모기진 HPE 이사는 ‘데이터센터 쿨링시스템’을 주제로 발표했다.

최근 데이터센터 냉각은 프리쿨링 이코노마이저가 활용된다. 프리쿨링은 팬과 펌프 외 별도의 기계적 냉각을 활용하지 않고 외부환경을 이용해 데이터센터를 최적의 온·습도로 관리하는 방식이다.

프리쿨링 방식은 크게 에어사이드 이코노마이저와 워터사이드 이코노마이저로 나눌 수 있다. 에어사이드 이코노마이저는 열원으로 냉기를 직접 이용하거나 열교환을 통한 간접냉각을 활용한다. 워터사이드 이코노마이저는 냉각탑을 활용해 건조된 냉기로 데이터센터를 냉각하며 냉동기를 이용하지 않는 특징이 있다.

최근 프리쿨링 냉각시스템으로는 △DEC(Direct Evaporative Cooling) △IEC(Indirect Evaporative Cooling) △IDEC(Indirect-Direct Evaporative Cooling △간접 공기 대 공기 열교환기(Indirect Air to Air Heat Exchanger) △모듈식 냉각기술(Modular Cooling Technology) △판형 열교환기 및 개방형냉각탑이 있는 WC냉각기(WC Chiller with Plate HX and Open Cooling Tower) △폐쇄형 냉각탑 워터스프레이가 있는 공랭식 냉각기(Air Cooled Chiller with Closed Cooling Tower Water Spray) △건식냉각기 및 프리쿨링 코일이 있는 수냉식 DX CRAC 유니트(Water Cooled DX CRAC Units with Dry Coolers & Free Cooling Coil) △열사이펀 냉각기(Thermo-syphon Chillers) 등이 있다.

이수영 버티브 부장은 ‘데이터센터 효율과 WUE를 고려한 냉매 에코노마이저 솔루션’에 대해 발표했다.

이수영 부장은 “코로나시대를 지나 기후변화에 대처하기 위한 ESG경영이 대세로 자리잡았으며 탄소배출이 많은 데이터센터에서 고효율 친환경솔루션의 요구사항은 지속 확대될 것”이라며 “세계적인 물부족 현상의 심화 역시 갈수록 증가할 것으로 예상돼 데이터센터의 PUE와 더불어 WUE도 강조될 것”이라고 밝혔다.

최근 ESG경영이 강조되며 데이터센터의 탄소배출 저감을 위해 PUE를 관리하고자 고효율시스템 및 그린에너지를 도입해 전력사용량을 최소화하고 있다. 또한 세계적인 물부족 현상에 대처하기 위해 물 사용량 감소룰 추구하며 WUE를 높이는 추세다.

이러한 PUE와 WUE 요구를 해결할 대안으로 공랭식 냉매 에코노마이저 솔루션이 제시되고 있다. 공랭식을 활용해 물사용량을 ‘0(zero)’화하고 외기를 통한 프리쿨링으로 효율을 극대화하는 방식이다.

버티브에서 제공하는 솔루션의 경우 Full ECO모드 시 PUE 1.05, Full 컴프레서모드 시 PUE 1.29 달성이 가능하며 △실내설치형 타입(분리형 80~185kW 전면토출형) △대용량패키지 타입(패키지형 400kW 전면토출형 및 옥탑설치형 등) 등을 적용할 수 있다.

문규영 리탈 이사는 ‘스마트팩토리를 위한 엣지데이터센터 솔루션’을 주제로 발표했다.

산업계에 디지털전환이 요구되는 가운데 이를 위한 스마트팩토리로 제조·생산의 패러다임이 변화하고 있다. 이는 실시간 맞춤형 복합생산형태로 제조환경이 변화함에 따라 필수적인 흐름으로 인식되고 있다.

리탈은 이러한 시대적변화에 따른 시장의 요구사항을 반영해 엣지컴퓨팅, 모듈러 데이터센터 등에 대한 솔루션을 제공한다.

엣지데이터센터 솔루션인 ‘SMDC’는 온·습도, 연기, 충격, 설비 등 모니터링시스템을 제공하며 밀폐형 외함을 사용해 독립적 환경을 제공한다. 냉각팬 또는 필터를 통해 환기하며 환경감시시스템이 적용됐다는 특징이 있다.

‘FMDC’는 실외기가 없는 독립형 타입으로 올인원 타입의 모듈러 데이터센터다. 공장이나 넓은 공간에 적합하며 유리도어를 적용해 밀폐형 랙 냉각방식을 사용한다. 히트파이프시스템을 적용한 프리쿨링으로 75% 에너지절감이 가능하며 IoT인터페이스를 통한 원격모니터링 및 제어를 지원한다.

특히 엣지큐브(EDGE Cube)는 공장이나 물류센터 등 전산실을 구축하기 어렵고 먼지난 오염물질이 많은 곳에서도 IT시스템을 운영할 수 있도록 올인원 형태로 구성한 솔루션이다. 높은 보호등급과 효율성을 제공하면서도 사용자의 환경이나 IT자원의 수량에 따라 유연하게 구성할 수 있다.

정경수 오텍캐리어 책임은 ‘데이터센터 공랭식 냉동기시스템의 활용방안’에 대해 발표했다.

공랭식 인버터냉동기는 정전복귀 후 최대한 빠르게 냉동기를 정상화해야 해 고속기동 필요성이 있다. 정전복귀 후 100% 냉각능력에 도달하는 시간이 기존 흡수식냉동기는 20~30분, 터보냉동기는 5~6분인 것에 비해 고속 USX냉동기는 이를 2~3분으로 단축했다.

