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한일엠이씨, 업계선도 노하우 ‘공유의 장’

최상홍인재상 수상자 및 창립 55주년 특별세션 마련



국내 기계설비산업을 선도하는 토탈엔지니어링 전문기업인 한일엠이씨(회장 최상홍)가 11월19일 세종대에서 개최한 ‘대한설비공학회 2021년도 동계학술발표대회’에서 국내 설비설계분야의 최근 동향을 공유하고 설비기술의 발전을 도모하는 자리를 마련했다.

몇 년간 지속된 코로나19로 인해 우리의 삶과 생활환경에 많은 변화가 일어났다. 위드코로나로 전환을 앞두고 있는 현재 기계설비업계도 급변하는 환경 및 시장변화에 대응해 선진화된 기술을 지속적으로 발굴 및 실현하기 위한 다양한 노력을 기울이고 있다. 

한일엠이씨는 이러한 시대상황을 반영하고 기계설비기술의 발전동향 및 나아갈 방향을 엿볼 수 있는 최상홍인재상 수상자 및 한일엠이씨 특별세션을 구성했다. 

한일엠이씨의 관계자는 “업계 선진화를 모색하기 위해 기계설비인들이 사회적 요구에 대해 함께 공유하고 현재의 상황을 헤쳐나갈 수 있는 지혜를 모아야 하는 시기”라며 “설비기술 및 정보의 중심이자 설비인들의 축제의 장인 설비공학회 동계학술발표대회 자리를 통해 한 해 동안 고민했던 주요내용을 참석자들과 공유하고 토론하는 자리를 마련했다”고 밝혔다.

‘최상홍인재상 25주년’ 세션은 한일엠이씨 창립자인 최상홍 회장이 기금을 마련해 기계설비업계 인재를 양성하기 위해 만든 ‘최상홍인재상’의 수상자들의 우수연구결과를 선보였다. △코로나시대 공동주택 최적 환기방식 △코로나19와 생물안전시설 자동제어 시스템 △데이터센터 에너지소비 구조 분석 △수배관시스템 최적화를 통한 데이터센터 냉각 에너지절약 설계방안 △데이터센터 기계설비 시공단계 관리방안 연구 △건물에너지시스템의 운전시그니처 △가정용 냉동사이클용 two-phase ejector cycle의 성능특성 분석 △판형열교환기에서의 증발열전달 특성 등이 발표됐다.

‘한일엠이씨 55주년 데이터센터 구축동향, 구축기술’ 세션은 한일엠이씨가 선도적으로 설계기술을 이끌어온 데이터센터의 최신동향 및 노하우를 공유하는 자리다. △데이터센터 산업 현황 및 전망 △Biz와 IT환경 변화에 맞춰 진화하는 데이터센터의 최근 Global 설계 Trends 연구 △데이터센터의 공간구성 △데이터센터 특징으로 본 구축적 의미에 관한 연구-건설사업관리(CM)사례를 중심으로 △데이터센터의 재난대응성 및 시설안전성 확보 △글로벌 데이터센터 해외 설계기준 적용 △데이터홀의 공기분배방식과 pPUE 영향도 △해외기준 데이터센터 토탈 커미셔닝 수행 절차 △데이터센터 신뢰성 검증 등이 발표됐다.

역대 최상홍인재상 수상자 우수연구 발표
현규섭 HDC현대산업개발 설비그룹장은 ‘코로나시대 공동주택 최적 환기방식’을 발표했다.

2019년 초부터 시작된 코로나19 팬데믹과 미세먼지로 인해 환기설비와 실내공기질에 대한 국민적 관심이 높아지고 있다. 최근에는 여러가지 환경적인 문제를 이유로 공동주택 환기설비에 헤파필터를 적용, 공기청정기 역할을 대신할 수 있도록 하는 제품도 등장했다. 

HDC현대산업개발은 오염이 쉽게 되는 공동주택의 거실과 주방에 어떤 환기방식이 최적의 공기질을 유지할 수 있는지 점검했다. 

