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[인터뷰] 김준원 르그랑코리아 데이터센터팀장

“차세대 액체냉각 ‘RDHx 솔루션’
기존 DC 리노베이션 강점”
랙당 최대 93kW 발열 쿨링 가능…HPC CAPEX‧OPEX 최적화

글로벌 지속가능 100대기업(세계경제포럼)에 선정된 르그랑(Legrand)은 프랑스에 본사를 두고 세계 90개국 이상의 지사를 통해 180여개국 시장에 진출해 주거용, 상업용, 산업용, 데이터센터(DC) 환경에 최적화된 솔루션을 제공하고 있다.

특히 르그랑은 최근 HPC(High Performance Computing), 하이퍼스케일 DC 확산에 따라 고집적 GPU 서버랙 쿨링솔루션 요구가 높아지는 국내에 수냉식 RDHx(Rear Door Heat eXchanger) 솔루션을 소개하며 새로운 시장을 개척하고 있다.

데이터센터팀을 이끌고 있는 김준원 팀장(이사)을 만나 르그랑의 DC사업 강점과 우리나라 대기업을 중심으로 적용성 검토가 이뤄지고 있는 RDHx에 대한 시장동향을 들었다.

르그랑을 소개하면
르그랑은 1904년 스위치‧콘센트를 주력으로 설립한 이후 전 세계 약 180여개국 시장에 진출해있으며 3만8,200여명의 임직원이 30만개 제품을 기반으로 2021년 기준 약 70억유로(약 10조원) 매출을 올리고 있다.

르그랑 데이터센터솔루션(LDCS: Legrand Data Center Solution)은 자회사인 △Raritan(전력분배장치: PDU) △Starline(배전장비) △Server Technology(IT자산 모니터링) △MINKELS(캐비닛) △BORRI(UPS) △USystems(RDHx) △CABLOFIL(케이블) 등을 통해 르그랑 브랜드로 공급하고 있다.

르그랑코리아는 르그랑그룹의 한국지사로 주거, 상업, 산업 및 DC시장에 맞는 다양한 제품과 솔루션을 갖추고 있으며 서울 본사, 평택 공장, 대구‧광주‧부산 영업소를 운영 중이다. 1977년 스위치‧콘센트를 제조하는 아남배선기구로 사업을 시작해 1999년 르그랑에 인수되면서 르그랑코리아로 활동 중이다.

2014년 베스트브랜드 대상, 2019년 친환경 경영대상을 수상하기도 했으며 △UPS △STS(Source Transfer Switch: 교류이중화분배장치) △Intelligent Rack PDU △Track Busway △RDHx 등을 공급하고 있다.

전통적으로 가정용솔루션에 강점이 있는 르그랑은 최근 많은 자회사를 인수하면서 DC를 필두로 산업용에 적합한 포트폴리오를 구축하고 있다.

최근 USystems를 인수했는데
르그랑은 지난 2022년 하반기 DC 쿨링솔루션 전문기술을 보유한 USystems를 인수함으로써 DC시장에서 입지를 확대하고 있다.

USystems 인수를 통해 고성장하고 있는 HPC 및 MDC(Micro Data Center)부문 경쟁력을 강화했으며 기존 르그랑 DC솔루션 포트폴리오 공백을 보완했다. 

USystems의 ColdLogik 기술은 더 많은 냉각을 필요로 하는 HPC 요구사항을 보다 지속가능하며 에너지효율적으로 충족할 수 있어 미래를 향한 DC산업발전을 지원한다.

DC 냉각 중요성이 커지고 있는데
AI, 자율주행, 메타버스, 딥러닝, 가상화폐 채굴, LLM(Large Language Model) 등은 최근 각광받는 산업으로 모두 급성장하고 있는 유망산업군들이다. 이러한 산업들이 운영되고 성장할 수 있는 기반이 DC이며 하나같이 고성능 연산과 데이터처리가 가능한 HPC, MDC를 요구하고 있다.

이러한 HPC, MDC는 연산장치로 CPU가 아닌 GPU를 쓸 수밖에 없으며 이는 고발열을 필연적으로 유발한다. NVIDIA의 H100 서버는 6.5kW를 소모하며 랙당 최대 8개 서버를 적용할 경우 52kW에 달한다. 통상적으로 랙당 4개 서버를 적용하는데 이 경우에도 20kW를 훌쩍 넘는다. 이처럼 새로운 IT산업은 HPC가 필수적이며 이를 위해 특별한 쿨링솔루션이 필요하다.

특히 HPC는 새로운 쿨링솔루션만으로 제대로 운영되지 않는다. HPC에 적합한 고성능 PDU가 적용돼야 하며 신기술‧신제품 적용에 따른 정밀한 DC 환경감시가 요구된다. 나아가 많은 데이터처리, 빠른 응답속도를 확보하기 위한 네트워크 통신설비가 적용돼야 한다.



