KR20120076244A - 전력 관리 시스템 및 이에 적용되는 전력 분배기 - Google Patents

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Abstract

전력 관리 시스템 및 이에 적용되는 전력 분배기가 제공된다. 본 전력 관리 시스템은 전력 분배기로부터 전력 사용량 정보를 수신하고 전력 사용량 정보에 따라 서버 랙의 기준 전력 사용량을 설정하는 전력 관제 장치를 포함한다. 이에 따라, 전력 관제 장치는 서버 각각의 전력 소비량을 확인 및 제어할 수 있게 된다. 그리고, 전력 관리 시스템은 서버별로 전력 수요를 예측할 수 있게 되어, 불필요한 전력 소모를 줄이고 데이터 센터의 서버들의 전력을 효율적으로 관리할 수 있게 된다.

Description

전력 관리 시스템 및 이에 적용되는 전력 분배기 {Power management system and Power distribution unit applying thereto}
본 발명은 전력 관리 시스템 및 이에 적용되는 전력 분배기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 서버 랙에 설치된 서버들의 전력을 관리하기 위한 전력 관리 시스템 및 이에 적용되는 전력 분배기에 관한 것이다.
일반적으로 데이터센터에 설치된 서버의 경우에는 서비스의 사용시간 및 접속량과 상관없이 24시간 가동되고 있음에 따라 에너지 절감 기술 및 효율적인 관리 기술이 필요하다.
특히, 데이터센터를 운영하기 위해서는 필수적으로 전력을 대량으로 소모하며 IT 분야의 기술의 발달과 사용자들의 요구가 높아짐에 따라 이용 비용 또한 동시에 급증하고 있는 추세이다. 2006년 미국내 데이터 센터들의 전력소모량은 610억 KWh이며, 그 비용은 45억 달러 수준으로 이는 미국 580만 가정의 전력 사용량과 맞먹는 수준이다. 이런 추세로 2011년에는 1000억 KWh를 소모할것으로 예산 되며 그중 대기 전력이 소모하는 비율을 전체 사용량의 25%이상을 차지 할것으로 예상됨에 따라 효율적인 관리가 그 어느 분야보다 더 필요로 하고 있다.
국내의 경우 데이터 센터의 대부분은 전력량을 모니터링 하고 있다. 하지만, 전력량의 모니터링 방법이 단순히 건물 전체의 총 사용량을 모니터링 하는데 그치고 있는 실정이다. 이에 따라, 더욱 효율적으로 전력량을 모니터링하기 위한 방안의 모색이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 전력 분배기로부터 전력 사용량 정보를 수신하고 전력 사용량 정보에 따라 서버 랙의 기준 전력 사용량을 설정하는 전력 관제 장치를 포함하는 전력 관리 시스템 및 이에 적용되는 전력 분배기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 전력 관리 시스템은, 적어도 하나의 서버 랙(rack)에 장착되어 각 서버의 전력 사용량 정보 및 온도 정보를 감지하는 적어도 하나의 전력 분배기; 및 상기 전력 분배기로부터 상기 전력 사용량 정보를 수신하고, 상기 전력 사용량 정보에 따라 상기 서버 랙의 기준 전력 사용량을 설정하는 전력 관제 장치;를 포함한다.
그리고, 상기 전력 관제 장치는, 상기 전력 사용량 정보를 이용하여, 특정 기간에 대한 전력 수요를 예측한 데이터인 수요 예측 데이터를 산출할 수도 있다.
또한, 상기 전력 관제 장치는, 다음의 수식 Ft = Ft-1 + a(At-1 - Ft-1) (여기에서, Ft 는 t기의 예측값, Ft-1 는 t-1기의 예측값, At-1 는 t-1기의 실제 사용값, a는 지수 평활 계수) 을 이용하여 상기 특정 기간(t기)에 대한 상기 수요 예측 데이터를 산출할 수도 있다.
그리고, 상기 전력 관제 장치는, 서버별 중요도 및 활용 시간대에 대한 정보를 이용하여 상기 서버별 기준 전력 사용량을 설정하는 것을 특징으로 할 수도 있다.
또한, 상기 전력 관제 장치는, 상기 각 서버의 온도 정보에 따라 각 서버의 전력 공급 여부를 결정할 수도 있다.
그리고, 상기 전력 관제 장치는, 상기 전력 사용량 정보를 탄소 배출량으로 환산할 수도 있다.
