신성이엔지는 공조산업 1세대로 반도체향 청정환경시스템 구축과 고도화된 공조기술로 에너지절감 및 친환경장비 제조에 최적화된 기업으로 클린룸산업계에서 47년 이상의 노하우를 보유한 공조전문기업이다.

신성이엔지는 데이터센터(DC) 공조시장에 진입해 최근 출시한 FWU(Fan Wall Unit) 공급에 활발한 활동을 펼치고 있다. 김태형 신성이엔지 기술혁신본부 상무를 만나 FWU제품 강점에 대해 들었다.

 

■ 신성이엔지를 소개하면
신성이엔지는 1977년부터 국내 최초 선박용제습기, 반도체 클린룸을 개발하며 우리나라 산업계와 역사를 함께 써왔다. 다수의 ‘국내 최초’ 타이틀을 보유하며 지난 47년간 혁신을 거듭해 온 대한민국에서 유일무이한 HVAC 전문기업으로 자리매김하고 있다. 우리나라 공조기술의 새 기준을 세우며 대한민국 산업을 이끌어 온 기업이 신성이엔지다.

고효율 청정시스템, 최적에너지 공조시스템, 플랜트엔지니어링 및 정밀시공시스템분야에서 비약적인 발전을 거듭해 반도체, FPD(Flat Panel Display: 평판디스플레이), 화학, 나노, 2차전지, ESS, 바이오, DC 등 국내‧외 청정산업과 국가육성산업 등 다양한 산업에 최적화된 솔루션을 제공하며 태양광발전사업으로 친환경사업 발전에도 기여하고 있다. 또한 RE100과 ESG경영을 기반으로 사회공동성장에 발맞춰 나가고 있다.

 

■ FWU 특장점은
FWU는 기계실과 서버실을 완벽하게 분리할 수 있기 때문에 관리가 용이하다. 365일 안정적인 데이터홀 냉각과 동시에 통신, 전력케이블을 상부인입함으로써 일원화가 가능하므로 DC 핵심인 서버관리 측면에서 편의성이 우수하다.

또한 DC는 통상 Tier 3 기준 이상으로 설계해야 하는데 이는 99.98% 가동률, 연간 1.6시간 다운타임 등 조건을 갖춰야 함을 의미한다. FWU는 통상적으로 예비장비(N+1)를 설치하기 때문에 유지보수 및 고장 시 대체장비가 있어 서버에 문제가 가지 않는 것이 장점이다.

신성이엔지 FWU는 AHRI 1350, 1351 케이싱인증 및 AHRI 430, 431 팬인증을 취득했다. 주력사업인 FPD DCC(Dry Cooling Coil)의 경우 H빔과 C채널(Channel)로 구성된 프레임은 케이싱 보온없이 내부발열을 처리할 수 있다. 그 이유는 코일 전‧후단 온도차는 존재하지만 공기흐름상 코일전단 또는 후단 공간온도는 케이싱 내‧외부에 따라 온도변화가 크지 않기 때문이다.

국내 FWU와 달리 해외 일부는 DCC와 같이 공조기 이중패널방식을 적용하지 않는 경우도 있어 제작비 측면에서 많은 차이가 날 수 있다.

AHRI 430, 431의 경우 팬을 공조기 안에 넣어 실운전데이터를 측정해 설계데이터와 오차를 비교하는 방법을 적용한다. 국제 인증을 받은 팬의 측정데이터를 근거로 공조기 부품신뢰성을 확인할 수 있다.

다만 이 경우 인증 시 사용한 부품이 실제 적용된 제품과 다르거나 공조기 내‧외부 구조가 달라질 경우 부합성이 저하돼 인증신뢰성을 잃을 수 있다.

신성이엔지는 고객 요구기준을 충족하기 위해 현재 DC기준 확보뿐만 아니라 합리적인 비용과 효율적인 FWU를 위해 DCC 방식을 접목한 기구적 설계를 다양화하고 있다. 또한 팬 토출부 편류개선을 통한 코일 성능효율 향상과 같은 공기역학적 설계를 진행해 FWU 설계에 적용한다는 점이 차별성이다.

이밖에도 고질적인 FWU 문제인 고소작업과 배관행잉, 유지보수 불합리를 해결하기 위해 신성이엔지가 보유한 모듈화 방법을 접목해 시공간소화와 운영자 편의성을 향상시킬 수 있는 기술을 보유하고 있다.

