KR101539361B1

KR101539361B1 - 밀폐형 랙 시스템

Info

Publication number: KR101539361B1
Application number: KR1020140025322A
Authority: KR
Inventors: 장현재; 정용호
Original assignee: 홍익대학교세종캠퍼스산학협력단; 청운대학교산학협력단
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2015-07-29

Abstract

인터넷 데이터 센터에 설치되는 밀폐형 랙 시스템이 개시된다. 밀폐형 랙 시스템은, 중앙에 서버 장착이 가능한 랙이 다층 구조로 이루어진 서버랙 공간이 배치되고, 상기 서버랙 공간의 전후에 전면 공간 및 후면 공간이 마련되어 있는 랙 본체를 포함하되, 상기 전면 공간의 하부에 액세스 플로어(access floor)의 하부 공간과 연통되어 상기 하부 공간을 흐르는 냉각 공기가 유입되는 급기구가 형성되고, 상기 후면 공간의 상부에 상기 서버랙 공간을 지나면서 가열된 공기가 배출되는 배기구가 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

밀폐형 랙 시스템{Airtight rack system}

본 발명은 밀폐형 랙 시스템에 관한 것이다.

인터넷 데이터 센터(IDC, Internet Data Center)는 인터넷 비즈니스의 성장과 함께 생겨난 용어로서, 기업 및 개인 고객에게 전산 설비나 네트워크 설비를 임대하거나 고객의 설비를 유치하여 유지·보수 등의 서비스를 제공하는 곳을 말한다.

개별 기업이 운영하기에는 부담이 큰 서버 장비 및 통신 장비의 운영과 관리를 대행하며, 최첨단 시설과 보안, 완벽한 통신 네트워크를 갖추고 있으며, 인터넷 사업이 크게 증가함에 따라 수요가 많이 늘고 있다.

특히 인터넷 서버는 습기·온도·전력 등 주변 환경에 매우 민감한 전산장비이므로 24시간 무정전 상태를 유지하는 안정성과 네트워크를 필수적으로 갖춰야 하며, 특히 실내 온도 유지가 안정성의 중요한 요인 중의 하나이다.

종래에는 이러한 인터넷 데이터 센터의 실내 온도 유지를 위해 바닥 냉방 설비와 천정 환기 시설을 갖춰 항시 구동하였으며, 최근 들어서는 동절기에 외기를 도입하여 냉방 시설로 대체, 에너지 절약에 많은 노력을 기울이고 있다.

그러나 인터넷 데이터 센터에 최적화된 외기 도입 방법과 환기 방법 및 이를 운영 관리하는 자동화가 이루어져 있지 않아 극히 일부분의 에너지 절약에 그치고 있다.

이를 해결하기 위해 한국공개특허공보 10-2011-0129514호에는 그린컴퓨팅 환경을 실현 인터넷 데이터 센터 공조시스템이 개시되어 있지만, 랙 시스템의 외부에 냉방용 덕트가 설치되어 있어 냉방용 외기가 랙 시스템으로 원활히 유입되는 것을 보장하지 못하는 한계가 있다. 또한, 특정 지점의 서버 랙 또는 서버에 과도한 부하가 걸렸을 때 능동적으로 대처하지 못하는 문제점도 있다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한국공개특허공보 10-2011-0129514호

본 발명은 랙 시스템을 밀폐형으로 구성하고 하부에 냉방용 외기가 유입될 수 있는 유입구를 마련하여 전면 공간으로 유입된 냉방용 외기가 서버 랙을 거쳐 외부로 배출되는 기류를 조성함으로써 효율적인 냉각이 이루어지도록 한 밀폐형 랙 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 온도 센서/소리 센서의 측정값 및/또는 인터넷 데이터 센터의 제어부로부터 획득한 정보에 기초하여 서버 랙의 작동 정도를 파악하고 공기 흐름의 속도를 조절함으로써 효율적인 냉각이 이루어지도록 한 밀폐형 랙 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 냉방용 외기가 유입되는 전면 공간의 저층 부분에 배플을 설치하여 상승 기류 일부를 방해하여 저층에서도 냉각을 위한 공기 흐름이 원활히 이루어지도록 하는 밀폐형 랙 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 인터넷 데이터 센터에 설치되는 랙 시스템으로서, 중앙에 서버 장착이 가능한 랙이 다층 구조로 이루어진 서버랙 공간이 배치되고, 상기 서버랙 공간의 전후에 전면 공간 및 후면 공간이 마련되어 있는 랙 본체를 포함하되, 상기 전면 공간의 하부에 액세스 플로어(access floor)의 하부 공간과 연통되어 상기 하부 공간을 흐르는 냉각 공기가 유입되는 급기구가 형성되고, 상기 후면 공간의 상부에 상기 서버랙 공간을 지나면서 가열된 공기가 배출되는 배기구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 랙 시스템이 제공된다.

