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[HVAC KOREA] DC HVAC업계, 현재‧미래 트렌드 엿봐

DC특별관, FWU‧액침냉각 등 출품



국내 유일 기계설비 종합전시회로 지난 5월22~24일 서울 세텍(SETEC)에서 개최된 ‘HVAC KOREA 2024’에는 공조, 환기, 펌프, 밸브, 댐퍼, 내진 등 업계를 중심으로 150여개 기업이 참가해 400개 부스규모로 3개홀에 걸쳐 다양한 신제품과 기술이 전시됐다.

특히 데이터센터(DC)는 별도 특별관을 구성해 설계, 쿨링시스템 등이 소개됐으며 최근 뜨거운 관심을 모으고 있는 액침냉각 솔루션도 소개돼 관심이 집중됐다.

다양한 DC 쿨링옵션 제공
HVAC KOREA 2홀은 DC특별관으로 꾸며졌다. 최근 급격한 성장세를 보이고 있으며 가파른 시장성장세를 유지할 것으로 예상되는 만큼 다양한 기업이 출품했으며 참관객의 관심도 뜨거웠다.

이번 DC특별관에 참여한 기업들은 공냉식‧수냉식설비, 액침냉각, EC팬모터 등 쿨링솔루션을 소개해 DC설계 시 고려할 수 있는 다양한 옵션을 제안했다. 특히 최근 DC에 주로 적용되고 있는 팬월유닛(FWU: Fan Wall Unit)이 다수 전시됐으며 액침냉각 제품도 실물전시돼 다가오는 트렌드를 감지할 수 있었다.



귀뚜라미범양냉방은 인로쿨링(In-row cooling)을 비롯해 RDHx(Rear Door Heat Exchanger), 액침냉각(Immersion Cooling) 등 에너지효율적인 차세대 쿨링시스템으로 각광받는 다양한 솔루션라인업을 전시했다.

귀뚜라미범양냉방이 공급하는 STULZ 인로쿨링 ‘CyberRow’는 서버랙 부하변동, 공간제약, 이중바닥 부족, 고밀도서버 냉각 등을 유연하며 효율적으로 냉각한다. 랙 사이에 위치해 수평방향으로 기류를 형성하는 공랭식 장비다. 장비와 랙이 연속적으로 위치해 유로가 짧아 효율적인 쿨링이 가능하다.

EC팬, 인버터압축기가 적용돼 부분부하 대응이 가능하며 최대 6개 캐비닛을 냉각할 수 있다. 특히 가상(virtual) 컨테인먼트를 구성하는 특유의 유로형성으로 냉기와 열기 혼합을 방지한다. 5개의 팬과 전‧후면 각각 3개의 온도센서가 토출구 23℃, 흡기구 37℃를 감지해 ΔT를 제어한다. 모델은 깊이 300~1,200mm 라인업이 구성돼있다.

또한 STULZ RDHx ‘CyberRack’은 서버랙 후면도어에 설치되며 열교환기와 EC팬이 탑재된다. 기존 캐비닛을 포함해 모든 랙에 적용이 가능하며 구조변경없이 랙도어만 추가설치해 서버용량을 높이면서도 공간절약이 가능하다.

서버발열이 랙도어에서 처리되므로 서버룸으로 열기가 배출되지 않아 전체를 콜드존으로 형성할 수 있다. 또한 비열이 큰 냉수가 도어에 흐르기 때문에 높은 온도에서도 많은 부하량을 처리할 수 있어 프리쿨링 가능기간이 대폭 향상돼 운영비용을 절감한다.



귀뚜라미범양냉방은 이번 전시회에 네덜란드 아스페리타스(Asperitas)의 액침냉각장비를 야심차게 선보였다. 성능, 지속가능성, 안정성, 비용을 모두 확보할 수 있어 차세대 쿨링시스템으로 각광받는 액침냉각은 전 세계적으로 고효율‧고밀도DC에 적용되고 있다.