또한, 상기 전력 관제 장치에 원격으로 접속하고, 상기 전력 관제 장치에 저장된 전력 사용량 정보를 수신하여 디스플레이하는 원격 제어 단말;을 더 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 적어도 하나의 서버가 마운트된 서버 랙(rack)의 전력 분배기는, 상기 적어도 하나의 서버 각각의 전력 사용량 정보를 감지하는 전력 센서부; 상기 적어도 하나의 서버 각각의 서버 내의 온도 정보를 감지하는 온도 센서부; 상기 적어도 하나의 서버 각각의 서버의 전원을 제어하는 전원 제어부; 외부 장치와 유무선 통신을 수행하는 통신부; 상기 감지된 전력 사용량 정보 및 온도 정보가 상기 통신부를 통해 상기 외부 장치로 전송되도록 제어하고, 상기 외부 장치로부터 수신된 제어신호에 따라 상기 적어도 하나의 서버 각각의 전원을 제어하도록 상기 전원 제어부를 제어하는 제어부;를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전력 분배기로부터 전력 사용량 정보를 수신하고 전력 사용량 정보에 따라 서버 랙의 기준 전력 사용량을 설정하는 전력 관제 장치를 포함하는 전력 관리 시스템 및 이에 적용되는 전력 분배기를 제공할 수 있게 되어, 전력 관제 장치는 서버 각각의 전력 소비량을 확인 및 제어할 수 있게 된다. 이에 따라, 전력 관리 시스템은 서버별로 전력 수요를 예측할 수 있게 되어, 불필요한 전력 소모를 줄이고 데이터 센터의 서버들의 전력을 효율적으로 관리할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전력 관리 시스템의 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전력 분배기(10)의 구성을 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전력 관제 장치(30)의 상세한 구조를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 원격 제어 단말(60)의 구조를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전력 관련 정보 수집 과정 및 모니터링 과정을 설명하기 위한 흐름도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 원격 제어 단말을 이용한 전력 관리 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전력 관리 시스템의 구조를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전력 관리 시스템은 적어도 하나의 전력 분배기(10), 게이트웨이(20), 전력 관제 장치(30), 단말 PC(40), 이더넷/무선 통신망(50), 및 원격 제어 단말(60)을 포함한다.
전력 분배기(10)는 적어도 하나의 서버 랙(rack)에 장착되어 각 서버의 전력 사용량 정보 및 온도 정보를 감지한다. 여기에서, 서버 랙은 적어도 하나의 서버가 마운트되는 캐비넷 형태의 서버 설치 및 관리 장비이다. 그리고, 하나의 서버 랙에는 전원을 공급 및 분배하기 위해 전력 분배기가 하나씩 장착된다.
이 때, 전력 분배기(10)는 서버 랙에 마운트된 서버들 각각이 어느 정도의 전력을 사용하는지를 감지하여 각 서버에 대한 전력 사용량 정보를 생성한다. 여기에서, 전력 사용량 정보는 각 서버의 전력을 어느정도 소모하는지에 대한 정보가 기간별(예를 들어, 일별, 주별, 월별, 연간)로 포함되어 있다.
또한, 전력 분배기(10)는 서버 랙에 마운트된 서버들 각각의 온도를 감지하여 각 서버에 대한 온도 정보를 생성한다. 여기에서, 온도 정보는 각 서버의 온도가 시간별로 기록되어 있다.
그리고, 전력 분배기(10)는 게이트웨이(20)를 통해 전력 사용량 정보 및 온도 정보를 전력 관제 장치(30)로 전송한다. 전력 관제 장치(30)는 전력 분배기로부터 상기 전력 사용량 정보 및 온도 정보를 수신하고, 상기 전력 사용량 정보 및 온도 정보에 따라 상기 서버 랙의 기준 전력 사용량을 산출 및 설정한다.
그리고, 전력 관제 장치(30)는 수신된 전력 사용량 정보 및 온도 정보를 이용하여 전력 사용량에 대한 수요를 예측하고, 예측된 수요 예측 데이터를 저장한다. 여기에서, 수요 예측 데이터는 현재 기간에 대한 전력 사용량에 대한 예측값을 나타내며, 과거의 사용의 경향이 장래에도 계속 반영된다는 점을 전제로 예측하는 방법인 시계열 분석 중 지수 평활법을 이용하여 예측될 수 있다. 지수 평활법은 다양한 기간 중 최근 기간에 대한 데이터에 가중치를 두어 예측의 정확도를 높이는 방법에 해당된다. 지수 평활법을 적용한 예측 원리는 아래와 같다.
당기 전력 예측값 = a * 전기 실제 전력 사용값 + (1-a) * 전기 전력 예측값
이와 같은 원리를 수식으로 표현하면 아래와 같다.
