KR20230161630A - Marine green data center system having a ring-shaped data center body and a data center body jack-up unit - Google Patents

Marine green data center system having a ring-shaped data center body and a data center body jack-up unit Download PDF

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KR20230161630A
KR20230161630A KR1020220061213A KR20220061213A KR20230161630A KR 20230161630 A KR20230161630 A KR 20230161630A KR 1020220061213 A KR1020220061213 A KR 1020220061213A KR 20220061213 A KR20220061213 A KR 20220061213A KR 20230161630 A KR20230161630 A KR 20230161630A
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data center
main body
jack
center main
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전준환
류용희
이대희
이윤한
황윤지
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 해양 그린 데이터센터 시스템은, 해양 또는 호수의 바닥면에 기립 배치되는 타워를 구비하는 해상풍력발전기; 내부에 적어도 하나의 데이터서버를 구비하며, 타워의 적어도 일부를 감싸는 형상인 링(RING) 형상의 데이터센터본체; 및 해상풍력발전기와 데이터센터본체에 각각 마련되어, 유지 보수가 필요할 때에는 데이터센터본체를 해수면 위로 올리고 냉각이 필요할 때는 수면 아래로 데이터센터본체를 내리는 데이터센터본체잭업유닛을 포함한다.The marine green data center system according to an embodiment of the present invention includes an offshore wind power generator having a tower standing on the bottom of an ocean or lake; A data center main body having at least one data server therein and having a ring shape that surrounds at least a portion of the tower; and a data center main body jack-up unit, which is provided in the offshore wind power generator and the data center main body, respectively, to raise the data center main body above sea level when maintenance is required and to lower the data center main body below the water level when cooling is required.

Description

해양 그린 데이터센터 시스템{Marine green data center system having a ring-shaped data center body and a data center body jack-up unit}Marine green data center system having a ring-shaped data center body and a data center body jack-up unit}

본 발명은, 해양 그린 데이터센터 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 해양 또는 호수 등에 배치되는 해상풍력발전기에 설치될 수 있는 해양 그린 데이터센터 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a marine green data center system, and more specifically, to a marine green data center system that can be installed in an offshore wind power generator located in the ocean or lake.

데이터센터(data center)는 서버 컴퓨터와 네트워크 회선 등을 제공하는 시설로, 컴퓨터 시스템과 통신장비, 저장장치인 스토리지(storage) 등이 설치된 시설을 말한다. A data center is a facility that provides server computers and network lines, and is a facility where computer systems, communication equipment, and storage devices are installed.

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.Data centers began to attract attention when the Internet began to become active. This is because companies needed dedicated facilities to use the Internet quickly and conveniently. Large companies began to have large-scale facilities called Internet Data Centers (IDC), and smaller companies began to entrust the storage and management of their equipment to companies with specialized facilities to reduce costs. Internet data centers are called server hotels or rental server apartments because they take charge of and manage a company's Internet equipment (servers).

최근에는 4차 산업혁명의 일환으로 AI, 5G, 빅데이터, 클라우드, 자율주행 등과 관련된 데이터 사용량이 급격히 증가하여 데이터센터 건립에 대한 수요가 증가하고 있는 추세이다.Recently, as part of the 4th Industrial Revolution, data usage related to AI, 5G, big data, cloud, and autonomous driving has rapidly increased, leading to an increasing demand for data center construction.

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. Since these data centers are paralyzed if the power supply is interrupted even for a moment, reliability and continuity are important design factors, such as being equipped with spare power supply and spare data communication equipment.

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. In addition, since server equipment emits heat, facilities are installed to cool it, and this server cooling system uses a lot of power, amounting to more than 40% of the total data center power. Additionally, it is equipped with firefighting facilities and security devices.

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. However, as is currently the case, building a data center on land requires a high-rise building or a large-scale building, and since a lot of power is required to drive and cool the server computer, there is a problem of high power consumption costs.

또한, 지진/홍수 등의 자연재해나 전쟁과 같은 외부요인에 의해 데이터센터가 파괴되어 중요한 정보가 손실될 수 있는 문제점이 있다.Additionally, there is a problem in that data centers may be destroyed by natural disasters such as earthquakes/floods or external factors such as war, resulting in loss of important information.