상기 급기구에 설치되어 개방 비율에 따라 상기 냉각 공기의 유입 정도를 조절하는 급기댐퍼; 및 상기 배기구에 설치되어 작동 속도에 따라 상기 랙 본체에서의 공기 흐름 속도를 조절하는 환기팬 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

상기 랙 본체에 설치되어 상기 서버랙 공간에서 발생되는 소음을 측정하는 소리 센서; 및 상기 소리 센서에서 측정한 소음 데이터를 수신하고, 미리 설정된 기준 데이터와 비교한 결과에 따라 상기 급기댐퍼의 개방 비율, 상기 환기팬의 작동 속도 중 적어도 하나를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

또는 상기 인터넷 데이터 센터의 제어유닛으로부터 상기 서버랙 공간에 설치된 서버의 동작 데이터를 수신하고, 미리 설정된 기준 데이터와 비교한 결과에 따라 상기 급기댐퍼의 개방 비율, 상기 환기팬의 작동 속도 중 적어도 하나를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

또는 상기 배기구의 주변에 설치되어 상기 가열된 공기의 온도를 측정하는 온도 센서; 및 상기 온도 센서에서 측정한 온도 데이터를 수신하고, 미리 설정된 기준 온도 데이터와 비교한 결과에 따라 상기 서버랙 공간에 설치된 서버의 발열량을 추정하여 상기 급기댐퍼의 개방 비율, 상기 환기팬의 작동 속도 중 적어도 하나를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 서버랙 공간의 상부에는 상기 전면 공간과 상기 후면 공간을 구획하여 상기 전면 공간에서 상기 후면 공간으로의 직접적인 공기 흐름을 차단하는 차단벽이 설치되어 있을 수 있다.

상기 서버랙 공간의 저층 부분의 전면부에서 상기 전면 공간 쪽으로 돌출 설치되는 기류 조절 베플을 더 포함할 수 있다.

상기 기류 조절 베플은 저층으로 갈수록 돌출 길이가 길어질 수 있다.

상기 기류 조절 베플은 상기 서버랙 공간에 장착된 상기 서버의 하부면과 동일 높이에 설치될 수 있다.

상기 서버랙 공간을 수직 방향으로 복수의 구역으로 구분하여, 상기 복수의 구역에서 발생되는 소음을 각각 측정하는 복수의 소리 센서; 상기 서버랙 공간의 전면부에서 수평 방향으로 슬라이딩 왕복 이동 가능하게 설치되는 복수의 이동형 기류 조절 베플; 상기 복수의 소리 센서에서 측정한 소음 데이터를 수신하고, 상기 복수의 구역 중에서 상대적으로 큰 소음을 발생시키거나 미리 설정된 기준 데이터와 비교한 결과 큰 소음을 발생시키는 구역을 대소음 구역으로 결정하며, 상기 복수의 이동형 기류 조절 베플 중에서 상기 대소음 구역에 설치된 상기 이동형 기류 조절 베플을 상기 전면 공간 쪽으로 슬라이딩 이동시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 대소음 구역 내에서 상기 이동형 기류 조절 베플이 고층으로 갈수록 돌출 길이가 길어지도록 제어할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 랙 시스템을 밀폐형으로 구성하고 하부에 냉방용 외기가 유입될 수 있는 유입구를 마련하여 전면 공간으로 유입된 냉방용 외기가 서버 랙을 거쳐 외부로 배출되는 기류를 조성함으로써 효율적인 냉각이 이루어지도록 한 효과가 있다.

또한, 온도 센서/소리 센서의 측정값 및/또는 인터넷 데이터 센터의 제어부로부터 획득한 정보에 기초하여 서버 랙의 작동 정도를 파악하고 공기 흐름의 속도를 조절함으로써 효율적인 냉각이 이루어지도록 한 효과가 있다.