현규섭 그룹장은 “미세먼지와 코로나19 시대에 적합한 최적의 환기방식은 모든 오염물질, 특히 이산화탄소에 대한 높은 저감률로 쾌적한 공기질을 유지할 수 있는 각실제어 전열교환기에 의한 환기방식”이라며 “고객에게 쾌적한 실내환경을 제공하기 위해 HDC현대산업개발은 올해 초부터 살균과 탈취기능까지 탑재한 각실제어 전열교환기를 개발해 신규 분양하는 공동주택 단지에 적용하고 있으며 앞으로도 각실제어 전열교환기와 연계한 실내공기질관련 기술개발에 힘쓸 예정”이라고 밝혔다. 

전용한 성한주식회사 부장은 ‘코로나19와 생물안전시설 자동제어 시스템’을 발표했다.

코로나19 팬데믹이 장기화되면서 신조어로 위드코로나라는 말이 생겼다. 코로나19의 완전한 종식을 기대하기보다는 치명률을 낮추는 새로운 방역체계 등을 도입해 코로나19와 공존을 준비해야 하는 시기다. 

코로나19 극복을 위한 여러방법 중 국가나 기관에서 진행해야 할 기초적인 시작은 코로나19 바이러스에 대해 면밀히 분석하고 연구를 시작할 수 있는 시설의 준비다. 생물안전 연구시설은 사용되는 병원체의 위해정도에 따라 Biosafety  Level 1·2·3·4 등 4단계로 나뉜다. 이중 코로나19 바이러스를 취급하기 위한 시설은 생물안전 3등급(BL3)이상의 실험실에서 연구가 가능하다. 

이러한 시설은 검증기간을 제외하고는 상시로 운영하는 시설이기 때문에 일반건물에 비해 많은 양의 에너지가 소비되고 있다. 생물안전 시설을 운영하는 여러가지 중 장비운용 및 시설상태를 모니터링하는 시스템이 자동제어의 역할이다. 자동제어시스템을 어떻게 운영해야 안전하고 에너지절약이 가능할지 방안을 모색했다.

전용한 부장은 “생물안전시설이 제대로 운영되기 위해서는 건축의 단열 및 밀폐, 기계설비 장비들의 정확한 사이즈와 용량선정, 안전한 전원공급과 통신, 설계와 일치하는 좋은 품질의 시공 등이 기반이 돼야만 제대로 된 생물안전시설이 이뤄질 수 있다”라며 “현재 구축된 많은 생물안전시설에서 고가의 장비와 인력을 제대로 활용하고 안전하게 연구할 수 있기를 바란다”고 말했다. 

조진균 한밭대 교수는 ‘데이터센터 에너지소비구조 분석’을 발표했다.

데이터센터는 에너지집약적 건물로 전 세계 전력사용량의 1.3%를 차지하며 이중 30~50%는 냉각시스템에 의해 소비된다. 데이터센터의 에너지소비는 지난 10년 동안 두 배로 증가했으며 이러한 추세로는 극단적으로 향후 10년 내 3~4배  증가할  것으로  전망된다.

데이터센터를 구성하는 설비는 IT부문과 non-IT부문으로 구분된다. IT부문은 기본적으로 서버와 네트워크 장비 및 말단 전력분배기로 구성된다. non-IT부문은 IT장비의 운영환경을 유지하는 목적으로 냉각시스템과 전력분배시스템이 핵심설비이고 안전성 유지를 위한 보안 및 소방설비가 구성된다. 

이번 발표에서는 기존연구에서 접근하기 어려웠던 실제 운영 중인 데이터센터의 운영데이터를 활용한 사례분석 결과와 다양한 시스템 구성관점에서 데이터센터의 표준 에너지 베이스라인을 도출하고 해당 에너지소비 구조를 분석하는 방법론을 제안했다.