특히, 최근에는 탄소중립과 기후변화 대응을 위해, 데이터센터가 사용하는 전력을 최적화 및 고효율화 하고 신재생 에너지를 에너지원으로 적극적으로 활용하는 그린 데이터센터의 도입이 확대되고 있으나, 이를 설계에 반영하기 위해서는 육상 데이터센터의 입지 선정에 많은 제약조건이 발생하게 된다.In particular, in recent years, in order to become carbon neutral and respond to climate change, the introduction of green data centers that optimize and improve the efficiency of the power used by data centers and actively utilize new and renewable energy as an energy source is increasing, but it is difficult to reflect this in the design. To achieve this, many constraints arise in selecting a location for an onshore data center.

따라서, 이와 같이 육상에 데이터센터를 건립하기에는 여러가지 문제점과 한계가 있으므로 새로운 방안이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there are various problems and limitations in building a data center on land, so new methods are required.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0051069호(2010.05.14.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0051069 (May 14, 2010)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 해양 또는 호수 등에 배치되는 해상풍력발전기에 설치하되 수중에 보다 정확하게 배치할 수 있도록 함으로써 해수를 이용하여 효율적으로 데이터센터를 냉각시켜 데이터센터의 냉각에 필요한 전력을 최소화할 수 있으며, 수중에 설치되는 데이터센터의 위치가 보다 안정적으로 유지되도록 배치시킬 수 있으며, 나아가 유지보수 시 보다 정확하게 수면 위로 상승시킬 수 있는, 해양 그린 데이터센터 시스템을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to efficiently cool the data center using seawater by installing it on an offshore wind power generator placed in the ocean or a lake, but placing it more accurately underwater, thereby reducing the power required for cooling the data center. The goal is to provide an ocean green data center system that can be minimized, positioned so that the location of the data center installed underwater can be maintained more stably, and further raised above the water surface more accurately during maintenance.

본 발명의 일 측면에 따르면, 해양 또는 호수의 바닥면에 기립 배치되는 타워를 구비하는 해상풍력발전기; 내부에 적어도 하나의 데이터서버를 구비하며, 상기 타워의 적어도 일부를 감싸는 형상인 링(RING) 형상의 데이터센터본체; 및 상기 해상풍력발전기와 상기 데이터센터본체에 각각 마련되어, 유지 보수가 필요할 때에는 상기 데이터센터본체를 해수면 위로 올리고 냉각이 필요할 때는 수면 아래로 상기 데이터센터본체를 내리는 데이터센터본체잭업유닛을 포함하는 해양 그린 데이터센터 시스템이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, an offshore wind power generator having a tower standing on the bottom of an ocean or lake; A data center body having at least one data server therein and having a ring shape that surrounds at least a portion of the tower; and a data center main body jack-up unit provided in each of the offshore wind power generator and the data center main body, raising the data center main body above sea level when maintenance is required and lowering the data center main body below the water surface when cooling is required. A data center system may be provided.

상기 데이터센터본체는 상기 타워의 둘레를 모두 감싸는 도넛 형상이며, 상기 데이터센터본체잭업유닛은, 상기 타워에 높이방향을 따라 마련되는 잭업 랙 기어; 상기 데이터센터본체에 마련되되 정역 회전 가능한 잭업 구동모터; 상기 잭업 구동모터에 연결되는 적어도 하나의 잭업 회전축; 및 상기 적어도 하나의 잭업 회전축에 마련되며, 상기 잭업 랙 기어와 기어 맞물림되는 잭업 피니언 기어를 포함할 수 있다.The data center main body has a donut shape surrounding the entire circumference of the tower, and the data center main body jack-up unit includes a jack-up rack gear provided along the height direction of the tower; A jack-up drive motor provided in the data center main body and capable of rotating forward and backward; At least one jack-up rotation shaft connected to the jack-up drive motor; and a jack-up pinion gear provided on the at least one jack-up rotation shaft and engaged with the jack-up rack gear.

상기 데이터센터본체에 결합되어 상기 타워와 상기 데이터센터본체의 간격을 유지시키는 간격유지유닛을 더 포함할 수 있다.It may further include a gap maintenance unit coupled to the data center main body to maintain the gap between the tower and the data center main body.

