KR20230119783A - 캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템 - Google Patents

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KR20230119783A
KR20230119783A KR1020220015957A KR20220015957A KR20230119783A KR 20230119783 A KR20230119783 A KR 20230119783A KR 1020220015957 A KR1020220015957 A KR 1020220015957A KR 20220015957 A KR20220015957 A KR 20220015957A KR 20230119783 A KR20230119783 A KR 20230119783A
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coupled
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KR1020220015957A
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이윤한
류용희
이대희
전준환
황윤지
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템은, 부유식 해상 풍력 발전기에 결합된 푼툰부와, 푼툰부에 결합되며 캡슐형 데이터센터를 지지하는 텐션 레그부와, 캡슐형 데이터센터에 결합되며 텐션 레그부에 연결되어 캡슐형 데이터센터를 푼툰부에 대해 접근 및 이격되는 방향으로의 이동을 안내하며 캡슐형 데이터센터를 텐션 레그부에 착탈 가능하게 결합하는 이동가이드 겸용 캡슐 장착부를 포함한다.

Description

캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템{Marine Green Data Center System Using Capsule type Data Center}
본 발명은, 캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템에 관한 것에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 해양 또는 호수 등에 설치될 수 있는 캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템에 관한 것이다.
데이터센터(data center)는 서버 컴퓨터와 네트워크 회선 등을 제공하는 시설로, 컴퓨터 시스템과 통신장비, 저장장치인 스토리지(storage) 등이 설치된 시설을 말한다.
데이터센터가 주목받기 시작한 것은 인터넷이 활성화되기 시작하면서부터다. 기업이 빠르고 편리하게 인터넷을 이용하려면 전용 시설이 필요했기 때문이다. 대기업의 경우 인터넷 데이터센터(IDC, internet data center)라는 명칭의 대규모 시설을 보유하기 시작했으며 규모가 작은 기업은 비용 절감을 위해 자사의 장비 보관과 관리를 전문 시설을 갖춘 업체에 위탁하게 되었다. 인터넷 데이터센터는 기업의 인터넷 장비(서버)를 맡아 대신 관리하기 때문에 서버 호텔, 혹은 임대 서버 아파트라고 불린다.
최근에는 4차 산업혁명의 일환으로 AI, 5G, 빅데이터, 클라우드, 자율주행 등과 관련된 데이터 사용량이 급격히 증가하여 데이터센터 건립에 대한 수요가 증가하고 있는 추세이다.
이러한 데이터센터는 잠시라도 전원 공급이 중단되면 그 기능이 마비되기 때문에 예비 전력 공급 장치와 예비 데이터 통신장비를 갖추고 있는 등 신뢰성과 지속성이 중요한 설계 인자가 된다.
또한, 서버 장비에서는 열기가 배출되기 때문에 이를 냉각시키기 위한 시설이 설치되는데, 이러한 서버 냉각 시스템에 전체 데이터센터 전력의 40% 이상에 달하는 많은 전력이 사용된다. 그 외, 소방 시설과 보안 장치 등을 갖추고 있다.
그런데, 현재와 같이 육상에 데이터 센터를 건립하기 위해서는 고층빌딩이나 대규모 부지의 건물이 필요하며, 서버 컴퓨터의 구동과 냉각에 많은 전력이 필요하므로 전력 사용비가 높은 문제가 있다.
또한, 지진/홍수 등의 자연재해나 전쟁과 같은 외부요인에 의해 데이터센터가 파괴되어 중요한 정보가 손실될 수 있는 문제점이 있다.
특히, 최근에는 탄소중립과 기후변화 대응을 위해 데이터센터가 사용하는 전력을 최적화/고효율화 하고, 신재생 에너지를 에너지원으로 적극적으로 활용하는 그린 데이터센터의 도입이 확대되고 있으나, 이를 설계에 반영하기 위해서는 육상 데이터센터의 입지 선정에 많은 제약조건이 발생하게 된다.
