차세대 데이터 센터 , 효율 적 설계 · 운영 필수 - 데이터 넷 
 인프라 · 시스템 레벨 의 효율 절감 중요 … 핫 아일 · 콜드 아일 배 열 등 살펴야 
 이번 호 에서 는 최근 호스트웨이 IDC 의 데이터 센터 리모 델 링 의 배경 과 당시 사용 됐 던 솔루션 을 바탕 으로 인프라 설비 뿐 만 아니 라 시스템 레벨 에서 의 효율 을 위한 몇 가지 방법 을 체크 해 보 고자 한다 . 
 1 회 : 차세대 데이터 센터 가 갖춰야 할 점 및 방향 
 2 회 : 차세대 데이터 센터 의 구현 ( 이 번호 ) 
 전통 적 인 방식 의 데이터 센터 의 문제점 을 아래 와 같이 언급 할 수 있 을 것 이 다 . 
 · 아웃소싱 , 아웃 태 스 킹 증가 로 인한 IDC 의 수요 증가 , 언제 얼마나 많 은 IT 자원 을 보유 한 입 주사 의 신규 / 추가 입주 요청 이 있 을지 알 수 없 음 - IT 자원 수요 증가 의 불 확실 성 
 · 미래 를 예측 하 기 어려운 상태 에서 이러 한 요청 에 대응 하 기 위해서 는 미래 의 기반 설비 용량 에 대해 정확히 예측 해야 하나 이 는 적 지 않 은 노력 을 들여야 하 고 , 실제 기반 설비 의 증설 은 신규 / 추가 입주 를 위해 요구 되 는 시점 보다 장기간 의 구축 시간 을 필요 로 하 여 구축 시간 이 유치 계약 자체 의 성패 를 가름 하 는 요소 가 되 기 도 함 
 · 정확 한 예측 이 가능 하 다 하 더라도 현재 상면 단위 의 일 률 과금 체계 는 부하 밀도 가 높 은 IT 자원 을 운용 하 는 입 주사 에게 보다 유리 한 구조 임 . 
 · IT 자원 의 전력 / 냉방 부하 밀도 의 증가 추세 에 적절히 대응 하 기 어려워 고부 하 밀도 의 IT 자원 도입 이 일반 화 되 면 부하 밀도 의 공급 문제 가 IDC 운영 에 막대 한 영향 을 미칠 수 있 음 
 전통 적 인 방식 의 데이터 센터 의 물리 적 인 요건 중 항온 항습 용량 산정 시 을 참조 할 수 있 다 . 물론 , 이 방법 은 현재 에 도 사용 되 고 있 으며 , 이 를 기반 으로 전체 냉각 설비 의 용량 을 산정 하 는 데 중요 한 요소 인 것 이 틀림없 다 . 여기 서 소요 면적 기준 용량 산정 시 장비 배치 밀도 에 따라 용량 산정 이 변동 될 수 있 음 에 주의 해야 한다 . 
 전통 적 인 방식 의 데이터 센터 를 설계 할 때 는 IT 수요 에 대한 예측 자체 가 어려울 뿐 더러 , 단위 면적 당 열 밀도 가 현저 하 게 증가 되 면서 , 더 이상 의 ② 와 같이 평균 의 개념 에서 의 냉각 방식 으로 는 단위 면적 당 열 밀도 가 높 은 구역 의 발열 을 해결 할 수 없 게 되 고 , 이 로 인해 핫 스팟 과 같 은 현상 이 발생 하 고 있 는 것 이 다 . 핫 스팟 은 주로 랙 의 상부 혹은 후면 에 나타나 며 , 냉각 된 공기 가 제대로 공급 되 지 못할 경우 에 는 뜨거운 공기 가 계속 재순환 돼 온도 가 점점 올라가 는 악순환 이 일어나 기 도 한다 . 
 다음 의 를 살펴보 자 . 2 부 를 전력 부하 와 항온 항습 용량 산정 으로 시작 하 게 된 이유 가 설명 이 된다 . 
 는 데이터 센터 에서 사용 되 는 전력 의 유형 을 잘 표현 해 주 고 있 다 . 소분 류 로 6 가지 의 대표 적 인 부하 들 을 명시 하 고 있 고 , 이 들 을 다시 크 게 두 가지 로 나누 면 , 전력 , 항온 항습 설비 와 같 은 인프라 를 위한 부하 와 통신 , 서버 부하 로 나눌 수 있 으며 , 이 들 은 각각 50 : 50 의 비율 을 보이 고 있 음 을 알 수 있 다 . 
