□ 차년도 변경사항
- 기존 사업계획서 상에는 2차 년도에 외기 냉방 CRAC 개발, 그리고 3차년도에 검증의 단 계로 계획하였으나 지역적 특성에 따라 효율적인 외기냉방 시스템은 각각 다를 수 있음.
따라서 1차년도 설계, 검토를 통해 최소 에너지소비, 확장성 등에 가장 우수한 외기 냉방 CRAC ALT 1 (외기냉방시스템) & ALT 2 (간접증발 냉각기) 두 가지 시스템에 대한 개발 및 검증을 하고자 함. 단, 두가지 시스템에 대한 목업 시설을 한꺼번에 구성하기에는 지정 된 2차년도 사업비로는 무리가 있음. 따라서 2차년도에는 ALT 1(외기냉방시스템)에 대한 시스템 개발 및 목업시설 구축과 검증, 3차년도에 ALT 2 (간접증발 냉각기) 외기냉방 시 스템 개발 및 목업시설 구축과 검증으로 계획하고자 함.
참여기관 1: 전자부품연구원
<기술개발 수행에 대한 종합적인 결론>
□ 모듈형 데이터센터 장비 전력관리 및 전력 인프라 기술 설계
- 국내‧외 PDU 및 모듈러 PDU에 대한 기술분석을 통하여 본 과제에서 수행해야 할 요구사 항 및 기능을 정의하였으며, 검증할 수 있는 전력측정 BD와 전원의 이중화가 가능한 모듈 러 PDU의 프로토타입를 설계 및 개발하고 기본적인 동작 성능을 시험함.
- 본 연구과제에서 모듈러 데이터센터의 구축에 필요한 CRAC, UPS, PDU의 구성요소별 전 력 인프라 공통 미들웨어 플랫폼 아키텍처 설계를 위하여 핵심 인터페이스를 협의를 통하 여 도출하였으며, 이를 기반으로 STM32F407IG(ARM Cortex-M4)을 통한 플랫폼을 설계, 각 기관의 연구개발에 적용하기 위한 Common Layer를 도출하여 제공함.
- 가상화 프레임워크기반의 POD 관리를 위한 TI OMAP 기반의 시스템을 설계하였으며, 가 상머신 상에 인프라 관리를 위한 미들웨어를 설계하여 1차 프로토타입 시스템에 적용하여 기본 기능을 검증함.
□ 종합의견
- 참여기관들의 개별 연구 결과물이 차년도 이후에 진행될 통합작업에서 원활하게 진행될 수 있도록 CRAC, UPS, PDU 및 통합관제시스템(Dashboard)의 데이터 플로우 및 인터페이 스를 협업하여 설계하고, 이를 실제 프로토타입 보드를 제작하여 테스트함으로써, 차년도 통합 아키텍처의 기틀을 확립하였음.
- 모듈형 데이터센터에 적합한 모듈러 PDU를 설계함과 동시에 세계적으로 제품 개발이 확인 되지 않는 전원의 이중화가 가능한 모듈러 PDU를 설계하고 이를 시제품으로 제작함으로써, 모듈러 데이터센터의 확장성 및 효율성을 극대화 할 수 있는 기술을 확보함.
<차년도 수행 계획 및 변경 사항>
□ 차년도 계획
차년도에서는 차년도에 개발한 기반기술을 바탕으로 각 참여기관의 관제시스 템과의 연동 및 기능 검증을 수행함
모듈형 데이터센터 장비 전력관리 및 전력 인프라 기술 개발
Rack 단위 IT 장비 전력 모니터링을 위한 모듈러 PDU 개발
고효율 그린 시스템 제어를 위한 미들웨어 및 가상화 프레임워크 개발 및 통합
□ 차년도 변경사항
없음
참여기관 2: 아이에프텍㈜
<기술개발 수행에 대한 종합적인 결론>
□ 모듈형 데이터센터 전력 인프라 기술 설계
- 국내 개발된 제품이 없어 국외 타사 제품을 비교 검토하여 모듈형 UPS의 기본사양을 결 정하였고, 회로의 안정성, 신뢰성, 손실률을 고려한 Topology(컨버터부-삼상 PFC, 인버터부 -3-LEVEL NPC)를 채택하여, 전력모듈 핫 스왑 기능구현이 가능한 단일 모듈 UPS를 설계, 제작하여 가상실험(Simulation) 및 실험을 통해 1차 목표치 이상의 성능을 확인하였음.
- 에너지저장장치(ESS) 기능을 위해 필수인 BMS(Battery Management System)장치를 설계, 제작하여 실험을 통해 목표한 기능(과 충전, 과전류, 과온도 보호) 및 성능을 확인하였음.
- UPS기능을 유지하면서 충전된 배터리의 잉여전력을 활용하는 에너지 저장장치(ESS) 개발 전략 설정 및 알고리즘을 도출함으로써 한전 전력피크저감에 크게 기여할 것으로 사료됨.
□ 종합의견
- 단일모듈 UPS를 제작하여 실험을 통해 삼상 PFC 성능 및 3-LEVEL NPC형 인버터 성능을 구현함으로써 컨버터/인버터 제어알고리즘의 안정성 및 신뢰성을 확보하였으며, 차년도 진 행될 모듈 10EA병렬 제어를 위한 안정적인 단일모듈 UPS의 전반적인 기술을 확립하였음.