조진균 교수는 “데이터센터 에너지흐름을 IT부하 기준 Non-IT장비의 에너지 베이스라인 산출을 표준화해 모든 데이터센터에 적용이 가능하도록 도출했다”라며 “A데이터센터의 사례분석으로 합리적이고 정밀한 데이터센터 에너지구조를 구현했고 이를 토대로 에너지효율화 방향성을 제시했다”고 말했다. 이어 “장비단위와 건물단위의 에너지효율화를 확보함으로써 데이터센터 운영조건의 다양성과 변수를 어떻게 일반화할 것인가가 핵심”이라며 “정량적인 효율화 방법은 데이터센터의 규모에 관계없이 구성 장비단위에서 에너지효율을 확보하는 것이고 건물단위 에너지효율화에서는 운영특성에 대해 광범위한 검토가 필요하다”고 말했다.

박동일 하나지엔씨 대표는 ‘수배관시스템 최적화를 통한 데이터센터 냉각 에너지절약 설계방안’을 발표했다. 국내·외 IT산업 변화에 따른 데이터센터의 수요증가와 비례적으로 증가하는 냉각에너지를 효과적으로 절약을 위한 수배관시스템의 최적화 설계, 분배 밸런싱 및 최적화 운영 검증방안을 제안했다.

특히 데이터센터는 동절기에 프리쿨링을 이용하기 위해 외기조건을 사용함으로써 이코노마이저 운전을 최대화해 비용을 줄이는 것이 필수적으로 되고 있다. 이에 따라 에너지효율적인 냉수 수배관시스템을 구현하려면 VP(VP: variable primary) 냉수분배의 구성으로 시작하고 외기냉수냉방 기능을 최대화해야 한다.

이것이 데이터센터의 수배관시스템 최적화가 필요한 궁극적인 이유이며 목적이다. 외기냉수냉방은 3,000시간 이상 동안 습구온도가 12.8℃ 미만인 기후에 가장 적합하다. 국내의 경우 동절기와 간절기의 가능시간을 고려하면 활용할 가치가 매우 크다. 

박동일 대표는 “글로벌 데이터센터 경우 급격한 양적 팽창으로 에너지소비 또한 급격히 증가되고 있는 추세”라며 “대한민국은 탄소중립을 국가목표로 2025년까지 총량을 40%까지 절감계획을 추진하고 있는 상황”이라고 말했다. 이어 “국내 데이터센터 건립에 대한 설계단계부터 LCC 최적화를 통해 초기 투자비에 큰 영향을 주지 않으면서 에너지절약을 극대화할 수 있는 데이터센터의 냉각 수배관 최적화 모델 제시가 반드시 필요하다”고 설명했다. 

임정훈 DL이앤씨 부장은 ‘데이터센터 기계설비 시공단계 관리방안 연구’를 발표했다.

서버를 관리하는 특수상업용 빌딩인 데이터센터는 산업 특성상 무중단 운영 및 유지보수가 필수적이다. 이를 위해 사용자의 요구에 적합한 시스템의 설계 및 설계의도에 맞춘 올바른 시공, 단계별 커미셔닝을 통한 시공품질 신뢰성 확보가 매우 중요하다.

전체 공기 산정 시에는 지붕층 옥외 설치되는 기계설비 공사가 Critical path가 될 수 있으므로 장비특성을 고려해 구조방식을 결정해야 하며 건축 골조공사 이후 후속 마감공사에 대한 일정 관리가 강조된다.

또한 BIM 기반의 3D Shop drawing을 통해 시공 전 간섭을 최소화하고 무용접 접합방식, 공장제작화 및 부위별 3D 스캐닝을 통한 공사현황 기록을 통한 배관 시공관리는 공기준수에 유리한 것으로 확인됐다. 장비의 성능확보를 위해 무중단 운영 및 유지관리를 위한 ATS 적용, 목표 PUE 달성을 위한 EC FAN 적용, Adiabatic cooling 냉각 등을 고려한다.

임정훈 DL이앤씨 부장은 “지붕층 장비설치를 위한 양중계획, Data hall 장비반입을 위한 소방관 진입창 확보 및 로딩데크 설치를 고려하고 Fan Wall 방식의 CRAH를 설치하는 경우 기밀도 확보를 위한 건축 마감이 중요하다”라며 “소화약제는 친환경성을 고려한 NOVEC-1230을 적용하는 추세이며 AMCA 인증 P.R.D, 동관 연결부속 개선 제품적용을 통해 해당 실의 기밀도를 확보해야 한다”고 말했다.

