KR20160074770A

KR20160074770A - 데이터 센터의 공조 시스템 및 이를 위한 랙 장착형 온/습도 측정 모듈

Info

Publication number: KR20160074770A
Application number: KR1020140182964A
Authority: KR
Inventors: 김현우; 김영환; 임채영
Original assignee: 전자부품연구원
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2016-06-29

Abstract

데이터 센터의 공조 시스템 및 이를 위한 랙 장착형 온/습도 측정 모듈이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 데이터 센터 공조 제어 시스템은, 데이터 센터의 서버 랙들에 설치되며 서버 랙들에서의 환경을 측정하는 센서들 및 센서들에서 측정된 환경을 기초로 데이터 센터의 공조를 제어하는 공조 시스템을 포함한다. 이에 의해, 데이터 센터 전체 단위가 아닌 서버 랙 단위로 환경 모니터링이 가능하고 그에 따른 공조 제어가 즉각적으로 이루어질 수 있어, 데이터 센터 내부의 공조 효율을 극대화할 수 있게 된다.

Description

데이터 센터의 공조 시스템 및 이를 위한 랙 장착형 온/습도 측정 모듈{Air Condition System for Data Center and Sever Rack Mountable Temperature-Humidity Sensor thereof}

본 발명은 공조 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 데이터 센터 내에 설치된 서버 랙(Sever Rack)들을 위한 공조 시스템 및 이를 위한 온/습도 측정 모듈에 관한 것이다.

서버 랙에서의 발열량과 서버 랙을 냉각하기 위한 필요한 냉각량을 서버 랙 단위로 계산하는 것은 실질적으로 불가능하다. 이에, 데이터 센터 전체의 전력량을 대비로 발열량을 계산하는 간접법을 통하여 열량을 계산하고, 이를 기반으로 공조 환경을 모니터링 또는 관리하는 기술이 사용되고 있다.

이와 같은 방식에 의한 데이터 센터 공조 시스템의 개념을 도 1에 도시하였다. 도 1에서는 공조 시스템(10)이 데이터 센터(1)의 배기구(2)와 흡기구(3)에 각각 온/습도 센서를 설치하여 데이터 센터(1)의 전반에 걸친 흡기/배기 온도를 통해 공조를 제어하는 개념이 나타나 있다.

이에 따른 데이터센터의 공조 에너지 효율은 기대 이하로 낮은 편이기에 개선이 요구된다. 공조에 사용되는 에너지를 효율적으로 관리하기 위해서는, 서버 랙 단위로 발열을 모니터링 하고, 냉각에 사용되는 에너지량을 계산하는 것이 요구된다.

한편, Chimney Rack에서는 서버 랙 단위의 공조 관리가 가능하지만, 매우 고가이므로 다른 방안의 모색이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 데이터 센터 내부의 공조 효율을 극대화하기 위한 방안으로, 서버 랙에 직접 설치가능한 센서들로 온/습도를 측정하여, 데이터 센터 내부의 공조를 구역적으로 제어하는 데이터 센터 공조 제어 시스템 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 데이터 센터 공조 제어 시스템은, 데이터 센터의 서버 랙들에 설치되며, 상기 서버 랙들에서의 환경을 측정하는 센서들; 및 상기 센서들에서 측정된 환경을 기초로, 상기 데이터 센터의 공조를 제어하는 공조 시스템;을 포함한다.

그리고, 상기 센서들은, 상기 서버 랙들의 앞면과 뒷면에 설치될 수 있다.

또한, 상기 센서들은, 상기 서버 랙들의 상부, 중부 및 하부에 설치될 수 있다.

그리고, 상기 센서들은, 상기 서버랙들에서의 온도와 습도를 측정할 수 있다.