따라서, 현재와 같이 육상에 데이터센터를 건립하기에는 앞서 설명한 문제점과 한계가 있으므로, 데이터센터를 수중에 설치하는 형태의 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 공개실용신안공보 제10-2020-0000803호, (2020.04.22.)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 육상이 아닌 해양 또는 호수 등에 설치될 수 있는 캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 부유식 해상 풍력 발전기에 결합된 푼툰부; 상기 푼툰부에 결합되며, 캡슐형 데이터센터를 지지하는 텐션 레그부; 및 상기 캡슐형 데이터센터에 결합되며, 상기 텐션 레그부에 연결되어 상기 캡슐형 데이터센터를 상기 푼툰부에 대해 접근 및 이격되는 방향으로의 이동을 안내하며, 상기 캡슐형 데이터센터를 상기 텐션 레그부에 착탈 가능하게 결합하는 이동가이드 겸용 캡슐 장착부를 포함하는 캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템이 제공될 수 있다.
상기 텐션 레그부는, 상기 푼툰부에 결합되며, 상기 이동가이드 겸용 캡슐 장착부가 연결되는 텐션 와이어; 및 상기 텐션 와이어에 결합되는 하중 몸체부를 포함할 수 있다.
상기 이동가이드 겸용 캡슐 장착부는, 상기 캡슐형 데이터센터의 외벽에 결합되며, 상기 텐션 와이어가 연결될 수 있는 고정 가이드; 상기 고정 가이드에 대해 이격되어 배치되어 상기 고정 가이드에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동되며, 상기 텐션 와이어가 연결될 수 있는 이동 가이드; 및 상기 캡슐형 데이터센터에 결합되며, 상기 이동 가이드에 연결되어 상기 이동 가이드를 이동시키는 가이드 구동부를 포함할 수 있다.
상기 고정 가이드에는 상기 텐션 와이어의 일부 영역이 삽입되는 제1 삽입홈이 형성되며, 상기 이동 가이드에는 상기 텐션 와이어의 일부 영역이 삽입되는 제2 삽입홈이 형성될 수 있다.
상기 푼툰부에 결합되며, 상기 캡슐형 데이터센터에 연결되어 상기 캡슐형 데이터센터를 상기 푼툰부에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동시키는 견인부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 부유식 해상 풍력 발전기에 결합된 푼툰부와, 푼툰부에 결합되어 캡슐형 데이터센터를 지지하는 텐션 레그부와, 캡슐형 데이터센터에 결합되고 텐션 레그부에 연결되어 캡슐형 데이터센터를 푼툰부에 대해 접근 및 이격되는 방향으로의 이동을 안내하며 캡슐형 데이터센터를 텐션 레그부에 착탈 가능하게 결합하는 이동가이드 겸용 캡슐 장착부를 구비함으로써, 데이터센터를 종래와 같은 육상이 아닌 해양 또는 호수 등에 설치될 수 있다.
또한, 풍력 발전기에서 생산된 전력을 캡슐형 데이터센터에서 사용하여 탄소배출이 없는 이점이 있으며, 깊은 수심의 저온 해수를 냉각재로 사용하므로 서버 냉각에 필요한 전력을 최소화할 수 있으며, 수중에 설치되므로 외부 환경으로부터 캡슐형 데이터센터를 안전하게 보호할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템이 도시된 도면이다.
도 2는 도 1의 텐션 레그부가 도시된 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A선에 따른 단면이 도시된 도면이다.
도 4는 도 3의 이동가이드 겸용 캡슐 장착부가 캡슐형 데이터센터의 이동을 안내하는 상태가 도시된 도면이다.