윤성민 인천대 교수는 ‘건물에너지시스템의  운전시그니처’를 발표했다.

탄소중립 실현에 있어 건물에너지 효율화는 중요한 부분이다. 건물에너지스템의 효율적인 운전을 위해 센서·장치상태, 제어설정값 및 목푯값의 적절성을 현장에서 실시간으로 진단하는 일이 필요하다. 건물에너지시스템의 상태 및 운전효율성 정보를 제공할 수 있는 운전시그니처를 정의하고 현장진단 자동화 방안을 검토했다.

건물에너지시스템의 운전시그니처는 시스템 운전·제어변수, 에너지사용량, 실내·외 환경변수들의 상관관계로 정의되며 이는 정상적인 운전영역의 운전효율성과 비정상 영역의 문제진단에 관한 정보를 제공한다. 

운전시그니처 기반의 건물에너지시스템 현장진단 자동화를 위해 운전시그니처 클러스터링 자동화임의의 클러스터 개수에 따른 운전시그니처 결과를 바탕으로 최적의 클러스터 개수를 산정하기 위한 정량적 지표 및 계산방법이  필요하다. 

윤성민 교수는 “건물에너지시스템의 운전시그니처를 정의하고 시그니처 구성요소와 이를 기반으로 한 건물에너지시스템 운전상태 및 효율성 자동진단을 위한 고려사항과 자동화 방안을 제시했다”라며 “향후 다양한 건물에너지관리기술과의 연계를 통해 건물분야 탄소중립 이행에 기여하는 요소기술로 활용될 수 있다”고 말했다.

전용석 한국해양대 교수는 ‘가정용  냉동사이클용  two-phase  ejector  cycle의  성능특성 분석’을 발표했다.

일반적인 two-phase 이젝터는 응축기에서 나온 고압유체가 노즐을 통해 팽창, 가속된다. 이러한 팽창은 이상적일 경우 등엔트로피 팽창으로 가정하며 노즐효율은 팽창과정이 등엔트로피 곡선에 가까운 정도를 나타낸다. 

냉동사이클의 팽창장치를 이젝터로 대신해 팽창손실을 감소시키기 위한 연구는 많이 수행됐지만 대부분 연구가 해석적인 접근이며 실험적인 연구는 현저히 낮은 효율향상이 나타나는 실정이다. 또한 대부분의 이젝터 관련연구들은 팽창손실이 큰 고용량, 고압사이클에 집중됐으며 상대적으로 용량과 작동압력이 낮은 가정용냉동기에 대한 연구가 부족한 실정이다.

two-phase ejector를 대표적인 가정용냉동기인 냉장고와 에어컨에 각각 적용해 성능향상 가능성을 분석하고 사이클 성능특성을 제시했다.

전용석 교수는 “R600a를 이용한 가정용냉동기를 모사해 운전조건에 따른 성능특성을 실험적으로 고찰, ER이 낮을수록 냉매유량이 증가해 냉동용량이 증가하며 팽창손실이 감소하므로 기본 냉장고사이클과 비교해 COP가 상승했다”라며 “이젝터 설계조건을 최적화시킨 후 냉장고에 적용한 경우 압축기 일간 소비전력은 13.2%, 월간 소비전력은 10.9% 감소했다”고 설명했다.

이동찬 서울시립대 교수는 ‘판형열교환기에서의 증발열전달 특성’을 발표했다.

판형열교환기는 높은 열교환효율, 작은 사이즈, 경쟁력 있는 생산단가로 냉동공조, 식품공정, 발전시스템 등에 널리 사용되는 유체와 유체간의 열교환을 위한 열교환기다. 판형열교환기에서 높은 열교환효율이 나타나는 이유는 굴곡진 전열판의 요철로 인해 유체의 난류도가 증가되고 전열면적이 넓어지며 활발한 교반작용이 발생되기 때문이다.

이러한 복잡한 내부형상과 이상유동에 대한 해석의 고난도 때문에 판형열교환기 내에서 이상냉매의 유동과 열전달특성에 대한 연구는 실험적으로 많이 진행됐다. 