Ft = Ft-1 + a(At-1 - Ft-1)
여기에서,
Ft 는 t기의 예측값
Ft-1 는 t-1기의 예측값
At-1 는 t-1기의 실제 사용값
a는 지수 평활 계수
전력관제 장치(30)는 이와같은 수식에 따라, 이전 기간의 전력 사용량 및 예측량을 이용하여 현재의 전력 사용량에 대한 수요 예측 데이터를 산출할 수 있게 된다.
그리고, 전력관제 장치(30)는 산출된 수요 예측 데이터를 이용하여 각 서버에 대한 기준 전력 사용량을 결정하게 된다. 그리고, 전력관제 장치(30)는 각 서버별로 설정된 기준 전력 사용량을 초과하지 않도록 전력 사용 스케줄을 설정하여, 해당 기간에 사용될 총 전력량을 예측하게 된다.
또한, 전력관제 장치(30)는 사용자로부터 각 서버별 중요도 및 활용 시간대에 대한 정보를 입력받는다. 그러면, 전력관제 장치(10)는 입력된 서버별 중요도 및 활용 시간대를 고려하여, 기준 전력 사용량을 설정한다. 구체적으로, 전력 관제 장치(10)는 중요도가 높은 서버에 대해서는 다른 서버들보다 기준 전력 사용량을 높게 설정하게 된다. 또한, 전력 관제 장치(10)는 각 시간대 별로, 활용률이 높은 시간대에 해당되는 서버에 대해 기준 전력 사용량을 높게 설정하게 된다. 전력관제 장치(30)는 사용자로부터 각 서버별 중요도 및 활용 시간대에 대한 정보를 이용하여 설정된 기준 전력 사용량을 보정하게 된다.
그리고, 전력관제 장치(30)는 이와 같은 서버별 전력 사용량 정보, 온도 정보, 서버별 수요 예측 데이터, 기준 전력 사용량 및 보정된 기준 전력 사용량을 데이터베이스에 저장하게 된다. 그리고, 전력 관제 장치(30)는 시간대별로 각 서버에 공급되는 전력량을 스케쥴링하게 된다. 그리고, 전력 관제 장치(30)는 스케쥴링된 전력량에 따라 각 서버의 사용 전력이 제어되도록 각 서버 랙의 전력 분배기(10)에 각 서버의 전력 제어를 위한 전력 제어신호를 전송한다.
또한, 전력 관제 장치(30)는 각 서버의 전력 사용량 정보를 이용하여, 전력 사용량을 탄소 배출량으로 환산하여 시간별 서버별 탄소 배출량 정보를 산출하게 된다. 그리고, 전력 관제 장치(30)는 시간별, 서버별 탄소 배출량 정보를 데이터 베이스에 저장한다.
그리고, 전력 관제 장치(30)는 데이터베이스에 저장된 정보를 바탕으로 사용계획서, 온실가스 배출보고서, 관리종합보고서 등 기업이나 관공서에서 필요한 관리 문서를 자동을 작성하여 데이터 베이스(31)에 저장할 수도 있다.
또한, 전력 관제 장치(30)는 주기적으로 각 서버별로 수집된 전력 사용량 정보 및 온도 정보를 기준 전력 사용량과 비교하여, 각 서버별로 기준 전력 사용량 또는 안전 온도 범위를 벗어나는지를 확인한다. 그리고, 전력 관제 장치(30)는 기준 전력 사용량 또는 안전 온도 범위를 벗어나는 서버가 존재하는 경우, 단말 PC(40)에 또는 이를 이더넷/무선 통신망(50)을 통해 원격 제어 단말(60)에 알림 메시지를 표시한다.
그리고, 전력 관제 장치(30)는 단말 PC(40)를 통해 수집된 전력 사용량 정보, 탄소 배출량 정보, 온도 정보, 전력 수요 예측 데이터 등의 데이터베이스에 저장된 정보를 그래프화하여 화면에 표시할 수도 있다. 따라서, 사용자는 화면에 표시되는 그래프를 통해 전력에 관련된 정보들을 확인할 수 있게 된다.
단말 PC(40)는 전력 관제 장치(30)에서 제공되는 정보를 모니터에 표시하고, 사용자로부터 전력 관제 장치(30)를 제어하기 위한 명령을 입력받는다. 즉, 사용자는 단말 PC(40)를 통해 전력 관제 장치(30)에서 수집 및 산출된 전력 사용량 정보, 탄소 배출량 정보, 온도 정보, 전력 수요 예측 데이터 등을 확인할 수 있게 된다.
원격 제어 단말(60)은 이더넷/무선 통신망(50) 등의 외부 통신망을 사용하여 전력 관제 장치(30)와 통신을 하는 단말이다. 원격 제어 단말(60)은 사용자로부터 사용자 인증, 정보검색, 제어 명령등을 입력받는다. 그러면, 원격 제어 단말(60)은 입력된 명령에 대한 통신 패킷을 만들어 전력 관제 장치(30)로 전송한다.