 사이트 인프라스트럭처 설계 ‘ 중요 ’ 
 앞 으로 열거 하 게 될 사항 들 은 데이터 센터 전력 사용 의 50 % 를 차지 하 고 있 는 사이트 인프라스트럭처 ( Site infrastructure ) 에 대한 내용 이 될 것 이 다 . 
 물론 데이터 센터 전체 의 효율 면 에서 는 통신 , 서버 부하 인 50 % 에 대한 운영 효율 도 함께 높이 는 것 이 가장 최상 의 방안 이 되 겠 지만 , 일반 적 인 데이터 센터 의 경우 인프라 의 운영 과 서버 시스템 의 운영 이 인프라 제공 사업자 와 고객 으로 분리 돼 있 는 경우 가 대부분 이 므로 , 최상 의 결과 를 가져오 기 위해서 는 이 두 주요 운영 자 가 함께 노력 해야 할 것 이 다 . 
 먼저 대단위 냉각 방식 의 변화 없이 핫 스팟 을 해결 하 기 위한 방법 이 소개 되 고 있 다 . 
 와 같이 서버 시스템 의 프론트 와 리어 ( Rear ) 를 서로 마주 보 도록 배치 되 는 형태 , 그 동안 수차례 언급 되 었 고 , 그 효율 에 대해서 는 이미 검증 된 상태 이 다 . 여기 서 추가 로 고려 해 볼 것 은 , 
 · 랙 과 천정 사이 의 높이 를 최대한 줄여서 핫 아일 ( aisle ) 더운 공기 가 랙 의 상부 를 통해 콜드 아일 로 전달 되 는 현상 을 최소 화 하 는 것 이 다 . 
 · 액세스 플로어 의 높이 는 아래 를 참고 해 , 높여서 설계 할 수 있 도록 한다 . 
 · 열 손실 을 최소 화 하 고 , 냉각 효율 을 최대 화 하 기 위해 콜드 아일 을 콘테 인먼 트 ( Containment ) 하 는 방법 도 고려 될 수 있 다 . 
 ● 블랙 패널 
 핫 아일 - 콜드 아일 의 개념 은 차가운 공기 와 더운 공기 를 철저히 분리 함 으로써 고밀 도 장비 환경 하 에서 효율 이 높 은 냉방 이 가능 하 도록 하 기 위함 이 며 , 이런 솔루션 의 효과 가 배 가 되 기 위하 여 아래 그림 과 같이 더운 공기 와 차가운 공기 가 만날 수 있 는 지점 을 철저히 차단 하 는 것 이 상당히 효과 가 높 게 나타난다 . 
 추가 로 이 방법 외 에 도 차가운 공기 와 더운 공기 가 순환 되 지 못하 도록 하 는 방안 을 지속 적 으로 검토 하 는 것 이 필요 할 것 이 다 . 
 ● 액세스 플로어 의 조정 
 에서 우리 는 이미 ‘ 장비 배치 밀도 에 따라서 용량 이 달라질 수 있 다 ’ 는 문구 를 확인 했 다 . 즉 용량 산정 시 배치 밀도 에 근거 한 발열량 을 기준 으로 공기 유동 을 다 이나 믹 하 게 조절 할 필요 성 이 여기 에 있 다 . 이 는 데이터 센터 의 열 해석 을 통해서 해결 할 수 있 으며 , 전통 적 으로 는 위치 별 로 온도 와 유량 을 실측 했으나 이 는 측정 에 많 은 시간 과 노력 이 소모 되 었 으며 , 측정값 을 바탕 으로 한 개선 안 에 대해서 는 예측 이 불 가능 하 다는 단점 이 있 었 다 . 
 이런 점 을 해결 하 기 위해서 다수 의 열 해석 프로그램 이 운영 되 고 있 으며 호스트웨이 IDC 의 데이터 센터 에 는 IBM 의 열 해석 솔루션 인 CFD 시뮬레이션 이 적용 됐 다 . 
 CFD ( Computational Fluid Dynamics : 전산 유체 역학 ) 는 공기 나 물 등 유체 의 복합 한 유동 에 대한 거동 을 컴퓨터 를 이용 해 해석 하 는 유체 역학 의 한 분야 이 며 , 이 를 통해 시간 과 노력 을 대폭 절감 하 면서 현상 과 대안 에 대한 예측 을 가능 케 한다 . 