이에 따라 판형열교환기에서 이상냉매의 증발열전달 및 유동에 대한 특성을 분석하고 바람직한 판형열교환기의 설계방향에 대해 제시했다.

이동찬 교수는 “이상냉매 질량유속이 증가함에 따라 난류도가 증가해 증발열전달계수와 마찰압력강하 모두 증가했다”라며 “이상냉매의 건도가 증가함에 따라 평균밀도 감소에 따른 평균유속증가로 인해 난류도가 증가, 증발열전달계수와 마찰압력강하 모두 증가했다”고 말했다. 이어 “건도증가에 따라 액상과 기상의 속도차이 또한 증가했기 때문에 마찰압력강하가 증가했다고 볼 수 있다”라며 “확인된 열전달특성을 고려해 판형열교환기의 넓이, 길이, 판수를 유의깊게 선정할 필요가  있다”고 말했다.

데이터센터부문 축적노하우 공유
이태준 한국데이터센터연합회 팀장은 ‘데이터센터 산업현황 및 전망’을 발표했다.

정부가 데이터센터의 중요성을 본격적으로 인식하기 시작한 것은 데이터센터 증설붐이 일고 있는 비교적 최근의 일이며 그 전까지는 데이터센터를 대기업사업분야 정도로 바라봤을 뿐이었다.

2016년을 전후로 글로벌 CSP(Cloud Service Provider)의 국내진출이 본격화되고 최근 REITs(Real Estate Investment Trusts) 사업자들까지 센터건립에 뛰어들면서 정부에서도 데이터센터산업 전반의 움직임에 대해 예의주시하고 있다.

이러한 정부의 관심은 기존 데이터센터 기술·산업 동향 외 시장질서에 영향을 미칠 수 있는 주요변수가 될 수 있을 전망이다.

이태준 팀장은 “데이터센터산업을 정치, 경제, 사회, 기술 측면에서 분석해본 결과 RE100 이니셔티브를 필두로 데이터센터 운영사 및 관계사에 RE100 및 친환경 활동·인증이 본격화될 전망”이라며 “4차 산업 서비스 유형에  따른 다양한 유형의 데이터센터가 등장하며 해당 센터 특성별 최적화된 냉동공조 장비, 기술확보 및 적용이 필요할 것으로 예상된다”고 말했다. 이어 “향후 데이터센터의 지방분산에 대비한 적정서비스 공급방안 마련 및 지역사회 수용성 개선을 위한 방안강구가 필요할 것으로 보인다”고 말했다.

모기진 한국휴렛팩커드엔터프라이즈 상무는 ‘Biz와 IT환경 변화에 맞춰 진화하는 데이터센터의 최근 Global 설계 Trends 연구’를 발표했다.

데이터센터는 수십년간 IT장비와 서비스의 형태에 따라 진화해 왔으나 건축·설비영역에 가까운 특성 상 그 변화속도가 다소 느리고 변화에 민첩하지 못했다. 그러나 최근 급변하는 비즈니스 형태와 4차 산업혁명으로 일컬어지는 Bigdata, AI, IoT, Cloud 등 새로운 형태의 기술이 IT장비와 서비스의 급격한 변화를 유도하고 이러한 요구에 따라 데이터센터 역시 변화를 수용할 수밖에 없는 상황이다. 

최근 구축되는 Global 데이터센터들은 비즈니스와 IT변화에 즉시 대응하기 위해 과거와는 다른 사상과 다양한 기술로 설계되고 있다. 최근 Global 데이터센터의 설계 트렌드는 비즈니스 요구에 신속한 응대를 위한 Agility, IT장비의 집적도 변화 및 Tier Level과 기술변화에 대응하기 위한 Flexibility, 비즈니스 성장에 따라 데이터센터 확장을 위한 Scalability, 증설 시 현재 가동 중인 다른 영역에 영향을 최소화하고 상호전환이 용이하도록 Modularity, IT와 데이터센터 설비운영이 통합된 Software Defined, 전력비용 최소화를 위한 Energy Efficiency 등 6가지 주요목표와 사상을 기반으로 설계되고 있다.

