에 따라 같은 표준 USB 포트보다 많은 전력 공급 능력을 갖추도록 설계한 경우도 있지만, 규정상 USB 2.0 포트는 5V-500mA(2.5W), USB 3.x은 5V-900mA(4.5W)의 전력 공급 능력을 갖췄다.

USB 2.0 무전원 허브에 키보드나 마우스의 경우 제품에 따라 차이는 있지만 약 100mA(0.5W)에서 200mA(1W) 정도의 전력을 사용하니 절반 이상의 전력을 소비하는 셈인데, 여기에 다른 장비를 연결하면 전력 부족으로 인한 제품 고장을 유발할 수 있다.

대표적인 것이 바로 외장 하드디스크.

 

외장 하드디스크의 소비 전력 정보를 찾기 어려워, 대신 외장 하드디스크에 주로 쓰이는 2.5인치 규격의 하드디스크 중 씨게이트의 바라쿠다 시리즈의 소비전력 정보를 찾아보았다. 이들은 동작시 1.6W(320mA) ~ 2.1W(420mA)의 전력이 필요하지만 최초 구동을 위해서는 5W(1000mA) ~ 6W(1200mA)의 전력이 필요하다.

시스템 내에 장착할 경우 별 문제는 안되지만, USB 포트에서 전력을 공급받는 외장 하드디스크로 쓸 경우 제품 설계나 USB 포트의 전력 공급 능력 등의 이유로 단일 USB 2.0 포트에 연결할 때 제대로 동작하지 않을 수 있는데, 이러한 경우를 방지하기 위해 일부 외장 하드디스크는 전력 부족 상황에 대비하기 위해 Y형 케이블이 동봉된다.

이러한 외장 하드디스크를 USB 2.0 키보드와 마우스가 연결된 무전원 허브에 연결하면 어떨까?

키보드와 마우스에서 200mA 전류를 쓰고 있으므로, USB 2.0 규격의 무전원 허브라면 여유 전력이 최대 1.5W에 불과하다. 시동은 물론 구동을 위한 전력 부족으로 허브 전체의 전력 불안정을 유발할 수 있고, 이는 곧 외장 하드디스크나 키보드, 마우스 등 허브에 연결된 다른 장치의 불안정과 고장 발생 가능성을 높인다.

 

USB 2.0 허브에 두 개 이상의 장비를 항시 연결해 사용한다면 전력 부족 문제가 발생할 가능성이 높으니 기본 전력 공급 능력이 높은 USB 3.x 규격의 허브를 PC의 USB 3.x 포트에 연결해 쓰거나, 전원 어댑터로 부족한 전력을 공급해줄 유전원 허브를 써야한다.

이는 USB 3.0 허브도 마찬가지다. 기본 전력 공급 능력이 USB 2.0에 비해 높긴 하지만 자체 전력 공급 능력만으로는 다수의 장비를 안정적으로 구동하는데 부족할 수 있으니 가급적이면 별도 전원 어댑터를 연결해 전원을 공급받는 유전원 허브 사용을 추천한다.

 

지나친 USB 케이블 길이, USB 허브 동작 오류 유발

USB 허브는 필연적으로 PC와 어느정도 거리를 두고 배치되고, 보통 동봉된 케이블을 쓰기 때문에 흔한 경우는 아니지만 PC가 책상과 멀리 떨어져 있거나, 사용 기간이 길어질 경우 케이블과 관련된 문제가 발생할 수 있다.

USB 장비를 꽂았다 빼는 과정이 계속되면 허브에 연결된 케이블이 단선될 수 있으며, 케이블이 노후화되면서 케이블 자체의 저항이 증가해 신호가 약해지면 USB 장비가 간헐적으로 이상 동작할 위험성이 증가한다.

또한 본체가 멀리 있는 경우 단순히 USB 연장 케이블을 사용하면 방금 생산된 신제품이라도 신호가 열화되거나, 같은 케이블이라도 PC USB 포트의 품질에 따라 길이가 길 경우 USB 장비들이 이상 동작할 가능성이 높아진다.

USB 2.0 케이블은 5m, USB 3.x은 케이블 길이에 대한 공식 제한은 없지만 3m 길이 제한의 AWG 26 기준을 요구하므로, PC와 3m 이상 떨어진 거리에서 USB 허브를 써야한다면 배치를 바꾸거나 WiFi나 블루투스 활용 등 다른 방안을 강구해보자.

 

USB 허브 속도가 제대로 안나온다면? PC 커넥터와 동일 규격인지 확인

USB 1.x부터 USB 3.1까지 지금까지 나온 USB 규격은 상호 호환성을 유지하기 때문에 구형 제품이라도 최신 시스템에서, 최신 제품을 구형 시스템에서 '사용'하는데 기본적으로 아무런 문제가 없다.