또한, 원격 제어 단말(60)은 전력 관제 장치(30)로부터 수신되는 데이터를 입력 받아 화면에 그래프 또는 표 형태로 표시한다. 원격 제어 단말(60)과 전력 관제 장치(30) 간의 통신은 xml형태로 필요한 실제 데이터의 값만을 송수신한다. 그리고, 원격 제어 단말(60)은 그 데이터의 값을 소형 화면에 적합한 형태로 변형 시켜 줌으로써 화면에 표시하여, 사용자의 가독성을 높여주게 된다.
이와 같은 전력 관리 시스템에 따르면, 각각의 서버 랙에 설치된 전력 분배기(10)를 이용하여 서버 각각의 전력 사용량 정보 및 온도 정보를 감지할 수 있게 되어, 전력 관제 장치(30)는 서버 각각의 전력 소비량을 확인 및 제어할 수 있게 된다. 이에 따라, 전력 관리 시스템은 서버별로 전력 수요를 예측할 수 있게 되어, 불필요한 전력 소모를 줄이고 데이터 센터의 서버들의 전력을 효율적으로 관리할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전력 분배기(10)의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전력 분배기(10)는 전력 센서부(11), 온도 센서부(12), 전원 제어부(13), 제어부(14), 및 통신부(15)를 포함한다.
전력 센서부(11)는 적어도 하나의 서버 각각의 전력 사용량 정보를 감지한다. 구체적으로, 전력 센서부(11)는 서버 랙에 마운트된 서버들 각각이 어느 정도의 전력을 사용하는지를 감지하여 각 서버에 대한 전력 사용량 정보를 생성한다. 여기에서, 전력 사용량 정보는 각 서버의 전력을 어느정도 소모하는지에 대한 정보가 기간별(예를 들어, 일별, 주별, 월별, 연간)로 포함되어 있다.
그리고, 온도 센서부(12)는 적어도 하나의 서버 각각의 서버 내의 온도 정보를 감지한다. 구체적으로, 온도 센서부(12)는 서버 랙에 마운트된 서버들 각각의 온도를 감지하여 각 서버에 대한 온도 정보를 생성한다. 여기에서, 온도 정보는 각 서버의 온도가 시간별로 기록되어 있다.
전원 제어부(13)는 제어부(14)의 제어에 따라 적어도 하나의 서버 각각의 서버의 전원을 제어한다. 구체적으로, 전원 제어부(13)는 제어부(14)의 제어에 따라, 각 서버의 전력 공급량을 제어하고 전원을 온/오프 하게 된다.
통신부(15)는 게이트웨이를 통해 전력 관제 장치(30)와 유무선 통신을 수행한다. 구체적으로, 통신부(15)는 감지된 전력 사용량 정보 및 온도 정보를 전력 관제 장치(30)로 전송하게 된다.
제어부(14)는 전력 분배기(10)의 동작 전반을 제어한다. 구체적으로, 제어부(14)는 감지된 전력 사용량 정보 및 온도 정보가 통신부(15)를 통해 전력 관제 장치(30)로 전송되도록 제어한다. 그리고, 제어부(15)는 외부 장치로부터 수신된 제어신호에 따라 적어도 하나의 서버 각각의 전원을 제어하도록 전원 제어부(13)를 제어하게 된다.
이와 같이, 제어부(14)는 감지된 전력 사용량 정보와 온도 정보를 외부 기기로 전송하고, 외부 기기에서 입력된 제어신호에 따라 각 서버의 전력 공급량을 조절하게 된다. 따라서, 이와 같은 구조의 전력 분배기(10)는 서버 각각의 전력 공급량을 제어할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전력 관제 장치(30)의 상세한 구조를 도시한 블럭도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전력 관제 장치(30)는 데이터 베이스(31), 외부 통신 모듈(32), 사용자 인증 모듈(33), 스케줄링 모듈(34), 통계 처리 모듈(35), 그래프 표현 모듈(36), 탄소량 변환 모듈(37), 및 문서 처리 모듈(38)을 포함한다.
