| 논문명 |
IT전력밀도에 따른 기축 데이터센터의 리모델링을 위한 설비시스템 계획방법에 관한 사례연구 / A Case Study on Remodeling Strategies of Mission Critical Facility for Existing Data Centers Based on IT Power Density |
| 저자명 |
조진균(Cho, Jinkyun) ; 박우평(Park, Woopyeng) |
| 발행사 |
대한건축학회 |
| 수록사항 |
대한건축학회논문집, Vol.38 No.5 (2022-05) |
| 페이지 |
시작페이지(147) 총페이지(12) |
| ISSN |
2733-6247 |
| 주제분류 |
환경및설비 |
| 주제어 |
데이터센터; 리모델링; 설비시스템; IT전력밀도; 독립모듈; 냉각시스템; 전력분배시스템 // Data center; Remodeling; Mission critical facility; IT power density; Independent module; Cooling system; Power distribution |
| 요약1 |
2000년을 기점으로 수많은 데이터센터가 구축되어 운영되고 있고, 20년이 경과한 지금은 IT장비의 업그레이드, 노후화 설비 인프라의 교체 등 새로운 IT환경으로 변경해야 하는 리모델링 필요성이 급증하고 있다. 본 연구는 데이터센터의 핵심요소인 IT전력밀도에 따른 저밀도, 중밀도 및 고밀도 랙-서버 구성에 대응 가능한 150 kW급 독립모듈 3가지 기본모델을 도출하였고 설비시스템 계획방법을 정량적으로 비교하여 객관적인 판단기준을 제시하였다. 또한, 본 논문은 데이터센터의 IT전력밀도에 따른 냉각시스템 계획방법에 대한 리뷰 논문을 겸하는 목적을 갖는다. 2021년 현재, 글로벌 데이터센터의 평균 IT전력밀도는 400개 이상의 표본을 대상으로 7.8~8.4 kW/rack 수준으로 조사되었다. 데이터센터 냉각은 구성된 랙 밀도(kW/rack)에 따라서 저밀도는 공간단위 냉각, 중밀도는 열-기반 냉각 및 고밀도는 랙-기반 냉각방법으로 구분할 수 있다. 150 kW급 동일한 IT독립모듈 대안별 건축필요면적을 분석한 결과, ALT-1 저밀도 모델(100%)을 기준으로 ALT-2 중밀도 모델은 70%와 ALT-3 고밀도 모델은 45%로 면적이 감소된다. IT독립모듈 대안별 냉각시스템을 분석한 결과, ALT-1 공간단위 냉각은 공기분배 경로가 가장 길고 공조유실 및 재순환의 문제로 공기측 취출온도를 15℃로 설정이 가능하고 ALT-2 열-기반 냉각은 공기분배 경로를 단축하고 비효율적인 요소를 제거하여 공기측 취출온도를 20℃까지 상향설정 하였다. ALT-3 랙-기반 냉각은 냉각기를 고밀도 랙-서버와 일체화하여 공기분배 경로를 간결화하여 공기측 취출온도를 24℃까지 상향 가능하였다. IT독립모듈 대안별 리모델링 공사비용을 분석한 결과, ALT-1 저밀도 모델(100%)을 기준으로 ALT-2 중밀도 모델은 105%와 ALT-3 고밀도 모델은 119%로 비용이 증가된다. 데이터센터 리모델링을 위한 판단기준은 IT전력밀도를 기반으로 본 논문에서 도출된 필요건축면적, 냉각시스템 제어 및 에너지효율성 그리고 설치비용을 복합적으로 고려하여 최종 판단을 해야 할 것으로 사료된다. |
| 요약2 |
Numerous data centers have been built and operated since 2000. Now that 20 years have passed, a growing need for remodeling that
involves shifting to a new IT environment, upgrading IT equipment, and replacing outdated facility infrastructure is escalating. In this study,
three basic independent non-IT system modules for a total IT load of 150 kW were derived to respond to low-density, medium-density, and
high-density rack-server configurations according to the IT power density known as a key element of a data center. Additionally, a data
center’s cooling strategies were analyzed according to its IT power density. As of 2021, the average IT power density of global data centers
was surveyed at the level of 7.8-8.4 kW/rack that involved more than 400 samples. Data center cooling was divided into a room-based
cooling for low-density, row-based cooling for medium-density, and rack-based cooling for a high-density IT load. Compared to the ALT-1 of
a low-density model, the required area was reduced by 30% for the medium-density model and 55% for the high-density model. As a result
of the remodeling cost analysis, the cost increased to 105% for the ALT-2 and 119% for the ALT-3 based on the ALT-1 being 100%. The
criterion for data center remodeling is to comprehensively consider the required space, cooling energy efficiency, and construction cost based
on the IT power density. |
| 소장처 |
대한건축학회 |