탱크타입 액침냉각장비로 최대 21인치 서버 24U로 구성할 수 있다. 50% 이상 탄소발자국을 저감할 수 있으며 티어3 이상 신뢰성을 확보가 가능하고 최대 45% 쿨링 OPEX를 절감한다.



알파라발은 DC를 위한 열교환기 솔루션을 전시했다. 특허를 획득한 판 설계로 적은 압력강하, 높은 열회수효율을 확보했다. 공기-물 방식으로 쉘앤튜브 방식대비 75% 소형‧경량화했으며 일반적인 브레이징 판형열교환기가 225℃까지 처리하는 것에 비해 750℃까지 지원한다.

특히 높은 신뢰도를 요구하는 DC 특성에 따라 AHRI 400인증을 획득한 AlfaQ 제품군을 공급하고 있다. 가스켓 반용접식, 완전용접식, 더블월(Doublewall), 브레이징 열교환기 등 다양한 라인업을 구성했다.

신성이엔지는 다양한 DC쿨링시스템을 공급하고 있으며 DC R&D 테스트베드를 지원하고 있다. 팬월유닛은 DC 온‧습도를 일정하게 유지하며 외기도입으로 비용절감 측면에서 우수하다. AHRI인증된 고성능 공조프레임과 고효율 EC팬을 적용했으며 클린룸 내부에 직접 분사해 개별노즐 제어가 가능하다. 냉방능력은 124~494kW 라인업으로 구성된다.



AHU는 온‧습도, 기류, 청정도 등을 관리해 실내공기를 쾌적상태로 유지하는 장비다. AHRI인증 공조프레임 적용제품으로 모듈화방식을 활용해 소형화‧경량화 생산한다. 현장 맞춤형서비스가 가능하며 시스템설계, 자동화프로그램 운용 등을 통해 대응도 가능하다.

AI 에너지절감형 EHP 공조기는 전기구동식 히트펌프와 공조기를 결합해 공간냉각 및 재열이 가능한 공조장치다. AHRI인증 공조프레임을 적용했으며 송풍기‧필터‧가습기‧댐퍼‧열교환기‧몰드바 등으로 구성된다.

항온항습기는 온‧습도를 설정하면 연중 동일 조건으로 실내환경조건을 유지하는 장비다. 실내공기에 영향을 받는 각종 장비가 최상의 상태에서 작동될 수 있도록 공기상태를 조정한다. 냉방능력은 10.6~105.5kW, 난방능력은 5~48kW 가능하며 성능최적화 및 최소면적 적용으로 공간활용도가 우수하다. 친환경냉매 사용, 전기히터 5스텝 제어로 에너지효율을 확보했으며 개별알람을 통해 전용콘트롤러에 문제가 발생할 경우 신속한 대응이 가능하다.

OAC(Outdoor Air Control unit)는 반도체, LCD, 클린룸 등 내부에 일정한 양압과 온‧습도를 유지하며 외부유입 오염공기를 청정하게 공급해주는 장비다. 가스, 먼지 등 대기오염성분을 제거해 실내로 공급하며 현장작업 최소화를 위한 모듈형 OAC 제작과 현장맞춤형 빌트업 OAC 제작이 가능하다.



한국코로나는 에너지세이빙 전문기업으로 이번 전시회에 커스터마이즈된 팬월유닛(FWU)을 선보였다.컨테인먼트 핫아일 방식에 활용하는 쿨링솔루션이다. 냉수식을 기반으로 한 고성능 고밀도 하이퍼스케일 데이터센터용 공조시스템으로 확대된 열교환기와 CFD 분석에 의한 최적화된 기류로 적은 에너지소모와 충분한 냉각을 보장한다.

이밖에도 한국코로나는 벽체형 CRAH ‘CoolW@ll’을 공급하고 있다. CoolW@ll은 기존 패키지 항온항습기와 달리 유닛 외부 케이싱을 제거하고 전열면적을 확대해 냉각능력을 증대시켰다. 또한 기류 유동경로상 압력손실을 최소화해 정압을 낮춤으로써 팬동력을 절감시킨 수냉식 솔루션이다. 단위면적당 설치면적이 적어 부하확장 대응력이 크며 EC팬을 적용해 필터막힘, 주변 팬고장 등 운전환경변화에도 정풍량을 송풍해 특정된 전산실 환경을 유지한다.