이명진 정림건축종합건축사사무소 AP는 ‘데이터센터의 공간구성’를 발표했다.

데이터센터의 기본적인 공간구성으로는 정보를 저장하는 서버를 위한 서버룸과 이를 지원하는 각종 기계, 전기, 소방설비의 서포팅 인프라 공간, 서버와 지원설비의 관리 및 운영을 위한 운영공간이 있다.

데이터센터의 기본 공간구성은 일련의 계획프로세스로 설명될 수 있다. 데이터를 저장하는 서버로부터 이를 거치하는 랙, 서버룸, 항온항습실과 UPS, 운영관리복도, 수직이동 공간이 구성된 하나의 기준층, 랙의 높이와 컨테인먼트, 전기통신 케이블, 급배기 공간을 고려한 층고가 계획된 볼륨, 기계·전기 설비공간 등 서포팅 인프라가 결합된 건물, 서버룸과 지원설비공간을 유지관리하는 운영동과 서버동과의 관계, 고객과 지역사회와 연결하는 커뮤니케이션 공간으로 이어지는 과정이 그것으로 서버룸에서 건물, 건물들이 모인 데이터센터 컴플렉스로 확장된다. 

이명진 AP는 “서버에서 시작한 데이터센터의 공간구성은 서버룸과 기준층, 볼륨을 거쳐 기계, 전기설비 지원공간을 결합해 하나의 건물로 구성하고 운영동과 커뮤니케이션 공간이 결합되며 콤플렉스를 이룬다”라며 “이 공간들의 관계는 집중, 순환, 확장의 메트릭스를 이뤄 각각 운영효율, 설비효율 및 순환, 확장방식, 규모 등에서 그 특징을 달리하며 결국 자사 또는 임대의 사업목적과 규모, IT용량, 대지의 특성과 조건, 사업확장계획 등에 따라 검토되고 최적화된다”고 말했다.

이호수 정림건축종합건축사사무소 단장은 ‘데이터센터 특징으로 본 구축적 의미에 관한 연구- 건설사업관리(CM) 사례를 중심으로’를 발표했다.

데이터센터에서 사용되는 구축이라는 의미는 건축에서 의미되는 구축보다 더 많은 의미가 다양한 층위로 응집됐다. 데이터센터 용도구분이 모호했던 시기에  적용했던 일반건축물 용도와 데이터센터의 특징적 요소를 비교, 분석해 데이터센터 생태계에서 구축이란 용어가 어떻게 다층적 의미의 생산을 하는지 분석했다.

데이터센터 구축이라는 용어 사용은 궁극적으로 물리적인 공간구현에 국한된 것 아니라 데이터가 점유하는 안전한 환경과 성능발현이 된 이후의 안정화된 상태를 목표로 하고 있다. 

일반적으로 건축분야에서 거론되는 구축이라는 의미보다 중요한 정보의 보호라는 측면에서 넓고 다층적인 의미로 쓰이고 있다. 앞으로도 데이터센터 설계와 시공단계에서도 이러한 구축특성을 충분히 이해해야 성공적인 사업결과를 이끌어낼 수 있다. 

이호수 단장은 “‘읽다’에서 ‘보다’의 관점으로 넘어가는 세대인 지금 더 많은 정보의 흐름요구하고 디지털화된 완전히 새로운 시대를 열어가고 있는 팬데믹 시대에는 구축적 사고방식으로의 확장이 선행돼야 할 것”이라고 말했다.

황금숙 한일엠이씨 본부장은 ‘데이터센터의 재난대응성 및 시설안전성 확보’를 발표했다.

인터넷 시대가 열린 2000년대 이후 초기에는 자체 수요를 위해 설립하던 것에서 점차 차별화된 데이터센터를 구축하거나 대여하는 산업의 새로운 시장으로 변화되고 있으며 데이터센터 설립지역도 수도권 위주에서 전국으로 확대되고 있다.

데이터센터 임대업(코로케이션 서비스) 증가요인 등으로 데이터센터의 재해 및 재난에 대한 대응성과 시설의 안전성 확보방안이 초기 계획단계부터 중요한 요소로 대두되고 있다. 