또한, 상기 센서들은, 상기 서버랙들에 탈부착이 가능한 타입일 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 데이터 센터 공조 제어 방법은, 데이터 센터의 서버 랙들에 설치되며, 상기 서버 랙들에서의 환경을 측정하는 단계; 및 측정된 환경을 기초로, 상기 데이터 센터의 공조를 제어하는 단계;를 포함한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 데이터 센터 전체 단위가 아닌 서버 랙 단위로 환경 모니터링이 가능하고 그에 따른 공조 제어가 즉각적으로 이루어질 수 있어, 데이터 센터 내부의 공조 효율을 극대화할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 데이터 센터의 내부를 핫 존(Hot Zone)과 쿨 존(Cool Zone)으로 구분하여, 보다 효과적이고 효율적인 공조 제어가 가능해진다.

도 1은 기존의 데이터 센터 공조 방식의 개념 설명에 제공되는 도면,
도 2는 본 발명이 적용가능한 데이터 센터 내부를 도시한 도면,
도 3은 온/습도 센서가 서버 랙에 설치되는 구조를 측면에서 나타낸 도면,
도 4는, 도 2에 도시된 공조 시스템의 상세 블럭도, 그리고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 데이터 센터 공조 제어 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명이 적용가능한 데이터 센터 내부를 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 센터 내부에는 서버 랙(200)들이 배치/설치되어 있고, 공조 시스템(100)이 배치/설치되어 있다.

공조 시스템(100)은 데이터 센터의 공조를 제어하기 위한 시스템으로, 도 2에는 한 대만이 도시되어 있지만, 대수에 대한 제한은 없다.

공조 시스템(100)은 배기(Supply Air)와 흡기(Return Air)를 서버 랙(200) 단위로 모니터링하고, 이를 기반으로 데이터 센터를 핫 존(Hot Zone)과 쿨 존(Cool Zone)으로 구획하여 공조를 제어한다.

이를 위해, 서버 랙(200)에는 온도와 습도를 측정하기 위한 모듈인 온/습도 센서들이 장착되어 있는 바, 이들의 설치 구조에 대해 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 서버 랙(200)에 설치되는 온/습도 센서(250)들을 측면에서 나타낸 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 온/습도 센서(250)들은 서버 랙(200) 마다 다수 개가 설치된다.

온/습도 센서(250)들은 서버 랙(200)에 탈부착이 가능함은 물론, 서버 랙(200)에서의 설치 위치 변경이 가능하다. 서버 랙(200)에서의 탈부착과 설치 위치 변경을 위해, 온/습도 센서(250)들의 뒷면에는 탈부착이 가능한 접착 수단/메커니즘을 포함한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 온/습도 센서(250)는 서버 랙(200)의 앞면과 뒷면 모두에 설치된다. 앞면에 설치되는 온/습도 센서(250)는 서버 랙(200)의 흡기 온도/습도를 측정하기 위한 센서이고, 앞면에 설치되는 온/습도 센서(250)는 서버 랙(200)의 배기 온도/습도를 측정하기 위한 센서이다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 온/습도 센서(250)는 서버 랙(200)의 상부, 중부 및 하부 모두에 설치된다. 서버 랙(200)의 흡기 온도/습도와 배기 온도/습도가 높이에 따라 상이할 수 있음을 반영한 것이다.

온/습도 센서(250)는 온/습도 데이터를 실시간 또는 주기적으로 공조 시스템(100)에 전송한다. 온/습도 센서(250)들에는 각기 다른 ID가 부여되어 있고, 전송되는 온/습도 데이터의 헤더에는 이 ID가 수록되어 있어, 공조 시스템(100)은 어느 온/습도 센서(250)로부터 수신된 데이터인지 구분할 수 있다.

이하에서는, 온/습도 센서(250)들로부터 수집한 온/습도 데이터들을 이용하여, 데이터 센터 내부의 공조를 제어하는 공조 시스템(100)에 대해, 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는, 도 2에 도시된 공조 시스템(100)의 상세 블럭도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 공조 시스템(100)은, 통신부(110), 제어부(120) 및 공조부(130)를 포함한다.

통신부(110)는 온/습도 센서(250)들과 무선 통신을 위한 수단으로, 온/습도 센서(250)들로부터 온/습도 데이터들을 수신한다.