 

■ 리퀴드쿨링대비 차별화 포인트는
리퀴드쿨링은 서버제조사 의존도가 높은 편이다. D2C(Direct to Chip), RDHx(Rear Door Heat eXchanger), 액침냉각(Immersion Cooling) 등은 수요와 공급에 따라 전체적인 투자비용이 증가할 수 있는 우려가 있다.

다만 FWU 냉각방식 역시 고소작업 위험성, 기계실면적 거대화, 서버랙 개별이슈 대응불가 등 리퀴드쿨링에 비해 어려운 점이 존재한다. 이러한 단점을 보완하기 위해 기구적, 시스템적 고도화가 필요하며 고발열서버가 아닌 일반부하 서버설계 최적화를 통해 에너지절감 효과와 원가절감 대책으로 차별화를 만들어야 한다.

 

 

■ FWU 보급계획은
신성이엔지는 2022년 DC산업분야에 진출했다. 첫 DC 납품‧시공사례를 확보하기 위한 경험축적의 일환으로 2022년 자사 증평사업장 완공 시 1MW급 DC용 테스트베드를 구축했다. 테스트베드 구축 시 장비제작, 전기‧배관시공 이외에 제어실, 모니터링실, TAB, 커미셔닝 등을 DC 전 공정에 대해 직접시공 및 관리함으로써 전문 경험을 확보했다.

구축된 테스트베드는 FWU, RDHx 공조장비 평가 이외에도 전면토출공조, 하부토출공조 등 다양한 DC산업현장을 구현해 다양한 DC 환경별 평가를 통한 데이터를 축적하고 있다.

이러한 연구성과를 통해 최근 동남아시아 DC프로젝트에 많은 제안을 하고 있어 조만간 좋은 성과가 있을 것으로 예상된다.

신성이엔지는 해외 DC프로젝트에 적극 대응하고 있다. 향후 DC는 FWU에서 리퀴드쿨링으로 변화할 가능성이 높지만 과도기로서 FWU 방식을 보완할 새로운 시스템이 도입될 수 있다. 이에 따라 신성이엔지는 FWU 문제를 보완할 올인원시스템을 개발 중이며 기업컨소시엄 과제를 통해 제품화를 진행할 예정이다. 또한 탄소중립에 맞게 RE100과 연계된 사업계획도 준비 중이다.

■ FWU 시장동향은
국내 FWU시장은 특정 설계사와 제조사의 유착으로 인해 리퀴드방식 보급화가 늦어질 것으로 예상된다. 글로벌 DC기업은 자국 또는 자사 보유기술을 기반으로 글로벌시장에 진입할 것이며 다양한 공조기업이 경쟁하지 못하게 될 경우 폐쇄적인 국내 DC시장은 점차 도태될 우려가 있다.

이러한 이유로 동남아시아 프로젝트에 보다 적극적으로 대응하고 있다. DC시장에 진입하고자 하는 전문 공조기업은 FWU 개발과 투자를 중단할 것이며 랙당 15kw 이내인 일반 서버를 운용하는 현장위주로 FWU를 사용될 것으로 예상된다.

리퀴드쿨링은 해외 서버제조사나 냉각기술 보유기업과 기술협약을 통해 국내에 투자될 것이며 이에 따라 FWU 시장점유율에 타격을 줄 것으로 전망된다.

■ FWU 시장활성화 방안은
FWU시장 활성화를 위해서는 불필요한 진입장벽을 완화해 보다 많은 기업이 새로운 제품과 시스템을 발굴하는 환경을 구축해야 한다. 또한 R&D예산을 한 과제에 집중하는 것보다 다양한 기업이 과제에 참여해 DC공조기술력을 확보하는 것이 필요하다.

특히 시장활성화를 위해 국내 표준규격을 만들어 동일한 조건으로 경쟁할 수 있는 구도를 정립할 필요가 있다. 예를 들어 특기시방서나 특정 SPEC을 일반시방서로 적용하는 등 규격을 표준화하는 방안이 정착해야 한다.

또한 탄소중립시대에 맞춰 효율개선 장비와 원가절감을 위한 최적화된 설계, 국산장비 활성화를 위한 장비 평가제도 마련 등이 필요하다.

FWU를 비롯한 DC 공조장비 선호도가 명확하게 구분돼있어 각 제조사의 시장진입이 매우 어려운 상황이므로 공동발전을 위해 동일조건의 경쟁구도를 기준으로 경쟁할 수 있는 생태계 활성화가 절실한 상황이다.