문제는 이러한 호환성이 사용자 입장에서는 제품 고장을 의심할 상황을 유발할 수 있다. 바로 USB 3.0 허브를 PC의 USB 2.0 포트에 연결한 경우로, 그 반대 상황도 마찬가지다. 장치는 5Gbps 대역폭을 내주지만 받아들이는 PC에서는 대역폭이 480Mbps로 제한되므로 실제 성능이 대폭 제한되며, 예를 들어 기가비트(1000Mbps) 이더넷 포트 기능을 갖춘 USB 허브를 USB 2.0 포트에 연결하면 당연히 기가비트 이더넷 성능을 제대로 낼 수 없다.

새로 산 USB 허브의 성능이 제대로 나오지 않는다면 동일한 버전의 PC USB 포트에 연결했는지 점검해보자. 보통 USB 2.0 포트는 검은색으로, USB 3.x 포트는 파란색으로 구별하기에 특별한 문제는 없지만, 노란색이나 붉은색의 USB 포트가 사용된 메인보드를 사용 중이라면 신경써야하는 부분이다.

 

USB Type-C, 기존 USB 허브의 불편함 개선

본 기사에서 살펴봤듯, 지금까지 USB 허브는 자잘하다면 자잘하게 신경 써야하는 부분이 있었다.

USB 허브의 불편함을 개선할 솔루션이 등장했으니 바로 USB Type-C다.

USB Type-C는 규격상 USB 2.0에도 적용 가능하지만 2015년 초 상용화 처음 제품이 선보인 최신 기술인지라 대부분 USB 3.0 기반으로 나오고 있다. 표준 케이블 이용시 3A(15W)까지, 커넥터는 5A(25W)까지 전력 공급이 강화되었다.

 

여기에 USB PD 기능을 더하면 Type-C 커넥터로는 100W까지 전력 공급이 가능하지만, Type-C의 기본 규격만으로도 약 여섯 개의 외장 하드디스크 사용이 가능하다. 이는 USB 무전원 허브 설계로도 충분히 안정적으로 외장 하드디스크를 구동할 수 있는 스펙이다.

또한 USB 3.x 기반으로 설계되어 연결 장비의 성능 제한 걱정도 대폭 줄어든다.

아쉬운 점이라면 아직 USB 3.x Type-C 형의 허브 가격이 직사각형의 일반 Type-A 허브보다 가격이 높은 편이고, 최신 메인보드나 노트북에도 채택되지 않은 경우가 심심찮게 있어 사용 조건이 약간 까다로운 편이다.

 

최신 컴퓨팅 환경의 파트너 USB 허브, 제대로 쓰자

PC의 소형 고성능화 트랜드가 이어지면서 USB 뿐 아니라 RJ45 Lane 포트 등 시스템 본체의 확장 기능을 위한 기본 포트는 계속 줄어들 것이다. 결국 이를 보완하기 위한 USB 허브의 필요성은 반대로 더욱 높아질 것이다.

하지만 수많은 종류의 USB 장비가 있는 만큼 단순히 부족한 포트 확충을 위해 싸다고, 익숙한 제조사라고 무턱대고 구매한다면 앞서 이야기한 제성능을 내지 못하는 사소하다면 사소한 문제부터, 전력 부족으로 인한 치명적인 제품 고장 가능성까지 있다.

USB Type-C 기반 허브라면 이러한 위험성은 덜한 반면 아직은 자신의 시스템에 USB Type-C 포트가 있는지 확인이 필요한 귀찮음이 따라온다.

PC 사용자의 필수 악세서리로 자리잡아가는 USB 허브, 몇 가지 주의 사항만 알아두면 편리하게 사용할 수 있다.

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  이상호 기자 / 필명 이오니카 / 이오니카님에게 문의하기 ghostlee@bodnara.co.kr
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2014년부터 어려운 이야기를 쉽게 하는 것으로 편집방침을 바꿉니다.
bluedove / 18-03-07 21:16/ 자국/ 신고/ 이댓글에댓글달기
노트북 또는 미니 PC 구동을 위한 USB PD와 USB 기기 연결을 위한 USB bus power를 조금 더 분리시켜 설명해 주셨으면 더 좋았을것 같습니다.

본문에 언급되어 있듯이 USB 버전에 따라 5V, 3A (15W) 공급이 가능하니 5V 0.5A로 구동하는 외장 HDD 라면 이론상 6대 까지 사용이 가능하겠지만, 현실은 3개도 어렵더군요. 잠깐은 사용할 수 있겠지만 데이터 전송량이 본격적으로 늘어나면 알 수 없는 이유로(간섭 노이즈로 추정) 느닷없이 강제추출되는 경우가 생기곤 하기 때문에 외장하드 같은 대용량 저장장치는 포트당 1개, 피치 못한 경우에 한해서 2개 정도를 권장합니다. 15W 외부 전원을 연결한 허브도 마찬가지였습니다.

newstar newstar님의 미디어로그 가기  / 18-03-07 21:20/ 자국/ 신고/ 이댓글에댓글달기
USB단자도 많았군요. 그림으로 설명하니 이해가 쉽네요.
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