또한, 냉방용 외기가 유입되는 전면 공간의 저층 부분에 배플을 설치하여 상승 기류 일부를 방해하여 저층에서도 냉각을 위한 공기 흐름이 원활히 이루어지도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 랙 시스템이 설치된 인터넷 데이터 센터의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 랙 시스템의 단면도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밀폐형 랙 시스템의 단면도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밀폐형 랙 시스템의 단면도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밀폐형 랙 시스템의 단면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 랙 시스템이 설치된 인터넷 데이터 센터의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인터넷 데이터 센터(1)에는 하나 이상의 층에 다수의 밀폐형 랙 시스템(100)이 1차원적으로 혹은 2차원적으로 배열되어 있을 수 있다.

인터넷 데이터 센터(1)에서 다수의 밀폐형 랙 시스템(100)이 설치된 층(서버 랙 설치층)에는 그 하부에 마련된 액세스 플로어(Access Floor)(10)의 하부 공간(12)으로 냉방용 외기가 유입되어 흐르게 된다.

냉방용 외기는 액세스 플로어의 하부 공간(12)을 통해 유동하는 중에 밀폐형 랙 시스템(100)마다 구비된 급기구를 통해 밀폐형 랙 시스템(100) 내로 유입되어 서버들을 냉각시키게 되며, 열교환을 통해 가열된 공기는 밀폐형 랙 시스템(100)의 상부에 마련된 배기구를 통해 외부로 배출된다.

밀폐형 랙 시스템(100)에서 외부로 배출된 가열 공기는 서버 랙 설치층의 상부 공간에서 인터넷 데이터 센터(1)의 외부로 유도되어 배기될 수 있다.

이상에서는 외부 외기를 유입하여 밀폐형 랙 시스템(100)을 냉각시키는 경우를 중심으로 설명하였지만, 이는 일 실시예에 불과하며, 인터넷 데이터 센터(1)에 구비된 냉방설비(미도시)를 이용하여 냉각된 공기가 액세스 플로어(10)의 하부 공간(12)으로 흐르도록 할 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에 따를 때, 밀폐형 랙 시스템(100)마다 개별적으로 또는 독립적으로 냉방용 공기의 유입 여부 및 유입량을 설정할 수 있어 인터넷 데이터 센터(1) 전체에서 소모되는 에너지 사용량을 절감할 수 있으며, 효율적인 냉각이 가능하여 서버 랙의 성능을 최적화할 수 있게 된다.

이하에서는 밀폐형 랙 시스템(100)의 상세 구성 및 냉각 원리에 대하여 관련 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 랙 시스템의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 액세스 플로어(10), 밀폐형 랙 시스템(100a), 랙 본체(110), 서버(124), 랙(122), 서버랙 공간(120), 전면 공간(130), 후면 공간(140), 급기구(112), 급기댐퍼(114), 배기구(116), 환기팬(118), 차단벽(150), 액세스 플로어(10), 하부 공간(12)이 도시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 랙 시스템(100a)은 밀폐형으로 구성되어 있어 급기구와 배기구를 통해서만 급기 및 배기가 이루어지며, 급기구를 통해 유입된 냉각 공기가 랙 마운트된 서버들 사이의 공간을 통과하면서 열교환을 수행하여 서버들을 냉각시킨 후 환기팬의 작동에 의해 배기구를 통해 외부로 배출되는 공기 흐름을 가지게 되어 효율적인 냉각이 이루어질 수 있도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 랙 시스템(100a)은 밀폐형으로 구성된 랙 본체(110)를 포함한다.

랙 본체(110)는 중앙에 하나 이상의 서버(124)가 장착될 수 있는 다층 구조의 랙(122)이 설치되어 있는 서버랙 공간(120)과, 서버랙 공간(120)에 의해 구획되는 전면 공간(130) 및 후면 공간(140)을 포함한다. 서버랙 공간(120)에는 랙(122)에 의해 지지되는 서버들(124) 사이에 빈 공간이 존재하게 되며, 이하에서는 이 공간을 층간 공간이라 하기로 한다.

전면 공간(130) 및 후면 공간(140)을 나타내는 전후 방향은 본 발명의 이해와 설명의 편의를 위해 가정한 것으로, 필요에 따라 전후가 변경되거나 전후 방향 이외에 좌우 방향이 될 수도 있음은 물론이다.