여기에서, 전력 관제 장치(30)는 상술된 구성요소들이 하드웨어로 구현된 구조가 될 수도 있고, 일부 소프트웨어 형태로 구현된 구조가 될 수도 있다. 구체적으로, 소프트웨어 형태로 구현된 경우, 전력 관제 장치(30)는 컴퓨터와 같은 구조를 가지게 되고, 사용자 인증 모듈(33), 스케줄링 모듈(34), 통계 처리 모듈(35), 그래프 표현 모듈(36), 탄소량 변환 모듈(37), 및 문서 처리 모듈(38)은 전력 관제 소프트웨어로 구현되어 CPU에 의해 실행되게 되며, 데이터 베이스(31)는 하드 디스크 등의 저장장치에 구현되며, 외부 통신 모듈(32)은 유무선 랜 등으로 구현되게 된다. 즉, 전력 관제 장치(30)의 기능은 하드웨어 및 소프트웨어 중 어느 것으로도 구현될 수 있게 된다.
데이터 베이스(31)는 전력 사용량 정보, 탄소 배출량 정보, 온도 정보, 전력 수요 예측 데이터, 탄소 배출량 정보 등을 각 서버별, 기간별로 데이터베이스화하여 저장한다.
외부 통신 모듈(32)은 전력 분배기(10), 단말 PC(40) 및 원격 제어 단말(60)과 통신을 수행한다. 구체적으로, 외부 통신 모듈(32)은 전력 분배기(10)로부터 전력 사용량 정보 및 온도 정보를 수신한다. 또한, 외부 통신 모듈(32)은 단말 PC(40) 및 원격 제어 단말(60)로 전력 사용량 정보, 탄소 배출량 정보, 온도 정보, 전력 수요 예측 데이터, 탄소 배출량 정보 등을 전송한다. 그리고, 외부 통신 모듈(32)은 단말 PC(40) 및 원격 제어 단말(60)로부터 전력 관제 장치(30)의 제어를 위한 제어 명령을 입력받는다.
사용자 인증 모듈(33)은 외부에서 사용자가 전력 관제 장치(30)에 접속시 사용자에 대한 인증을 통해 데이터 베이스(31)의 접근 범위를 제한해주는 기능을 한다. 즉, 사용자 인증 모듈(33)은 사용자의 아이디를 이용하여 사용자의 접근 권한을 확인하여 설정하게 된다.
통계처리 모듈(35)은 수신된 전력 사용량 정보 및 온도 정보에 따라 수요 예측 데이터를 산출하고, 이를 이용하여 서버 랙의 기준 전력 사용량을 설정한다. 여기에서, 수요 예측 데이터는 각 서버별 전력 사용의 예측량을 나타낸다. 그리고, 기준 전력 사용량은 각 서버 및 서버랙의 전력 사용에 대한 수요 예측 데이터를 바탕으로 설정된 서버별 전력 사용량의 상한을 나타낸다.
구체적으로, 통계처리 모듈(35)은 수신된 전력 사용량 정보 및 온도 정보를 이용하여 전력 사용량에 대한 수요를 예측하고, 예측된 수요 예측 데이터를 저장한다. 여기에서, 수요 예측 데이터는 현재 기간에 대한 전력 사용량에 대한 예측값을 나타내며, 과거의 사용의 경향이 장래에도 계속 반영된다는 점을 전제로 예측하는 방법인 시계열 분석 중 지수 평활법을 이용하여 예측될 수 있다. 지수 평활법은 다양한 기간 중 최근 기간에 대한 데이터에 가중치를 두어 예측의 정확도를 높이는 방법에 해당된다. 지수 평활법을 적용한 예측 원리는 아래와 같다.
당기 전력 예측값 = a * 전기 실제 전력 사용값 + (1-a) * 전기 전력 예측값
이와 같은 원리를 수식으로 표현하면 아래와 같다.
Ft = Ft-1 + a(At-1 - Ft-1)
여기에서,
Ft 는 t기의 예측값
Ft-1 는 t-1기의 예측값
At-1 는 t-1기의 실제 사용값
a는 지수 평활 계수
통계 처리 모듈(33)은 이와같은 수식에 따라, 이전 기간의 전력 사용량 및 예측량을 이용하여 현재의 전력 사용량에 대한 수요 예측 데이터를 산출할 수 있게 된다. 그리고, 통계 처리 모듈(33)은 산출된 수요 예측 데이터를 이용하여 각 서버에 대한 기준 전력 사용량을 결정하게 된다.
스케줄링 모듈(34)은 각 서버별로 설정된 기준 전력 사용량을 초과하지 않도록 전력 사용 스케줄을 설정하여, 해당 기간에 사용될 총 전력량을 조절하게 된다. 즉, 스케줄링 모듈(34)은 기준 전력 사용량을 정하여 그 범위를 초과하지 않도록 최적의 전력 사용 계획을 설정하게 된다.