도 5는 도 3의 이동가이드 겸용 캡슐 장착부가 캡슐형 데이터센터를 교체할 때의 상태가 도시된 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템이 도시된 도면이고, 도 2는 도 1의 텐션 레그부가 도시된 도면이며, 도 3은 도 2의 A-A선에 따른 단면이 도시된 도면이고, 도 4는 도 3의 이동가이드 겸용 캡슐 장착부가 캡슐형 데이터센터의 이동을 안내하는 상태가 도시된 도면이며, 도 5는 도 3의 이동가이드 겸용 캡슐 장착부가 캡슐형 데이터센터를 교체할 때의 상태가 도시된 도면이다.
본 실시예에 따른 캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템은, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 부유식 해상 풍력 발전기(110)에 결합된 푼툰부(120)와, 푼툰부(120)에 결합되며 캡슐형 데이터센터(DS)를 지지하는 텐션 레그부(130)와, 캡슐형 데이터센터(DS)에 결합되며 텐션 레그부(130)에 연결되어 캡슐형 데이터센터(DS)를 푼툰부(120)에 대해 접근 및 이격되는 방향으로의 이동을 안내하며 캡슐형 데이터센터(DS)를 텐션 레그부(130)에 착탈 가능하게 결합하는 이동가이드 겸용 캡슐 장착부(140)와, 푼툰부(120)에 결합되며 캡슐형 데이터센터(DS)에 연결되어 캡슐형 데이터센터(DS)를 푼툰부(120)에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동시키는 견인부(150)를 포함한다.
부유식 해상 풍력 발전기(110)는 해양 또는 호수 등의 수면에 부유된다. 이러한 부유식 해상 풍력 발전기(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 풍력 발전기 본체(111)와, 풍력 발전기 본체(111)에 연결되며 풍력 발전기 본체(111)가 생산한 전력을 저장하는 배터리(112)를 포함한다.
푼툰부(120)는 부유식 해상 풍력 발전기(110)에 결합된다. 이러한 푼툰부(120)는 부유식 해상 풍력 발전기(110)에 부력을 제공한다. 본 실시예에서 푼툰부(120) 3개의 부력제공용 아암(121)이 120도 간격으로 벌어진 삼발이 형상으로 형성된다.
캡슐형 데이터센터(DS)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 캡슐 형상으로 형성된다. 이러한 캡슐형 데이터센터(DS)의 내부에는 컴퓨터 시스템과 통신장비 및 스토리지(storage) 장비 등이 배치된다. 본 실시예에 따른 캡슐형 데이터센터(DS)는 육상으로의 전력 이송 및 데이터 통신을 위해 수중 케이블(미도시)에 연결될 수 있다.
텐션 레그부(130)는 푼툰부(120)에 결합된다. 이러한 텐션 레그부(130)는 캡슐형 데이터센터(DS)를 지지한다.
본 실시예에 따른 텐션 레그부(130)는, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 푼툰부(120)에 결합되며 이동가이드 겸용 캡슐 장착부(140)가 연결되는 텐션 와이어(131)와, 텐션 와이어(131)에 결합되는 하중 몸체부(132)를 포함한다.
텐션 와이어(131)의 상단부 영역은 푼툰부(120)에 결합된다. 이러한 텐션 와이어(131)에는 이동가이드 겸용 캡슐 장착부(140)가 연결될 수 있다. 본 실시예에서 텐션 와이어(131)는 장력을 제공할 수 있는 와이어 형상으로 마련된다.
하중 몸체부(132)는 텐션 와이어(131)의 하단부 영역에 결합된다. 이러한 하중 몸체부(132)는 해저 바닥으로 가라앉을 수 있는 물체로 마련된다. 본 실시예의 하중 몸체부(132)는 해저 바닥에 고정될 수 있다.
한편, 이동가이드 겸용 캡슐 장착부(140)는 캡슐형 데이터센터(DS)에 결합된다. 이러한 이동가이드 겸용 캡슐 장착부(140)는 텐션 레그부(130)에 연결되어 캡슐형 데이터센터(DS)를 푼툰부(120)에 대해 접근 및 이격되는 방향으로의 이동을 안내한다. 또한, 이동가이드 겸용 캡슐 장착부(140)는 캡슐형 데이터센터(DS)를 텐션 레그부(130)에 착탈 가능하게 결합한다.