또한 공랭식 인버터 냉동기는 미래 공조부하가 얼마나 증가할지 예측이 어려운 이슈가 있어 모듈연결방식으로 내부부하에 맞게 증설할 수 있는 솔루션이 요구된다. 모듈방식을 활용하면 서버확장에 맞게 냉동기를 증설할 수 있는 장점이 있다.

이와 함께 냉동기 제어기 고장 시 전체 공조기시스템이 정지하는 문제가 있어 백업 모듈컨트롤러(MC)를 활용, MC고장에 대응해야 한다. 외부배선으로 연결된 배선전환박스를 설치, MC에서 고장, 작동불량 신호가 접수되면 서브MC를 가동한다.

즉 데이터센터용 열원기기의 정지는 IT기기의 고장리스크로 직결되므로 USX는 냉동기를 모듈화해 모듈백업운전하고 각 모듈 내 압축기마다 백업운전하는 시스템을 구축하는 것이 이러한 이슈사항을 해결할 수 있는 솔루션이 된다.

정현범 K-water 차장은 ‘데이터센터 수열에너지 활용방안’을 주제로 발표했다.

2050 탄소중립 추진을 위한 물에너지의 역할이 증대됨에 따라 최근 신재생에너지법 및 한국수자원공사법 개정 등을 통해 수열에너지사업기반이 마련됐다. 수열에너지는 국내 온실가스 중 7%를 발생시키는 건축물의 냉난방에 활용할 수 있는 잠재력이 커 효과적인 열원으로 주목받고 있다.

k-water는 수열공급기반 데이터센터 집적단지로서 강원수열 융복합 데이터센터 클러스터를 추진, 현재 실시설계가 진행 중이다. 소양강댐 심층수 일간 24만1,000톤을 활용해 1만6,500RT 수열용량을 확보하는 것으로 이를 통해 68.5% 에너지절감을 기대하고 있다.

농업·산단의 2차 난방활용 후 데이터센터에 7℃냉수를 재공급하는 방식으로 수열 원소비용을 절감한다. 수열에너지로 기저부하를 담당하며 냉동기를 적용해 수열원 온도상승 시 냉동기를 가동함으로써 운영안정성을 확보하는 방식이 적용된다.

함광준 강원도청 팀장은 ‘강원 데이터센터 집적단지 추진현황’을 주제로 발표했다.

국내 데이터센터의 80%가 수도권에 집중됨에 따라 전기를 많이 쓰는 데이터센터, 공장 등은 앞으로 수도권에 들어서기 힘들어질 전망이다. 또한 국내 다수 건립이 추진되고 있는 글로벌 데이터센터기업 역시 RE100을 충족하기 위해 신재생에너지 충족이 가능한 입지의 선호도가 증가하고 있다.

이러한 배경에 따라 추진되는 강원 수열에너지 융복합 클러스터 ‘K-Cloud Park’는 강원도 춘천시 동면 지내리 일원 81만6,000㎡ 부지에 총사업비 3,439억원을 들여 2027년까지 데이터센터 집적단지, 물·에너지 집적단지, 스마트팜, 주거단지 등을 구축하는 사업이다.

총저수량 29억톤에 달하는 소양강댐 수열에너지는 방류수 평균수온이 5~7℃로 냉각수로 활용하기 용이한 열원이다. 소양강댐에서 통합관리센터로 보내진 수열을 데이터센터 냉각에 활용하게 된다.

이번 사업은 클라우드 데이터센터 6개 유치를 목표로 하며 이를 위해 수열에너지를 통한 냉방전력 절감, 프리쿨링시스템 적용, PUE 1.2 이하, RE100 및 탄소중립 등 친환경기업 이미지 제고, 변전소 2개의 안정적 전력공급, 세제혜택 등을 전략으로 삼았다.

올해 기본·실시설계와 접속도로 설계가 마무리되면 이후 접속도로 공사, 수열에너지 2단계 공급, 전력공급시설 공사, 통신인프라 공사, 기반공사 등을 거쳐 2027년 사업을 완료할 계획이다.

장원복 한일엠이씨 사장은 ‘데이터센터 설계단계 이슈사항 및 PM의 필요성’을 주제로 발표했다.

데이터센터사업에서 PM은 발주처의 비즈니스파트너로서 발주처의 특성에 따라 최적의 계획을 제안하며 설계 주요아이템을 협의·결정하는 디자인 매니지먼트로서 역할하게 된다. 또한 프로젝트 건설을 감독하는 일련의 과정에 참여하며 신뢰성을 테스트하는 단계별 공사관리자의 역할도 수행한다. 특히 시공품질 향상, 종합 시운전, 준공 후 관리 등의 역할도 병행하므로 우수한 성능의 데이터센터를 효율적·효과적으로 구축하도록 지원한다.

데이터센터 PM의 역할은 건축부문에서 △입지조건 △건축사항 △모듈계획 △배수계획 △DA계획 △방화구획 △구조계획 △소음계획 △내진계획 △옥외계획 등을 점검한다. 또한 기계부문에서 △외기 온·습도조건 △IT & UT 실내 온·습도기준 △냉방부하 선정 △용수·지역냉난방·가스·하수 등 인프라시설 △외기냉방 적용 △냉각방식 △CRAH 예비율 △버퍼탱크용량 △냉각탑보급수조 및 유류탱크 용량 등을 검토해야 한다.

또한 전기분야에서 △한전전력수전 △백업 발전 △UPS △IT인프라 등을 점검하며 소방부문에서 △소방시설 설계 선택사항 적용 △가스계 소화설비형식 선정 △가스계 소화설비 약제 △Data Hall 화재감지기 적용 △Data Hall 및 CRAH Room 소화설비 등을 선정한다. 이밖에도 △신재생에너지 △SPOF(Single Point of Failure) 등의 계획도 점검하는 역할을 맡는다.