그리고, 스케줄링 모듈(34)은 사용자로부터 각 서버별 중요도 및 활용 시간대에 대한 정보를 입력받는다. 그러면, 스케줄링 모듈(34)은 입력된 서버별 중요도 및 활용 시간대를 고려하여, 기준 전력 사용량을 설정한다. 구체적으로, 스케줄링 모듈(34)은 중요도가 높은 서버에 대해서는 다른 서버들보다 기준 전력 사용량을 높게 설정하게 된다.
또한, 스케줄링 모듈(34)은 각 시간대 별로, 활용률이 높은 시간대에 해당되는 서버에 대해 기준 전력 사용량을 높게 설정하게 된다. 스케줄링 모듈(34)은 사용자로부터 각 서버별 중요도 및 활용 시간대에 대한 정보를 이용하여 설정된 기준 전력 사용량을 보정하게 된다.
그리고, 스케줄링 모듈(34)은 이와 같은 서버별 전력 사용량 정보, 온도 정보, 서버별 수요 예측 데이터, 기준 전력 사용량 및 보정된 기준 전력 사용량을 데이터베이스에 저장하게 된다. 그리고, 스케줄링 모듈(34)은 시간대별로 각 서버에 공급되는 전력량을 스케쥴링하게 된다. 그리고, 스케줄링 모듈(34)은 스케쥴링된 전력량에 따라 각 서버의 사용 전력이 제어되도록 각 서버 랙의 전력 분배기(10)에 각 서버의 전력 제어를 위한 전력 제어신호를 전송한다.
탄소량 변환모듈(37)은 각 서버의 전력 사용량 정보를 이용하여, 전력 사용량을 탄소 배출량으로 환산하여 시간별 서버별 탄소 배출량 정보를 산출하게 된다. 그리고, 탄소량 변환모듈(37)은 시간별, 서버별 탄소 배출량 정보를 데이터 베이스(31)에 저장한다.
그리고, 문서 처리 모듈(38)은 데이터베이스에 저장된 정보를 바탕으로 사용계획서, 온실가스 배출보고서, 관리종합보고서 등 기업이나 관공서에서 필요한 관리 문서를 자동을 작성하여 데이터 베이스(31)에 저장할 수도 있다.
또한, 알람 모듈(39)은 주기적으로 각 서버별로 수집된 전력 사용량 정보 및 온도 정보를 기준 전력 사용량과 비교하여, 각 서버별로 기준 전력 사용량 또는 안전 온도 범위를 벗어나는지를 확인한다. 그리고, 알람 모듈(39)은 기준 전력 사용량 또는 안전 온도 범위를 벗어나는 서버가 존재하는 경우, 단말 PC(40)에 또는 이를 이더넷/무선 통신망(50)을 통해 원격 제어 단말(60)에 알림 메시지를 표시한다.
그리고, 그래프 표현모듈(36)은 단말 PC(40)를 통해 수집된 전력 사용량 정보, 탄소 배출량 정보, 온도 정보, 전력 수요 예측 데이터 등의 데이터베이스에 저장된 정보를 그래프화하여 화면에 표시할 수도 있다. 따라서, 사용자는 화면에 표시되는 그래프를 통해 전력에 관련된 정보들을 확인할 수 있게 된다.
이와 같은 구조의 전력 관제 장치(30)는 각각의 서버 랙에 설치된 전력 분배기(10)로부터 서버 각각의 전력 사용량 정보 및 온도 정보를 수신할 수 있게 되어, 서버 각각의 전력 소비량을 확인 및 제어할 수 있게 된다. 이에 따라, 전력 관제 장치(30)는 서버별로 전력 수요를 예측할 수 있게 되어, 불필요한 전력 소모를 줄이고 데이터 센터의 서버들의 전력을 효율적으로 관리할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 원격 제어 단말(60)의 구조를 도시한 블럭도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 원격 제어 단말(60)은 외부 통신 모듈(61), 명령 처리 모듈(62), 입력 모듈(63), 데이터 처리 모듈(64), 그래프 처리 모듈(65), 및 출력 모듈(66)을 포함한다.
외부 통신 모듈(61)은 이더넷/무선 통신망(50) 등의 외부 통신망을 사용하여 전력 관제 장치(30)와 통신을 한다. 입력 모듈(63)은 사용자로부터 사용자 인증, 정보검색, 제어 명령등을 입력받는다. 그러면, 명령 처리 모듈(62)은 이와 같은 명령들에 대한 통신 패킷을 생성한다. 따라서, 외부 통신 모듈(61)은 명령 처리 모듈(52)에 의해 생성된 통신 패킷을 전력 관제 장치(30)로 전송하게 된다.
또한, 명령 처리 모듈(62)은 수신된 데이터를 패킷별로 분류하여 데이터 처리 모듈(64)로 전송한다. 그러면, 데이터 처리 모듈(64)는 수신된 데이터를 처리하여 처리된 데이터에 적합한 기능을 수행하게 된다.