전면 공간(130)의 하부에는 액세스 플로어(10)의 하부 공간(12)과 연통되는 급기구(112)가 형성되어 있어, 하부 공간(12)을 유동하는 냉각 공기가 급기구(112)를 통해 전면 공간(130)으로 유입될 수 있도록 한다.

하부 공간(12)을 유동하는 냉각 공기는, 앞서 도 1을 참조하여 설명한 것과 같이, 인터넷 데이터 센터 외부에서 유입된 외기, 인터넷 데이터 센터에 구비된 냉각설비의 동작에 의해 냉각된 공기 등일 수 있다.

급기구(112)에는 개폐 정도에 따라 냉각 공기의 유입량을 조절하는 급기댐퍼(114)가 설치되어 있을 수 있다.

전면 공간(130)에 유입된 냉각 공기는 상승과 동시에 서버랙 공간(120)의 층간 공간으로 진행되어 후면 공간(140)으로 진행할 수 있다. 전면 공간(130)에서 후면 공간(140)으로 진행되는 과정 중에 냉각 공기가 서버(124)와 접촉하여 열교환을 수행함으로써 서버(124)의 온도를 낮출 수 있다.

열교환을 통해 온도가 상승된 가열 공기는 후면 공간(140)에 모인 이후 후면 공간(140)의 상부에 형성된 배기구(116)를 통해 랙 본체(110)의 외부로 배출될 수 있다. 이 때 배기구(116)에서는 환기팬(118)이 설치되어 있어 후면 공간(140)에 모인 가열 공기가 보다 원활하게 외부로 배출되도록 할 수 있다.

서버랙 공간(120)의 상부에 전면 공간(130)과 후면 공간(140)을 구획하는 차단벽(150)이 추가적으로 설치될 수 있다. 이 경우 전면 공간(130)에 유입된 냉각 공기가 서버랙 공간(120)을 거치지 않고 바로 후면 공간(140)으로 넘어가 외부로 배출되는 것을 방지함으로써 냉각 공기가 서버 냉각에 모두 활용되도록 하여 에너지 효율을 높일 수 있다.

본 실시예에 따른 밀폐형 랙 시스템(100a)은 급기구(112)와 배기구(116)를 통해서만 급기 및 배기가 이루어지는 밀폐형 구조를 가지고 있어, 냉각 공기가 중앙의 서버랙 공간(120)을 반드시 통과하게 되므로 열교환 효율을 높일 수 있는 것을 특징으로 한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밀폐형 랙 시스템의 단면도이다.

도 3에 도시된 본 실시예에 따른 밀폐형 랙 시스템(100b)은, 도 2에 도시된 밀폐형 랙 시스템(100a)과 비교할 때, 소리 센서(160a, 160b, 160c, 이하 '160'으로 통칭함) 및 제어부(170)를 더 포함하고 있다. 실시예에 따라 소리 센서(160) 대신에 온도 센서(165)를 포함하거나 온도 센서(165)를 추가로 더 포함할 수도 있다.

소리 센서(160)는 서버랙 공간(120) 내에 설치된 서버들(124)의 작동에 의해 발생되는 소음을 측정하여 제어부(170)로 전송한다.

소리 센서(160)는 랙 본체(110) 내외의 지정된 위치에 설치되며, 하나 혹은 둘 이상이 설치될 수 있다.

소리 센서(160)가 복수 개인 경우 수직 방향으로 일정 거리만큼 이격 설치함으로써, 서버랙 공간(120)이 수직 방향으로 복수의 소공간으로 구획될 때 각 소리 센서(160)가 하나 혹은 둘 이상의 소공간을 담당하도록 할 수도 있다.

제어부(170)는 소리 센서(160)로부터 소음 데이터를 수신하고, 미리 설정된 기준 데이터와 비교하여 현재 밀폐형 랙 시스템(100)의 동작 정도를 판단하고, 동작 정도에 따라 환기팬(118)의 작동 속도 및/또는 급기댐퍼(114)의 개폐 정도를 조절할 수 있다.

서버랙 공간(120)에 설치된 서버들(124)의 경우 컴퓨팅 장치로서, 서버(124) 내부에 설치된 팬, 스피커 등의 장치로 인해 정지 상태에 있는 경우와 동작 상태에 있는 경우 발생하는 소음에 있어서 차이가 나게 된다.