RDHx는 어떤 솔루션인가
RDHx는 랙 후면에 쿨러 대신 설치하는 수냉식(Liquid Cooling) 시스템이다. 르그랑은 RDC(Rear Door Cooler)라는 제품브랜드로 CL20(Cold Logik 20) 제품모델을 공급한다.

하부 액세스플로어 또는 천장 배관을 통해 칠러로부터 생산된 냉각수를 공급한다. 랙을 기밀한 캐비닛으로 감싸고 서버의 뜨거운 공기를 팬을 이용해 IT룸으로 배출할 때 냉각수를 통과하게 구성한다.

통상적인 열복도‧냉복도 쿨링시스템 구성에서는 20℃ 수준의 차가운 공기가 40~50℃ 서버를 통과하는 과정에서 찬 공기가 공급되는 냉복도, 더운 공기가 배출되는 열복도를 형성한다. 그러나 RDHx 시스템 구성은 온도를 20℃로 설정했다면 40~50℃ 서버를 지난 공기가 냉수코일을 거치면서 20℃로 배출되므로 IT룸 전체가 콜드존이 되며 랙을 제외한 모든 공간이 20℃로 세팅된다.

RDC가 온도를 제어하는 방식은 크게 2가지다. 하나는 팬의 속도를 제어해 얼마나 빠르고 세게 공기를 빨아들이느냐이며 다른 하나는 후면 코일의 냉수량을 얼마나 많이 흘릴 것이냐다. 온도가 높다면 팬 속도를 높이고 냉각수량을 더 많이 공급해 온도를 맞추는 원리다.

이에 더해 RDHx는 안정성 향상을 위해 온도, 누수, 진동, 풍량 등을 감지하는 센서를 탑재하고 있으며 실시간 정밀감지를 통해 시스템을 안정적으로 구동한다. 특히 차압센서를 통해 시스템 내 이물질 등 장비의 정상적인 동작을 방해하는 요소를 체크할 수 있으며 물리적 보안에 대해서도 접근기록 및 알람을 통해 안전하게 관리할 수 있는 환경을 제공한다.

차세대 냉각솔루션 중 RDHx 강점은
지금까지의 IDC 쿨링은 8~15kW랙 수준이지만 이를 초과하는 20kW 이상의 경우 기존 시스템으로는 효율적인 냉각에 한계가 있다고 판단한다. 공랭식과 달리 수냉식은 비열이 매우 높으므로 HPC에서 높은 열교환효율을 확보할 수 있다.

향후에는 수냉식으로 RDHx, D2C(Direct to Chip), 액침냉각(Immersion Cooling) 등이 일상적으로 적용되는 시대가 올 것이다. RDHx는 랙당 0~93kW 범위를 냉각할 수 있으며 D2C는 50~100kW 범위에, 액침냉각은 70kW 이상 범위에 적합하다.

다만 RDHx는 D2C나 액침냉각보다 적용성이 우수하며 기존 DC와의 호환성이 높다. D2C는 칩에 워터자켓(Water Jacket)을 설치해야 하며 자켓 손상에 따른 누수 위험이 있다. 물론 냉매는 절연체이므로 직접손상은 없겠으나 냉각시스템 미동작에 따른 과열발생과 유지관리자 접촉에 따른 손상이 우려된다. 또한 칩 외 냉각되지 않는 디스크 등의 과열이 문제될 수 있다.

액침냉각은 전반적인 DC 구조변경으로 비용상승과 함께 대량의 유체가 적용되므로 하중부담이 증가한다. 서버 유지보수 시에도 유체를 제거‧건조시켜야 하므로 프로세스가 복잡해진다.

특히 D2C와 액침냉각 모두 특수용액으로 냉매를 활용하므로 고가이며 지속가능성 이슈에 따라 Low GWP 냉매 선정과 PFAS(과불화화합물) 규제에 따라 인체에 무해한 물질을 개발해야 하는 부담이 있다.

이에 비해 RDHx는 기존시스템 구성을 그대로 유지하면서 추가 설치가 가능하며 손쉽게 적용할 수 있다. IT룸 전체가 콜드존으로 구축되므로 컨테인먼트가 필요 없으며 제품 1대 적용으로 93kW까지 담당할 수 있으므로 모든 랙에 설치할 필요 없이 2랙당 1대 적용을 통해 구축비용을 절감할 수 있다. 또한 기존 CRAC 또는 In-Row시스템에 비해 최대 90% 효율이 향상돼 운영비용 절감이 가능하다.

리던던시(Redundency) 관점에서도 전원이중화 기능이 내장됐으며 공간이중화를 지원해 무누출을 보장한다.

RDHx는 설치되는 랙의 케이싱이 중요하다. 랙 내 서버열이 온전히 후면 코일을 통과해야하므로 차폐구조가 확보돼야 효율이 높아질 수 있다. 르그랑은 케이싱 모든 접합부를 고무패킹처리해 기밀성을 확보한다.