본 실시예에 따른 이동가이드 겸용 캡슐 장착부(140)는, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 캡슐형 데이터센터(DS)의 외벽에 결합되며 텐션 와이어(131)가 연결될 수 있는 고정 가이드(141)와, 고정 가이드(141)에 대해 이격되어 배치되어 고정 가이드(141)에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동되며 텐션 와이어(131)가 연결될 수 있는 이동 가이드(142)와, 캡슐형 데이터센터(DS)에 결합되며 이동 가이드(142)에 연결되어 이동 가이드(142)를 이동시키는 가이드 구동부(143)를 포함한다.
고정 가이드(141)는 캡슐형 데이터센터(DS)의 외벽에 결합된다. 고정 가이드(141)에는 텐션 와이어(131)의 일부 영역이 삽입되는 제1 삽입홈(141a)이 형성된다. 이러한 제1 삽입홈(141a)의 내벽에는 텐션 와이어(131)의 외주면의 일부 영역이 접촉될 수 있다.
이동 가이드(142)는, 고정 가이드(141)에 대해 이격되어 배치되며, 고정 가이드(141)에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동된다. 이러한 이동 가이드(142)는 텐션 와이어(131)가 연결될 수 있다.
본 실시예에 따른 이동 가이드(142)에는 텐션 와이어(131)의 일부 영역이 삽입되는 제2 삽입홈(142a)이 형성된다. 이러한 제2 삽입홈(142a)의 내벽에는 텐션 와이어(131)의 외주면의 일부 영역이 접촉될 수 있다.
견인부(150)는 푼툰부(120)에 결합된다. 견인부(150)는 캡슐형 데이터센터(DS)에 연결되어 캡슐형 데이터센터(DS)를 푼툰부(120)에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동시킨다.
본 실시예에 따른 견인부(150)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 푼툰부(120)에 결합되는 윈치(151)와, 윈치(151)에 권취되며 캡슐형 데이터센터(DS)에 결합되는 견인 케이블(152)을 포함한다. 윈치(151)는 모터(미도시)에 의해 동력을 전달받아 회전될 수 있다.
이하에서 본 실시예에 따른 캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템을 도 1 내지 도 5를 참고하여 설명한다.
캡슐형 데이터센터(DS)는 도 3에 도시된 바와 같이 이동가이드 겸용 캡슐 장착부(140)에 의해 텐션 레그부(130)에 결합된다. 이때, 이동 가이드(142)가 고정 가이드(141)에 접근하는 방향으로 이동되어 이동 가이드(142)가 고정 가이드(141)의 사이에 배치된 텐션 와이어(131)가 제1 삽입홈(141a)과 제2 삽입홈(142a)의 내벽면에 밀착된다.
캡슐형 데이터센터(DS)를 상하방향으로 이동시키기 위해서는, 도 4에 도시된 바와 같이 이동 가이드(142)가 고정 가이드(141)에서 이격되는 방향으로 약간 이동되어 텐션 와이어(131)가 제1 삽입홈(141a)과 제2 삽입홈(142a)의 내벽면에서 밀착 해제된다. 이때, 텐션 와이어(131)가 제1 삽입홈(141a)과 제2 삽입홈(142a)의 사이에서 완전히 이탈되지는 않는다.
이러한 상태에서 견인부(150)의 작동에 의해 캡슐형 데이터센터(DS)가 상하방향으로 이동될 수 있고, 캡슐형 데이터센터(DS)는 텐션 와이어(131)에 안내되어 이동된다.