제어부(120)는 통신부(110)를 통해 수신된 온/습도 데이터들을 기초로, 데이터 센터 내부의 환경을 파악하고, 파악한 환경을 기초로 공조부(130)를 제어하여, 데이터 센터 내부를 최적의 환경으로 유지시킨다.

제어부(120)에 의해 데이터 센터 내부의 공조가 제어되는 과정에 대해, 도 5를 참조하여 상세히 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 데이터 센터 공조 제어 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 공조 시스템(100)의 통신부(110)는 데이터 센터 내부에 배치/설치된 서버 랙(200)들의 온/습도 센서(250)들로부터 온/습도 데이터들을 실시간/주기적으로 수신한다(S310).

온/습도 센서(250)들은 서버 랙(200) 마다 설치되어 있고, 서버 랙(200)들의 앞면과 뒷면 모두에 설치되어 있으므로, 공조 시스템(100)의 제어부(120)는 온/습도 데이터들로부터 서버 랙(200)들에 유입되는 공기의 상태와 서버 랙(200)들로부터 유출되는 공기의 상태를 모두 파악할 수 있다.

뿐만 아니라, 온/습도 센서(250)들은 서버 랙(200)들의 상부, 중부 및 하부에 설치되어 있으므로, 제어부(120)는 온/습도 데이터들로부터 데이터 센터의 높이 별 공기의 상태까지도 파악할 수 있다.

이에, 제어부(120)는 S310단계로부터 수시된 온/습도 데이터들을 기초로, 데이터 센터 내부의 핫 존과 쿨 존을 파악하여 구획한다(S320).

이후, 제어부(120)는 S320단계의 파악/구획 결과를 기반으로 공조부(130)를 제어한다(S330). S330단계에 의해 핫 존에는 상대적으로 많은 냉기가 공급되고, 쿨 존에는 상대적으로 적은 냉기가 공급된다.

지금까지, 데이터 센터 공조 제어 시스템 및 방법에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.

위 실시예에서 제시한 온도와 습도는 환경 데이터의 일종에 해당한다. 그 밖의 다른 환경 데이터를 수집하고, 그에 따라 공조를 제어하는 경우에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.

아울러, 위 실시예에서 제시한 공조 제어 시스템과 방법은 데이터 센터가 아닌 다른 설비에도 적용될 수 있음은 물론이며, 그러한 경우에도 본 발명의 범주에 포함된다.

나아가, 공조 방식에 대해서는 제한이 없다. 즉, 공조 시스템의 메커니즘이 어떠한 경우라 할지라도, 본 발명의 기술적 사상이 적용가능한 것이며, 이는 데이터 센터 이외의 다른 설비에 대해서도 마찬가지이다.

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.

100 : 공조 시스템 110 : 통신부
120 : 제어부 130 : 공조부
200 : 서버 랙 250 : 온/습도 센서

Claims

데이터 센터의 서버 랙들에 설치되며, 상기 서버 랙들에서의 환경을 측정하는 센서들; 및
상기 센서들에서 측정된 환경을 기초로, 상기 데이터 센터의 공조를 제어하는 공조 시스템;을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 센터 공조 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 센서들은,
상기 서버 랙들의 앞면과 뒷면에 설치되는 것을 특징으로 하는 데이터 센터 공조 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 센서들은,
상기 서버 랙들의 상부, 중부 및 하부에 설치되는 것을 특징으로 하는 데이터 센터 공조 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 센서들은,
상기 서버랙들에서의 온도와 습도를 측정하는 것을 특징으로 하는 데이터 센터 공조 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 센서들은,
상기 서버랙들에 탈부착이 가능한 타입인 것을 특징으로 하는 데이터 센터 공조 제어 시스템.
데이터 센터의 서버 랙들에 설치되며, 상기 서버 랙들에서의 환경을 측정하는 단계; 및
측정된 환경을 기초로, 상기 데이터 센터의 공조를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 센터 공조 제어 방법.