상기 적어도 하나의 잭업 회전축은 상기 타워를 사이에 두고 상호 대향되게 배치되는 한 쌍의 잭업 회전축이며, 상기 간격유지유닛은 상기 한 쌍의 잭업 회전축 사이에 상기 한 쌍의 잭업 회전축에 가로로 배치되며, 상기 간격유지유닛은, 상기 데이터센터본체에 결합되는 롤러지지프레임; 및 상기 롤러지지프레임에 결합되는 간격유지롤러를 포함할 수 있다.The at least one jack-up rotation shaft is a pair of jack-up rotation shafts disposed to face each other with the tower in between, and the gap maintenance unit is disposed horizontally on the pair of jack-up rotation shafts between the pair of jack-up rotation shafts, The gap maintenance unit includes a roller support frame coupled to the data center main body; And it may include a gap maintenance roller coupled to the roller support frame.

상기 해상풍력발전기에 의하여 발전된 전력을 충전하고, 충전된 전력을 선택적으로 상기 데이터센터본체의 내부로 공급하는 데이터센터본체배터리유닛을 더 포포함할 수 있다.It may further include a data center main body battery unit that charges the power generated by the offshore wind power generator and selectively supplies the charged power to the interior of the data center main body.

주위의 해수를 이용하여 상기 데이터서버를 냉각시키기 위한 데이터서버냉각유닛을 더 포함하며, 상기 데이터서버냉각유닛은, 상기 데이터서버에서 방출된 열을 흡수하는 냉각액이 유동하는 냉각용 배관; 상기 냉각용 배관이 연결되며, 상기 냉각액과 상기 해수를 열교환시키는 열교환기; 및 상기 열교환기에 연결되며, 상기 해수가 유동되는 열교환용 해수배관을 포함할 수 있다.It further includes a data server cooling unit for cooling the data server using surrounding seawater, wherein the data server cooling unit includes a cooling pipe through which a cooling liquid that absorbs heat emitted from the data server flows; a heat exchanger to which the cooling pipe is connected and which exchanges heat between the cooling liquid and the seawater; And it is connected to the heat exchanger and may include a seawater pipe for heat exchange through which the seawater flows.

본 발명의 실시예는, 해양 또는 호수 등에 배치되는 해상풍력발전기에 설치하되 수중에 보다 정확하게 배치할 수 있도록 함으로써 해수를 이용하여 효율적으로 데이터센터를 냉각시켜 데이터센터의 냉각에 필요한 전력을 최소화할 수 있으며, 수중에 설치되는 데이터센터의 위치가 보다 안정적으로 유지되도록 배치시킬 수 있으며, 나아가 유지보수 시 보다 정확하게 수면 위로 상승시킬 수 있다.Embodiments of the present invention are installed on offshore wind power generators placed in the ocean or lakes, but can be placed more accurately underwater, thereby minimizing the power required for cooling the data center by efficiently cooling the data center using seawater. In addition, the position of the data center installed underwater can be maintained more stably, and further, it can be raised to the surface more accurately during maintenance.

또한, 해상풍력발전기에 의하여 발전된 전력을 충전하고 충전된 전력을 데이터센터본체의 내부로 공급하는 데이터센터배터리유닛을 더 포함함으로써 데이터센터의 내부에서 필요한 전력을 보다 안정적으로 공급할 수 있다.In addition, by further including a data center battery unit that charges power generated by an offshore wind power generator and supplies the charged power to the inside of the data center main body, the power required inside the data center can be supplied more stably.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 그린 데이터센터 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 주요부 단면도이다.
도 3은 도 1의 데이터센터본체의 데이터서버와 데이터서버 냉각모듈을 개략적으로 도시한 구성도이다. Figure 1 is a perspective view schematically showing an ocean green data center system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view of the main part of Figure 1.
Figure 3 is a configuration diagram schematically showing the data server and data server cooling module of the data center main body of Figure 1.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, its operational advantages, and the objectives achieved by practicing the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by explaining preferred embodiments of the present invention with reference to the attached drawings. The same reference numerals in each drawing indicate the same member.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 그린 데이터센터 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 주요부 단면도이며, 도 3은 도 1의 데이터센터본체의 데이터서버와 데이터서버 냉각모듈을 개략적으로 도시한 구성도이다. Figure 1 is a perspective view schematically showing a marine green data center system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the main part of Figure 1, and Figure 3 is a data server and data server cooling of the data center main body of Figure 1. This is a diagram schematically showing the module.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 그린 데이터센터 시스템은, 타워(110)를 구비하는 해상풍력발전기(100)와, 링(RING) 형상의 데이터센터본체(200)와, 데이터센터본체(200)를 수중에 배치시키거나 수면으로 배치시키기 위한 데이터센터본체잭업유닛(300)과, 데이터센터본체(200)와 타워(110) 사이의 간격을 유지시키는 간격유지유닛(400)과, 데이터센터본체(200)의 데이터서버(210)를 냉각시키기 위한 데이터서버냉각유닛(500, 도 3 참조)과, 데이터센터본체(200)의 내부로 전력을 공급할 수 있는 데이터센터배터리유닛(600)을 포함한다.As shown in these drawings, the marine green data center system according to an embodiment of the present invention includes an offshore wind power generator 100 including a tower 110, and a ring-shaped data center main body 200. and a data center main body jack-up unit 300 for placing the data center main body 200 underwater or on the water, and a gap maintenance unit for maintaining the gap between the data center main body 200 and the tower 110 ( 400), a data server cooling unit (500, see FIG. 3) for cooling the data server 210 of the data center main body 200, and a data center battery capable of supplying power to the inside of the data center main body 200. Includes unit 600.