한국공조엔지니어링은 팬월유닛과 액침냉각솔루션을 선보였다. 팬월유닛은 현장맞춤 모듈형설계를 통해 장비운송 및 설치가 용이한 2단 적층형 FWU다. 측면흡입‧송풍방식을 적용했으며 고효율 EC팬, 온‧습도센서, 차압센서 등을 통해 최적의 운전효율성을 자랑한다. 냉각방식은 공랭식, 냉수식이며 필터는 MERV 8등급이 적용된다.



FWU에 적용된 EC팬은 플러그팬에 고효율 EC모터, 드라이브를 장착한 분리형 EC팬이다. 고효율‧저소음‧제어성을 동시에 만족할 수 있어 소음저감 효과와 에너지효율이 극대화된 제품이다.

한국공조엔지니어링 부스에는 국내공급에 나선 액침냉각 ‘Precision Liquid Cooling’이 실물전시돼 관심이 집중됐다. 공랭식서버를 액냉식으로 변환한 DC솔루션으로 온‧습도, 먼지 등 열악한 주변환경에서도 설치가 가능하며 높은 효율과 적은 비용으로 운영이 가능하다.



섀시타입 액침냉각으로 절연냉각액에 서버를 담가 냉각한다. 밀봉된 섀시는 먼지, 가스, 습도 등에 영향을 받지 않아 주변 IT환경을 보호하며 쾌적한 관리가 가능하다. 절연냉각액은 수위, 온도, 압력 등 다양한 센서를 통해 모니터링되며 섀시 1개당 3U를 차지하며 19인치 1~2U서버를 수용할 수 있다.

절연냉각수는 섀시 내 판형열교환기를 통해 매니폴드를 거쳐 CPU, GPU, 메모리 등 구성요소에 정밀하게 전달된다. 저전력 침수식 펌프는 부드럽게 재순환하는 냉각수 흐름을 생성해 따뜻해진 냉각수를 열제거루프로 전달하며 섀시 내 판형열교환기로 반환한다.



금성풍력은 국내 최대규격‧동력을 자랑하는 EC박스팬을 전시했다. 공조기, 항온항습기, DC에 적용가능한 솔루션으로 후곡형 날개에 EC모터를 장착한 제품이다. 전시제품은 7kW 동력으로 그간 국내에서는 찾아볼 수 없는 규모다. 통상 대형 EC팬은 글로벌기업이 주력하는 시장이어서 국내기업이 대형 EC팬시장으로 영역을 확장할 수 있을지 주목된다.

EC모터는 컨트롤러가 내장된 외륜구동형모터로 별도 인버터패널이 필요없으며 가변속제어를 통한 부분부하 대응이 용이하다. RS485 통신제어 기능으로 다양한 환경에 대응이 가능하며 슬림형 설계로 동일 용량이라면 설치공간을 저감할 수 있다.



성지공조기술은 냉각탑 일체형 냉동기시스템, 모듈형 냉각탑, 펌프 내장형 대온도차 냉동기시스템, 듀얼 프리쿨링 냉동기시스템, DC용 동파방지 착탈식코일 등을 소개했다.

실물전시된 DC용 동파방지 착탈식 코일은 동파가 발생하지 않으며 고장 시 ‘U연락관’만 교체하므로 A/S비용과 시간이 절감된다. 착탈식 U연락관은 전열관 동결 시 주관의 파손을 방지하는 기능을 수행한다.

스테인리스 재질로 드레인 및 가동 휴지기 퇴수 시에도 부식 및 스케일 발생을 방지할 수 있다. 또한 내식성이 우수하며 스케일발생 방지로 주장비 유지보수비용 절감 및 장비수명 연장이 가능하다.

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