따라서, 제어부(170)는 서버랙 공간(120)에 설치된 서버들(124) 중 일정 비율 이상의 서버(124)가 동작할 경우에 발생되는 소음을 기준 데이터로 설정하고서, 해당 기준 데이터와 비교하여 더 큰 소음이 발생한 경우에는 서버랙 공간(120)에 설치된 서버들(124)의 동작 비율이 높은 것으로 판단할 수 있다.

서버들(124)의 동작 비율이 높을 경우 서버(124)로부터의 발열이 많아 내부 온도가 상승할 가능성이 높으므로, 냉각 공기의 유입량을 증가시키고 냉각 공기의 흐름 속도를 높이기 위해 급기댐퍼(114)의 개방 비율 및/또는 환기팬(118)의 작동 속도를 높일 수 있다.

또한, 제어부(170)는 IDC 제어유닛(180)과 연결되어 있을 수 있다. IDC 제어유닛(180)은 인터넷 데이터 센터(IDC) 전체를 총괄 관리하는 유닛으로서, 밀폐형 랙 시스템(100)에 설치된 서버들(124)의 동작 여부에 대한 정보를 관리할 수 있다.

이 경우 제어부(170)는 IDC 제어유닛(180)으로부터 해당 밀폐형 랙 시스템(100)에 설치된 서버들(124)의 동작 여부에 대한 정보를 수신하여, 서버랙 공간(120)에 설치된 서버들(124)의 동작 비율을 파악하고, 일정 비율 이상인 경우 냉각 공기의 유입량을 증가시키고 냉각 공기의 흐름 속도를 높이기 위해 급기댐퍼(114)의 개방 비율 및/또는 환기팬(118)의 작동 속도를 높일 수 있다.

다른 실시예에 따를 경우, 랙 본체(110)의 배기구(116) 쪽에 설치되어 배기되는 내기의 온도를 측정하는 온도 센서(165)를 더 포함할 수도 있다.

제어부(170)는 온도 센서(165)로부터 온도 데이터를 수신하고, 미리 설정된 기준 온도 데이터와 비교하여 현재 밀폐형 랙 시스템(100)의 발열량을 판단하고, 발열량에 따라 환기팬(118)의 작동 속도 및/또는 급기댐퍼(114)의 개폐 정도를 조절할 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밀폐형 랙 시스템의 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 본 실시예에 따른 밀폐형 랙 시스템(100c)은, 도 2에 도시된 밀폐형 랙 시스템(100a)과 비교할 때, 전면 공간(130)에 기류 조절 베플(190)이 추가적으로 설치되어 있다.

기류 조절 베플(190)은 서버랙 공간(120)의 전면부에서 전면 공간(130) 쪽으로 돌출 설치되며, 급기구(112)를 통해 전면 공간(130)에 유입되어 상승하는 냉각 공기의 흐름을 조절하게 된다.

기류 조절 베플(190)이 없는 경우 급기구(112)를 통해 유입된 냉각 공기는 상승 기류에 의해 상방향으로 진행하게 되어 서버랙 공간(120) 중 저층 부분에서는 서버랙 공간(120)을 통해 후면 공간(140)으로 진행되는 양이 비교적 적을 수 있다.

따라서, 저층에 위치한 서버들(124)이 제대로 냉각되지 않을 수 있는 바, 서버랙 공간(120) 중 저층 부분의 전면부에 기류 조절 베플(190)을 설치하여 상승 기류를 방해함으로써 저층 부분에서 냉각 공기가 상방향 이외에 후방향으로도 원활히 흐르도록 만들어 줄 수 있다.

기류 조절 베플(190)이 설치되는 높이는 서버랙 공간(120)에서 서버(124)의 하부면과 동일 높이에 설치될 수 있다. 이 경우 기류 조절 베플(190)에 의해 상방향으로의 흐름이 방해된 냉각 공기가 기류 조절 베플(190)을 따라 서버(124)와 서버(124) 사이의 공간(층간 공간)으로 진행하여 열교환이 원활히 이루어지도록 할 수 있다.

기류 조절 베플(190)은 도 4에 도시된 것과 같이 그 돌출 길이가 모두 동일할 수도 있고, 도 5에 도시된 것과 같이 그 돌출 길이가 상부로 갈수록 줄어들 수도 있다.