사업의 모든 단계에서 검토 및 수립돼야 할 국내·외 재난대응 및 시설안전성 확보관련 기준 등을 확인하고 건축계획 단계에서 수립돼야 할 재난예방 및 경감계획 중 실제 데이터센터에 반영된 사례를 설명했다.

황금숙 본부장은 “코로케이션 서비스 데이터센터 건립으로 재난에 대한 대응성과 시설의 안전성 확보를 통한 비즈니스의 연속성이 입주자의 니즈를 만족시키는 가장 중요한 요소로 자리잡았다”라며 “계획단계에서 데이터센터가 위치하는 지리적 특성에 따른 자연재난 위험요소와 데이터센터의 규모 및 사용자 특성을 고려한 사회재난 위험요소 및 데이터센터 내 설치되는 각 설비의 이중화 및 탄력성, 안전성 검토 등의 내용을 검토해야 한다”고 말했다.

이진영 한일엠이씨 사업부장은 ‘글로벌 데이터센터 해외 설계기준 적용’을 발표했다.

최근 수요가 증가하고 있는 하이퍼스케일의 데이터센터는 해외고객 유치를 목표로 글로벌 표준들을 준수하는 계획이 요구되고 있다. 해외 관련기준 또는 표준들은 무중단 운영을 위한 안전성·안정성, 에너지효율 및 환경부하 저감에 관한 내용이 주를 이루고 있다. 

커미셔닝은 데이터센터의 성능검증을 위해 최근 프로젝트들에는 필수적으로 수반되는 추세다. 설계단계부터 커미셔닝을 요구하는 발주처도 있다. 건축주의 요구사항이 설계에 제대로 반영됐는지 검증하고 시공 전에 설계된 시스템 성능을 사전 검증하기 위함이다. 

설계 중 CFD 등을 통해 설계안을 검증하는 것도 커미셔닝 행위의 일부로 볼 수도 있다. 설계자는 설계 시 커미셔닝을 감안해 성능시방들을 작성해야 한다.

이진영 사업부장은 “최근 다수의 데이터센터 운영하는 글로벌 IT관련 기업들은 데이터센터 신축 시 입지 및 신뢰성, 비용효율적 운영 및 환경부하 저감을 중시하는 추세로 글로벌기업 고객들을 유치하기 위해 신뢰성은 높이고 전력사용량,  물사용량은  낮추는  고효율시스템 설계가 요구된다”라며 “전력, 물 등 데이터센터를 위한 유틸리티 공급 인프라에 대해서는 국내 법규 및 제도가 국제적인 표준들을 감안해 개선될 여지도 있다”고 말했다.

엄태윤 한일엠이씨 연구소장은 ‘데이터홀의 공기분배방식과 pPUE 영향도’를 발표했다.

데이터홀 냉각시스템 설계에서 공기분배방식은 고효율 냉각시스템 구성, 프리쿨링 제어기능 등과 함께 에너지효율을 높이기 위해 검토되는 주요 설계사항이지만 설계단계에서 참고할 수 있는 각 공기분배방식에 따른 공조공기 유동의 효율성에 대한 정량적 분석결과는 여전히 부족한 상황이다. 

CFD 시뮬레이션을 통해 냉각공기의 재순환 현상을 분석하고 이를 고려한 급기온도 설정과 pPUE 분석을 통해 공기분배방식에 따른 pPUE 영향도 확인했다. 분석대상은 20kW 발열량의 랙 80개가 배치된 데이터홀로 룸(room)단위, 구역(row)단위, 랙(rack)단위로 구분했다. CFD  시뮬레이션은 6SigmaDCX를 사용했으며 IT장비 이외 발열부하는 분석에서 배제했다.

엄태윤 연구소장은 “공기분배 방식에 따라 IT장치에 공급돼야 하는 공기온도에 대해 각각의 CFD분석을 통해 확인하고 이에 대한 pPUE  영향도를 검토했다”라며 “랙 인입 공기온도가 낮을수록 냉열원의 에너지성능이 저하되고 이는 pPUE로 0.02 정도의 증가로 나타날 수 있음을 확인했다”고 설명했다. 