해상풍력발전기(100)는, 해상의 해저면에 기립 배치되는 타워(110)와, 타워(110)의 상단부에 설치되는 나셀(120)과, 나셀(120)의 선단에 구비되는 허브(130)와, 허브(130)의 축선 주변에 방사상으로 설치되는 복수의 블레이드(140)를 포함할 수 있다.The offshore wind power generator 100 includes a tower 110 positioned standing on the seafloor, a nacelle 120 installed at the upper end of the tower 110, and a hub 130 provided at the tip of the nacelle 120. It may include a plurality of blades 140 installed radially around the axis of the hub 130.

이러한 구성에 의해, 블레이드(140) 측에 수평풍 하중이 걸리면, 블레이드(140)와 함께 회전하는 허브(130)를 통해 그 회전력이 나셀(120) 측으로 전달되고, 나셀(120)은 그 회전력을 전기에너지로 변환하게 된다.With this configuration, when a horizontal wind load is applied to the blade 140, the rotational force is transmitted to the nacelle 120 through the hub 130 that rotates together with the blade 140, and the nacelle 120 transmits the rotational force to the nacelle 120. It is converted into electrical energy.

본 실시 예에서는 육상에 데이터 센터를 건립하는 종래 기술과 달리 해수를 이용하여 냉각을 수행할 수 있도록 데이터센터본체(200)가 수중에 배치될 수 있도록 해상풍력발전기(100)에 설치된다. In this embodiment, unlike the prior art of building a data center on land, the data center main body 200 is installed on the offshore wind power generator 100 so that it can be placed underwater so that cooling can be performed using seawater.

따라서 이러한 데이터센터본체(200)는, 내부에 적어도 하나의 데이터서버(210)을 포함한다. 데이터센터본체(200)에 마련되는 데이터서버(210)는 컴퓨터 시스템과 통신장비 및 스토리지(storage) 장비 등을 포함하며, 데이터센터본체(200)의 크기에 따라 다양한 수의 데이터서버(210)가 배치될 수 있다.Accordingly, this data center main body 200 includes at least one data server 210 therein. The data server 210 provided in the data center main body 200 includes a computer system, communication equipment, and storage equipment, and various numbers of data servers 210 are installed depending on the size of the data center main body 200. can be placed.

또한 본 실시 예에서는 데이터센터본체(200)의 위치가 보다 안정적으로 유지되도록 배치시킬 수 있는 링형의 형상을 갖는다.Additionally, in this embodiment, the data center main body 200 has a ring-shaped shape that can be arranged to maintain a more stable position.

보다 상세하게는, 데이터센터본체(200)는, 전체적으로, 해상풍력발전기(100)의 타워(110)의 적어도 일부를 감싸는 형상인 링(RING) 형상, 본 실시예에서는 도넛 형상을 가짐으로써 파도 등에도 위치가 보다 안정적으로 유지될 수 있다. More specifically, the data center main body 200, as a whole, has a ring shape, or in this embodiment, a donut shape, which is a shape that surrounds at least a portion of the tower 110 of the offshore wind power generator 100, thereby protecting against waves, etc. The position can be maintained more stably.