저층일수록 냉각 공기가 후방향으로 진행하는 양이 적기 때문에, 도 5에 도시된 것과 같이 기류 조절 베플(190)의 돌출 길이를 길게 하고, 고층으로 갈수록 그 돌출 길이를 짧게 하면, 상방향으로의 공기 흐름에 대한 방해를 줄여 주어 최고층까지 냉각 공기가 원활히 도달하도록 할 수 있게 된다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밀폐형 랙 시스템의 단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 밀폐형 랙 시스템(100d)은, 도 2에 도시된 밀폐형 랙 시스템(100a)과 비교할 때, 이동형 기류 조절 베플(200), 소리 센서(160a, 160b, 160c, 이하 '160'으로 통칭함), 제어부(170)를 더 포함하고 있다.

본 실시예에 따를 때, 서버랙 공간(120)은 복수의 구역으로 구획될 수 있으며, 도 6에서는 3개의 구역(A1, A2, A3)으로 구획된 경우가 예시되어 있다.

각 구역(A1, A2, A3)마다 해당 구역의 소음을 측정하는 소리 센서(160a, 160b, 160c)가 설치되어 있어, 해당 구역에서 발생하는 소음이 개별적으로 혹은 독립적으로 측정될 수 있다.

또한, 각 구역의 전면부에는 이동형 기류 조절 베플(200)이 설치되어 있다. 이동형 기류 조절 베플(200)은 수평 방향으로 슬라이딩 왕복 이동이 가능한 기류 조절 베플로서, 제어부(170)의 제어에 따라 서버랙 공간(120)으로부터 전면 공간(130)으로의 돌출 길이가 조절될 수 있다. 이처럼 이동형 기류 조절 베플(200)이 슬라이딩 이동하는 방식으로는 예를 들어 LM 가이드 방식, 랙 앤 피니언 방식 등이 이용될 수 있을 것이다.

제어부(170)는 소리 센서(160)에서 측정한 소음 데이터를 수신하고 분석하여 소음이 많이 발생하는 구역(대소음 구역)을 결정할 수 있다.

소음이 많이 발생하는 구역(대소음 구역)은 타 구역과 비교할 때 상대적으로 큰 소음을 나타내는 구역일 수도 있으며, 절대적으로 기준 데이터와 비교할 때 큰 소음을 나타내는 구역일 수도 있다.

대소음 구역으로 지정된 구역은 서버들(124)의 동작 비율이 높은 구역으로 서버들(124)의 동작에 따른 발열이 많을 것으로 예상되는 구역이다.

따라서, 제어부(170)는 대소음 구역에 설치된 이동형 기류 조절 베플(200)이 전면 공간(130)을 향해 슬라이딩 이동하여 전면 공간(130)에서 상승하는 냉각 공기가 대소음 구역으로 보다 많이 유입되어 보다 많은 열교환이 수행되도록 할 수 있을 것이다.

도면에서는 A2 구역이 대소음 구역으로 결정된 경우를 가정하고 있으며, A2 구역에 설치된 이동형 기류 조절 베플(200)이 전면 공간(130)을 향해 슬라이딩 이동한 형상이 도 6에 도시되어 있다.

원활한 기류 조절을 위해, 도 7에 도시된 것과 같이 대소음 구역 내에서 고층부로 갈수록 이동형 기류 조절 베플(200)의 돌출길이가 길어지도록 할 수 있다.

이러한 배열 형상을 가질 경우 대소음 구역 상부로의 냉각 공기 진행을 최대한 방해하면서 수평 방향, 즉 서버랙 공간(120)으로 냉각 공기가 진행하도록 기류를 유도할 수 있어 효과적인 냉각이 수행될 수 있다. 도 7에 도시된 이동형 기류 조절 베플(200)의 배열 형상은 일 실시예에 불과하며, 이 외에도 상승 기류를 방해하고 수평 기류로 유도할 수 있도록 하는 다양한 배열 형상이 이용될 수 있음은 물론이다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 인터넷 데이터 센터 10: 액세스 플로어
12: 하부 공간
100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e: 밀폐형 랙 시스템
110: 랙 본체 120: 서버랙 공간
122: 랙 124: 서버
130: 전면 공간 140: 후면 공간
112: 급기구 114: 급기댐퍼
116: 배기구 118: 환기팬
150: 차단벽 160a, 160b, 160c: 소리 센서
165: 온도 센서
170: 제어부 180: IDC 제어유닛
190: 기류 조절 베플 200: 이동형 기류 조절 베플