캡슐형 데이터센터(DS)를 교체하기 위해서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 이동 가이드(142)가 고정 가이드(141)에서 이격되는 방향으로 도 4에 비해 더 이동된다. 이때, 텐션 와이어(131)는 제1 삽입홈(141a)과 제2 삽입홈(142a)의 사이에서 완전히 이탈될 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 캡슐형 데이터센터(DS)를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템은, 부유식 해상 풍력 발전기(110)에 결합된 푼툰부(120)와, 푼툰부(120)에 결합되어 캡슐형 데이터센터(DS)를 지지하는 텐션 레그부(130)와, 캡슐형 데이터센터(DS)에 결합되고 텐션 레그부(130)에 연결되어 캡슐형 데이터센터(DS)를 푼툰부(120)에 대해 접근 및 이격되는 방향으로의 이동을 안내하며 캡슐형 데이터센터(DS)를 텐션 레그부(130)에 착탈 가능하게 결합하는 이동가이드 겸용 캡슐 장착부(140)를 구비함으로써, 데이터센터를 종래와 같은 육상이 아닌 해양 또는 호수 등에 설치될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템은, 풍력 발전기에서 생산된 전력을 캡슐형 데이터센터(DS)에서 사용하여 탄소배출이 없는 이점이 있으며, 깊은 수심의 저온 해수를 냉각재로 사용하므로 서버 냉각에 필요한 전력을 최소화할 수 있으며, 수중에 설치되므로 외부 환경으로부터 캡슐형 데이터센터(DS)를 안전하게 보호할 수 있는 이점이 있다.
이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110: 부유식 해상 풍력 발전기 120: 푼툰부
130: 텐션 레그부 131: 텐션 와이어
132: 하중 몸체부
140: 이동가이드 겸용 캡슐 장착부
141: 고정 가이드 141a: 제1 삽입홈
142: 이동 가이드 142a: 제2 삽입홈
143: 가이드 구동부 150: 견인부
DS: 캡슐형 데이터센터

Claims (5)

  1. 부유식 해상 풍력 발전기에 결합된 푼툰부;
    상기 푼툰부에 결합되며, 캡슐형 데이터센터를 지지하는 텐션 레그부; 및
    상기 캡슐형 데이터센터에 결합되며, 상기 텐션 레그부에 연결되어 상기 캡슐형 데이터센터를 상기 푼툰부에 대해 접근 및 이격되는 방향으로의 이동을 안내하며, 상기 캡슐형 데이터센터를 상기 텐션 레그부에 착탈 가능하게 결합하는 이동가이드 겸용 캡슐 장착부를 포함하는 캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 텐션 레그부는,
    상기 푼툰부에 결합되며, 상기 이동가이드 겸용 캡슐 장착부가 연결되는 텐션 와이어; 및
    상기 텐션 와이어에 결합되는 하중 몸체부를 포함하는 캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이동가이드 겸용 캡슐 장착부는,
    상기 캡슐형 데이터센터의 외벽에 결합되며, 상기 텐션 와이어가 연결될 수 있는 고정 가이드;
    상기 고정 가이드에 대해 이격되어 배치되어 상기 고정 가이드에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동되며, 상기 텐션 와이어가 연결될 수 있는 이동 가이드; 및
    상기 캡슐형 데이터센터에 결합되며, 상기 이동 가이드에 연결되어 상기 이동 가이드를 이동시키는 가이드 구동부를 포함하는 캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정 가이드에는 상기 텐션 와이어의 일부 영역이 삽입되는 제1 삽입홈이 형성되며,
    상기 이동 가이드에는 상기 텐션 와이어의 일부 영역이 삽입되는 제2 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 푼툰부에 결합되며, 상기 캡슐형 데이터센터에 연결되어 상기 캡슐형 데이터센터를 상기 푼툰부에 대해 접근 및 이격되는 방향으로 이동시키는 견인부를 더 포함하는 캡슐형 데이터센터를 이용한 해양 그린 데이터센터 시스템.
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