이어 “다만 고밀도 IT장치 증가추세를 고려해 최근 대부분 적용되는 컨테인먼트 설치를 가정한 사례들로만 분석대상으로 했기 때문에 다양한 공기분배방식에 따른 pPUE 영향도 차이는 확인할 수 없었다”라며 “차후 좀더 다양한 공기분배방식에 대한 pPUE 영향도에 대해 검토해 설계 기초자료를 제시할 계획”이라고 밝혔다.

이병찬 한일엠이씨 본부장은 ‘해외기준 데이터센터 토탈 커미셔닝 수행 절차’를 발표했다.

데이터센터는 1980년대 기업들이 전자정보를 저장해두던 소규모 전산실에서 시작해 1990년대 인터넷이 등장하며 IT자원과 네트워크를 연동한 저장소로 발전했다. 이후 다양한 산업에 ICT기술이 확산되며 상업용 데이터센터가 본격적으로 등장했다.

데이터기반의 4차 산업혁명 시대에는 클라우드, AI 등 ICT서비스 고도화에 따라 고집적·고효율 장비구축을 통해 대규모 고품질 서비스 제공이 가능하도록 데이터센터를 구축하고 있다. 

가속화되는 클라우드 수요와 AI구현을 위한 대용량 데이터 분석 등에 대응하기 위해 주요 글로벌기업이 세계 곳곳에 데이터센터를 건립하고 있으며 하이퍼스케일급 대형 데이터센터 수요도 증가하고 있는 추세다.

이병찬 본부장은 “최근 우리나라는 기술적, 환경적으로 이점이 있어 글로벌기업 주요 데이터센터 시장으로 급부상하고 있으며 국내기업도 외국계 기업에 데이터센터 공간을 제공하기 위해 신규 데이터센터를 건설하고 있다”라며 “글로벌 데이터센터에 적합한 단계별 커미셔닝으로 안정성 및 유지관리 효율성을 확보해야 하며 이러한 요건들의 체계적인 시스템 검토 및 성능검증을 위해 데이터센터 토탈 커미셔닝이 필수적으로 수행돼야 한다”고 말했다.

연창근 한일엠이씨 사장은 ‘DataCenter 신뢰성 검증’을 발표했다.

데이터센터는 어떠한 장애상황에서도 365일 무중단 운영이 요구되며 이러한 특수성이 고려된 시설 성능 검증의 방법으로써 커미셔닝 공정이 필수적으로 적용되고 있다.

미래지향적 데이터센터 구축을 위해 중요하게 고려해야 할 사항으로 안정성과 효율성이 필요하며 데이터센터 건물 준공 이후 전산설비의 안정성 확보를 위한 성능검증의 중요성이 입증됐다.

ASHRAE Guideline 0.과 ASHRAE Standard 202의 건축물의 커미셔닝 프로세스에 따라 데이터센터 커미셔닝 프로세스 또한 크게 △사전설계 단계 △설계단계 △시공단계 △준공 운영단계 등으로 적용된다.

데이터센터의 경우 건물의 특수성으로 인해 일반적인 커미셔닝 프로세스보다 더욱 세부적이고 구체화된 커미셔닝 공정을 적용한다. 데이터센터에 적용되는 커미셔닝 공정은 검증의 객관성을 확보하기 위해 Commissioning Authority가 주관해 객관성과 신뢰성을 확보해야 한다.

연창근 사장은 “ASHRAE Guideline, ASHRAE Standard는 모든 건축물의 건축, 기계설비, 전기설비, 소방설비를 대상으로 하고 있으며 특히 ANSI/BICSI 002-2019에서도 전기설비뿐만 아니라 데이터센터에 적용되는 건축, 기계설비, 전기설비, 소방설비를 대상으로 하고 있다”라며 “소개된 커미셔닝 프로세스는 모든 설비를 대상으로 적용이 가능하며 특히 데이터센터에서의 Level 4~5 커미셔닝 과정에서 요구하는 테스트는 다른 종류의 건축물보다 상세하게 적용되고 있다”고 말했다.