그래프 처리 모듈(65)은 전력 관제 장치(30)로부터 수신된 전력 사용량 정보, 탄소 배출량 정보, 온도 정보, 전력 수요 예측 데이터, 탄소 배출량 정보 등을 그래프 형태로 처리한다. 그리고, 출력 모듈(66)은 상기 그래프 처리 모듈에서 생성된 그래프를 화면에 출력하게 된다.
이와 같이, 원격 제어 단말(60)은 전력 관제 장치(30)를 원격으로 제어하고, 다양한 정보를 원격으로 디스플레이하게 된다. 따라서, 사용자는 원격 제어 단말(60)을 이용하여 장소에 구애받지 않고 전력 관제 장치(30)에 대한 정보를 확인하고 전력 관제 장치(30)를 제어할 수 있게 된다.
이하에서는, 도 5 및 도 6을 참고하여, 전력 관리 시스템의 동작 과정에 대해 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전력 관련 정보 수집 과정 및 모니터링 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
전력 관제 장치(30)는 전력 분배기(10)에 측정 정보를 요청한다(S510). 여기에서 측정 정보는 전력 센서에 의해 감지된 전력 사용량 정보를 나타낸다. 그러면, 전력 분배기(10)는 측정 정보인 전력 사용량 정보를 전력 관제 장치(30)로 전송하게 된다(S515). 그러면, 전력 관제 장치(30)는 수신된 측정 정보인 사용량 정보를 처리한다(S520). 그리고, 전력 관제 장치(30)는 처리된 측정 정보를 데이터 베이스(31)에 저장한다(S525).
또한, 전력 관제 장치(30)는 전력 분배기(10)에 장비 상태 정보를 요청한다(S530). 여기에서 장비 상태 정보는 온도 센서에 의해 감지된 온도 정보를 나타낸다. 그러면, 전력 분배기(10)는 장비 상태 정보인 온도 정보를 전력 관제 장치(30)로 전송하게 된다(S535). 그러면, 전력 관제 장치(30)는 수신된 장비 상태 정보를 데이터 베이스(31)에 저장한다(S540).
이와 같은 과정을 통해 전력 관제 장치(30)는 전력 분배기(10)로부터 각 서버의 전력 사용량 정보 및 온도 정보를 수신하게 된다. 그리고, 전력 관제 장 치(30)는 전력 사용량 정보 및 온도 정보를 이용하여 다양한 모니터링 정보를 생성한다. 여기에서, 모니터링 정보는 전력 사용에 관련된 정보들을 모니터링하기 위한 정보를 나타내는 것으로, 상술한 수요 예측 데이터, 기준 전력 사용량, 보정된 기준 전력 사용량, 탄소 배출량 정보, 전력 사용에 대한 스케쥴링 정보 등을 나타낸다.
관리자에 의해 모니터링 정보 요청 명령이 입력되면(S550), 단말 PC(40)는 전력 관제 장치(30)로 모니터링 정보를 요청하게 된다(S553). 그러면, 전력 관제 장치(30)는 데이터 베이스(31)에서 요청된 모니터링 정보를 조회하게 된다(S556). 그러면, 데이터 베이스(31)는 조회가 요청된 모니터링 정보를 전력 관제 장치(30)로 전송한다(S560). 그리고, 전력 관제 장치(30)는 단말 PC(40)로 수신된 모니터링 정보를 반환하게 된다(S563). 그 후에, 단말 PC(40)는 모니터링 정보 요청에 대한 응답으로, 관리자의 확인을 위해 모니터링 정보를 화면에 표시하게 된다(S566).
이와 같은 과정을 통해, 전력 관리 시스템은 다양한 측정 정보 및 장비 상태 정보를 수집하고, 이에 관련된 모니터링 정보를 생성하여 관리자에게 디스플레이하게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 원격 제어 단말을 이용한 전력 관리 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
원격 제어 단말(60)은 전력 사용량, 탄소 배출량, 및 온도 정보를 이더넷/무선 통신망(50)을 통해 전력 관제 장치(30)에 주기적으로 요청한다(S610, S615). 그러면, 이에 대한 응답으로 전력 관제 장치(30)는 전력 사용량, 탄소 배출량, 및 온도 정보를 이더넷/무선 통신망(50)을 통해 원격 제어 단말(60)로 전송하게 된다(S620, S625).
또한, 전력 관제 장치(30)는 서버의 전력에 문제가 발생한 경우, 알람 정보를 이더넷/무선 통신망(50)을 통해 원격 제어 단말(60)로 전송한다(S630, S635). 그러면, 원격 제어 단말(60)은 서버에 이상이 있음을 알리는 소리 알람 또는 메시지 알람을 사용자에게 제공하게 된다(S638).