 는 CFD 시뮬레이션 결과 를 보여 주 며 , CFD S / W 에 아래 와 같 은 
 · 레이아웃 
 · 이 중마 루 의 다공판 위치 설정 
 · 랙 별 발열 특성 가정 
 · 냉각 시설 용량 및 특징 
 · 유동 상 의 장애 요소 
 내용 을 입력 하 면 , 과 같이 과열 랙 이 발생 하 는지 를 포함 , 이 중마 루 내 의 압력 / 풍속 을 분석 하 며 , 각 위치 별 온도 / 풍속 을 예측 할 수 있 게 된다 . 이런 시뮬레이션 을 통해서 예측 가능 한 범위 에서 액세스 플로어 의 개구율 을 조절 하 고 , 부하 를 재 배치 한다든지 하 는 등 의 해결 방법 을 보다 쉽 게 찾 을 수 있 다 . 
 항온 항습 설비 의 에너지 효율 
 은 그림 3 의 핫 아일 배열 과 동시 에 동절기 실외 ( 서울 , 경기 지역 을 기준 으로 11 월 ~ 3 월 ) 의 차가운 공기 를 전산실 에서 사용 할 수 있 도록 하 는 방법 으로 , 실외 의 공기 가 기준 온도 이하일 경우 차가운 공기 를 끌어들여 전산실 로 공급 해 차가운 공기 를 생산 하 는 데 소비 되 는 전력 을 절감 할 수 있 는 설비 다 . 
 외국 에 는 프리 쿨링 에 대한 개념 이 1990 년 대 부터 소개 됐 고 , 2 차 산업 에 이어서 데이터 센터 에 접목 돼 외부 온도 에 따라 냉각 방식 이 변경 되 는 유동 형 으로 운영 되 고 있 다 . 
 지금 까지 고 밀도 화 돼 가 는 IT 전력 ( 서버 시스템 ) 의 효율 적 인 냉각 을 위해서 랙 의 배치 를 변경 하 고 , 항온 항습 부분 에서 의 에너지 효율 및 절감 에 대해서 알 아 봤 다 . 서두 에 언급 했 던 대로 데이터 센터 사이트 인프라스트럭처 부하 의 전력 부분 에 대해 알아보 자 . 
 일반 적 으로 데이터 센터 를 구성 하 는 전력 라인 은 위 의 그림 과 같이 변전소 로부터 공급 되 는 전력 을 UPS 를 거쳐 PDU 에서 서버 전력 으로 분할 공급 되 는 것 이 일반 적 이 다 . 데이터 센터 의 안정 성 을 유지 하 기 위해서 UPS 는 데이터 센터 전력 부하 에 여유 부하 를 고려 한 N 과 예비 1 ( 혹은 , N * 2 ) 로 구성 된다 . 
 는 ( 동작 방식 이나 구성 에서 의 차이점 은 논의 하 지 않 겠 다 ) UPS 를 구분 하 는 방법 중 에서 구조 에 의한 방법 으로 중앙 집중 형 의 일체 형 이나 모듈 형 이 냐 의 차이 라고 할 수 있 다 . 큰 맥락 에서 의 전원 공급 방식 에서 는 차이 가 없 으며 , 단지 , 대용량 의 UPS 대신 여러 개 의 소용 량의 UPS 가 각각 의 분리 된 구역 을 담당 하 는 방식 이 다 . 각각 의 방법 은 장단점 이 서로 존재 할 수 있 기 때문 에 , 호스트웨이 IDC 에서 도입 한 모듈 식 UPS 의 도입 이유 에 대해서 설명 하 고 , UPS 장비 의 효율 등 은 장비 에 따라서 차이 가 있 을 수 있 으므로 제외 하 겠 다 . 
 · UPS 의 고장 , 장애 , 작업자 의 실수 등 으로 인한 전원 장애 시 해당 UPS 가 담당 하 고 있 는 구역 의 장애 로 한정 될 수 있 음 
 · 초기 구 입시 비용 부담 이 적 고 , 부하 의 증가량 에 따라 UPS 를 쉽 게 추가 할 수 있 음 
 · 사용 할 부하 만큼 구매 하 여 사용 할 수 있 으므로 , 대용량 UPS 구입 시 현재 사용 하 지 않 는 부하 량 만큼 의 유지 보수 비용 이 없 음 .