Claims

인터넷 데이터 센터에 설치되는 랙 시스템으로서,
중앙에 서버 장착이 가능한 랙이 다층 구조로 이루어진 서버랙 공간이 배치되고, 상기 서버랙 공간의 전후에 전면 공간 및 후면 공간이 마련되어 있는 랙 본체를 포함하되,
상기 전면 공간의 하부에 액세스 플로어(access floor)의 하부 공간과 연통되어 상기 하부 공간을 흐르는 냉각 공기가 유입되는 급기구가 형성되고, 상기 후면 공간의 상부에 상기 서버랙 공간을 지나면서 가열된 공기가 배출되는 배기구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하며,
상기 서버랙 공간을 수직 방향으로 복수의 구역으로 구분하여, 상기 복수의 구역에서 발생되는 소음을 각각 측정하는 복수의 소리 센서;
상기 서버랙 공간의 전면부에서 수평 방향으로 슬라이딩 왕복 이동 가능하게 설치되는 복수의 이동형 기류 조절 베플;
상기 복수의 소리 센서에서 측정한 소음 데이터를 수신하고, 상기 복수의 구역 중에서 상대적으로 큰 소음을 발생시키거나 미리 설정된 기준 데이터와 비교한 결과 큰 소음을 발생시키는 구역을 대소음 구역으로 결정하며, 상기 복수의 이동형 기류 조절 베플 중에서 상기 대소음 구역에 설치된 상기 이동형 기류 조절 베플을 상기 전면 공간 쪽으로 슬라이딩 이동시키는 제어부를 더 포함하는 밀폐형 랙 시스템.
제1항에 있어서,
상기 급기구에 설치되어 개방 비율에 따라 상기 냉각 공기의 유입 정도를 조절하는 급기댐퍼; 및 상기 배기구에 설치되어 작동 속도에 따라 상기 랙 본체에서의 공기 흐름 속도를 조절하는 환기팬 중 적어도 하나를 더 포함하는 밀폐형 랙 시스템.
제2항에 있어서,
상기 랙 본체에 설치되어 상기 서버랙 공간에서 발생되는 소음을 측정하는 소리 센서; 및
상기 소리 센서에서 측정한 소음 데이터를 수신하고, 미리 설정된 기준 데이터와 비교한 결과에 따라 상기 급기댐퍼의 개방 비율, 상기 환기팬의 작동 속도 중 적어도 하나를 조절하는 제어부를 더 포함하는 밀폐형 랙 시스템.
제2항에 있어서,
상기 인터넷 데이터 센터의 제어유닛으로부터 상기 서버랙 공간에 설치된 서버의 동작 데이터를 수신하고, 미리 설정된 기준 데이터와 비교한 결과에 따라 상기 급기댐퍼의 개방 비율, 상기 환기팬의 작동 속도 중 적어도 하나를 조절하는 제어부를 더 포함하는 밀폐형 랙 시스템.
제2항에 있어서,
상기 배기구의 주변에 설치되어 상기 가열된 공기의 온도를 측정하는 온도 센서; 및
상기 온도 센서에서 측정한 온도 데이터를 수신하고, 미리 설정된 기준 온도 데이터와 비교한 결과에 따라 상기 서버랙 공간에 설치된 서버의 발열량을 추정하여 상기 급기댐퍼의 개방 비율, 상기 환기팬의 작동 속도 중 적어도 하나를 조절하는 제어부를 더 포함하는 밀폐형 랙 시스템.
제1항에 있어서,
상기 서버랙 공간의 상부에는 상기 전면 공간과 상기 후면 공간을 구획하여 상기 전면 공간에서 상기 후면 공간으로의 직접적인 공기 흐름을 차단하는 차단벽이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 랙 시스템.
제1항에 있어서,
상기 서버랙 공간의 저층 부분의 전면부에서 상기 전면 공간 쪽으로 돌출 설치되는 기류 조절 베플을 더 포함하는 밀폐형 랙 시스템.
제7항에 있어서,
상기 기류 조절 베플은 저층으로 갈수록 돌출 길이가 길어지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 랙 시스템.
제7항에 있어서,
상기 기류 조절 베플은 상기 서버랙 공간에 장착된 상기 서버의 하부면과 동일 높이에 설치되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 랙 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 대소음 구역 내에서 상기 이동형 기류 조절 베플이 고층으로 갈수록 돌출 길이가 길어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 랙 시스템.