사용자는 알람을 바탕으로 서버의 전력에 이상이 있음을 확인하고, 원격 제어 단말(60)을 이용하여 서버 제어를 요청 명령을 입력한다(S640). 그러면, 원격 제어 단말(60)은 입력된 서버 제어 요청을 이더넷/무선 통신망(50)을 통해 전력 관제 장치(30)에 전송한다(S642, S644). 그러면, 전력 관제 장치(30)는 입력된 서버 제어 요청에 대응되는 제어 신호를 생성하여 전력 분배기(10)로 전송하게 된다(S646).
그러면, 전력 분배기(10)는 서버 제어 요청에 대응되는 제어신호에 따라 서버의 전력을 제어하고, 그에 대한 결과를 전력 관제 장치(30)로 통보해주게 된다(S650). 그러면, 전력 관제 장치(30)는 제어 결과를 이더넷/무선 통신망(50)을 통해 원격 제어 단말(60)로 전송한다(S653, S656). 그러면, 원격 제어 단말(60)은 제어 결과를 화면에 표시함으로써 사용자에게 제공하게 된다(S659).
이와 같이, 사용자는 원격 제어 단말(60)을 통해 알람을 확인할 수 있으며, 알람에 따라 서버의 전력을 원격제어 단말(60)을 이용하여 제어할 수 있게 된다.
한편, 본 실시예에 따른, 전력 관제 장치(30)는 전력 분배기(10)에서 제공되는 정보를 이용하여 전력 사용을 관제하는 장치이면 어느 것이라도 가능하다. 예를 들어, 전력 관제 장치(30)는 워크스테이션, 노트북 등의 컴퓨터 장치이거나 또는 독립적인 전력 관제 장치일 수도 있다.
한편, 본 실시예에 따른 전력 관제 장치(30)의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
10 : 전력 분배기 20 : 게이트웨이
30 : 전력 관제 장치 40 : 단말 PC
50 : 이더넷/무선 통신망 60 : 원격 제어 단말

Claims (8)

  1. 적어도 하나의 서버 랙(rack)에 장착되어 각 서버의 전력 사용량 정보 및 온도 정보를 감지하는 적어도 하나의 전력 분배기; 및
    상기 전력 분배기로부터 상기 전력 사용량 정보를 수신하고, 상기 전력 사용량 정보에 따라 상기 서버 랙의 기준 전력 사용량을 설정하는 전력 관제 장치;를 포함하는 전력 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력 관제 장치는,
    상기 전력 사용량 정보를 이용하여, 특정 기간에 대한 전력 수요를 예측한 데이터인 수요 예측 데이터를 산출하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전력 관제 장치는,
    다음의 수식
    Ft = Ft-1 + a(At-1 - Ft-1)
    (여기에서, Ft 는 t기의 예측값, Ft-1 는 t-1기의 예측값, At-1 는 t-1기의 실제 사용값, a는 지수 평활 계수)
    을 이용하여 상기 특정 기간(t기)에 대한 상기 수요 예측 데이터를 산출하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 전력 관제 장치는,
    서버별 중요도 및 활용 시간대에 대한 정보를 이용하여 상기 서버별 기준 전력 사용량을 설정하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전력 관제 장치는,
    상기 각 서버의 온도 정보에 따라 각 서버의 전력 공급 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전력 관제 장치는,
    상기 전력 사용량 정보를 탄소 배출량으로 환산하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전력 관제 장치에 원격으로 접속하고, 상기 전력 관제 장치에 저장된 전력 사용량 정보를 수신하여 디스플레이하는 원격 제어 단말;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 시스템.
  8. 적어도 하나의 서버가 마운트된 서버 랙(rack)의 전력 분배기에 있어서,
    상기 적어도 하나의 서버 각각의 전력 사용량 정보를 감지하는 전력 센서부;
    상기 적어도 하나의 서버 각각의 서버 내의 온도 정보를 감지하는 온도 센서부;
    상기 적어도 하나의 서버 각각의 서버의 전원을 제어하는 전원 제어부;
    외부 장치와 유무선 통신을 수행하는 통신부;
    상기 감지된 전력 사용량 정보 및 온도 정보가 상기 통신부를 통해 상기 외부 장치로 전송되도록 제어하고, 상기 외부 장치로부터 수신된 제어신호에 따라 상기 적어도 하나의 서버 각각의 전원을 제어하도록 상기 전원 제어부를 제어하는 제어부;를 포함하는 전력 분배기.
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