- 에너지 저장장치(ESS) 개발전략 설정 및 알고리즘을 도출, 실험을 통한 BMS 기능 및 안정 성을 확보함으로써 차년도 ESS기능 구현의 기틀을 확립함.
<차년도 수행 계획 및 변경 사항>
□ 차년도 계획
차년도에서는 차년도에 개발한 기반기술을 바탕으로 모듈러 제작 및 시험 검증을 수 행함
모듈형 데이터센터 전력 인프라 핵심기술 개발
모듈형 고신뢰/고효율/고밀도 전력공급장치(UPS/에너지저장 장치) 개발 - 단일 모듈(10EA) 제작 및 시험 검증
- RACK 설계 및 제작 - Static부 제작 및 시험 검증
□ 차년도 변경사항
없음
참여기관 3: 몬트롤㈜
<기술개발 수행에 대한 종합적인 결론>
□ 모듈형 데이터센터 스마트 관리 기술 개발
- 통합 데이터 관리의 구조 정의 및 데이터 센터의 POD, CRAC, PDU, UPS등의 Analog, Digtal IO를 정의 하여 POD 로부터 SNMP를 통한 데이터 수신
- POD단위 구성 및 3D 상면이미지의 각 Control 배치 - 전체 전력 Monitoring, 온도습도 모니터링, Event 관리
□ 종합의견
- KETI 협력으로 Hardware & Software간 SNMP 프로토콜 정의 - POD 단위 모듈형 Monitoring 시스템 UI 정의 및 구현
- 전력 모니터링을 위한 In/Out IO 정의
- POD와 SNMP 프로토콜을 이용하여 제어 및 UI를 구성할 경우 PUE 1.5를 위한 모듈러 데 이터센터 관제 SW 개발이 가능할 것으로 사료됨
<차년도 수행 계획 및 변경 사항>
□ 차년도 계획
차년도에서는 모듈러 데이터센터 내 시스템 간 상호 연계를 통한 자원관리 및 운영을 위한 관제 시스템을 개발하고 실제 운영을 통한 기능 검증을 수행함
모듈형 데이터센터 스마트 관리 기술 개발
IT 장치 및 설비 자원 관리 통합 시스템 기술 개발 - 인프라 자원 관리 플랫폼 개발
- Real-Time Monitoring & Analysis & Control 로직 및 혼합연산 프로그램 개발 - 데이터 센터 관제 Dashboard UI , 로직 통합 프로그램 개발
모듈러 데이터센터 상호 연계 자원관리 및 운영기술 개발
- 모듈러 데이터 센터 상호 연계 자원관리 및 운영 프로그램개발 - 모듈러 데이터 센터간 공유 리소스 효율적 활용 로직 프로그램 개발 - DC간 관리 미들웨어 Configuration 구현
모듈러 데이터센터 에너지 효율 측정 및 관리 기술 개발 - Energy 효율관리를 위한 통합 제어 로직 구현
- 인프라 자원 관리 플랫폼 개발
- 에너지 모니터링 및 분석 UI , 프로그램 개발
- 캘리브레이션, 보정을 위한 Configuration 프로그램 개발
□ 차년도 변경사항
없음.
참여기관 4: 한양대학교 산학협력단
<기술개발 수행에 대한 종합적인 결론>
□ 모듈형 데이터센터 설비구조 기술 설계
- 모듈형 데이터 센터 설비구조 기술 설계를 위해 모듈러 내/외부 환경을 위한 구조 효율성 설계를 실시하고, 실시된 설계를 바탕으로 Self-Intelligence 쿨링 시스템 기술 개발을 위한 성능예측 및 시뮬레이션을 실시함
- 이를 바탕으로 공조 에너지 산정을 위한 냉방부하 산정 프로세스를 정립하고 에너지 최적 화를 위한 다양한 온도관리 기술을 고려하여 각 시스템에 대한 제어 방안을 모색함과 동 시에 스마트 CRAC의 실내 설정온도인 32℃를 달성하기 위한 에너지 성능 예측 시뮬레이 션을 실시함
- 그 결과, 회전식 열교환기를 사용한 간접식 외기냉방 시스템이 연간 60% 이상의 에너지 절감효과를 보여 가장 에너지 절감적인 시스템으로 선정됨
□ 종합의견
- 본 1차년도 기술 개발 수행을 목표했던 모듈형 데이터 센터 설비구조 기술 설계 및 시뮬 레이션에 따른 다양한 시스템의 개발과 제어로직의 산정, 연간 에너지 성능을 예측하여 가장 에너지 절감적인 프로토타입을 도출함과 동시에 스마트 CRAC의 실내 설정온도인 3 2℃를 달성함에 따라 성공적인 기술개발이 이행된 것으로 판단됨
<차년도 수행을 위한 건의 사항 및 변경 사항>
□ 차년도 계획
차년도에서는 차년도에 개발한 시뮬레이션을 결과를 바탕으로 데이터센터 내 기구물 및 설 비구조 최적화를 위한 기술을 개발함
모듈형 데이터센터 설비구조 기술 개발
데이터센터 기구물 및 설비구조 최적화 기술 개발
□ 차년도 변경사항
없음