이와 같이 본 실시 예에서 데이터센터본체(200)는 타워(110)의 둘레를 모두 감싸는 도넛 형상으로서, 특히 원형의 도넛 형상을 갖지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 완전히 폐루프 형상이 아닌 링 형상일 수도 있으며, 본 실시 예에서와 같이 완전한 폐루프 형상이더라도 원형이 아닌 다각형 등 다양한 형상을 가질 수 있을 것이다.As such, in this embodiment, the data center main body 200 has a donut shape that surrounds the entire circumference of the tower 110, and in particular has a circular donut shape. However, the scope of the present invention is not limited thereto, and has a completely closed loop shape. It may have a ring shape rather than a ring shape, and even if it is a completely closed loop shape as in this embodiment, it may have various shapes such as a polygon rather than a circle.

이러한 데이터센터본체(200)는 유지 보수를 위하여 수면으로 올라올 때를 제외하고는 대부분 수중에 배치될 수 있는데, 이에 의하여 데이터센터본체(200)가 주위의 해수를 이용하여 데이터서버(210)를 보다 효과적으로 냉각시킬 수 있게 된다. This data center main body 200 can be mostly placed underwater except when it rises to the surface for maintenance, whereby the data center main body 200 uses the surrounding seawater to view the data server 210. It can be cooled effectively.

또한, 수중에 배치되어 있던 데이터센터본체(200)는 용이한 유지보수를 위해서 수면 위로 올릴 필요가 있다. 이를 위해 본 실시 예에서는 보다 정확하게 데이터센터본체(200)를 수면 위로 상승시키기 위하여 데이터센터본체잭업유닛(300)이 마련된다.In addition, the data center main body 200, which was placed underwater, needs to be raised to the surface for easy maintenance. To this end, in this embodiment, a data center main body jack-up unit 300 is provided to more accurately raise the data center main body 200 above the water surface.

데이터센터본체잭업유닛(300)은, 데이터센터본체(200)를 상승 및 하강시키어 데이터센터본체(200)의 높이를 보다 정확하게 조절할 수 있다. 보다 상세하게는, 본 실시 예에서 데이터센터본체잭업유닛(300)은, 데이터센터본체(200)의 유지 보수가 필요할 때에는 데이터센터본체(200)를 해수면 위로 정확하게 올리고 냉각이 필요할 때는 데이터센터본체(200)를 정확하게 내릴 수 있도록 마련된다.The data center main body jack-up unit 300 can raise and lower the data center main body 200 to more accurately adjust the height of the data center main body 200. More specifically, in this embodiment, the data center main body jack-up unit 300 accurately raises the data center main body 200 above sea level when maintenance of the data center main body 200 is required, and when cooling is required, the data center main body (200) 200) is prepared so that it can be accurately calculated.

이러한 데이터센터본체잭업유닛(300)은, 타워(110)에 높이방향을 따라 마련되는 잭업 랙 기어(310)와, 데이터센터본체(200)에 마련되되 정역 회전 가능한 잭업 구동모터(330, 도 2 참조)와, 잭업 구동모터(330)에 연결되는 적어도 하나의 잭업 회전축(340)과, 적어도 하나의 잭업 회전축(340)에 마련되되 잭업 랙 기어(310)와 기어 맞물림되는 잭업 피니언 기어(320)를 포함한다.This data center main body jack-up unit 300 includes a jack-up rack gear 310 provided on the tower 110 along the height direction, and a jack-up drive motor 330 (FIG. 2) provided on the data center main body 200 and capable of rotating forward and backward. Reference) and at least one jack-up rotation shaft 340 connected to the jack-up drive motor 330, and a jack-up pinion gear 320 provided on at least one jack-up rotation shaft 340 and engaged with the jack-up rack gear 310. Includes.

이러한 구성으로 기어 구동에 의하여 데이터센터본체(200)를 상승 및 하강시킬 수 있어 보다 정확하게 데이터센터본체(200)를 위치시킬 수 있다.With this configuration, the data center main body 200 can be raised and lowered by gear driving, allowing the data center main body 200 to be positioned more accurately.

본 실시 예에서 적어도 하나의 잭업 회전축(340)은 타워(110)를 사이에 두고 상호 대향되게 배치되는 한 쌍의 잭업 회전축(340)으로 마련되며, 따라서 잭업 구동모터(330)도 한 쌍으로 마련되어 한 쌍의 잭업 구동모터(330)가 연동 제어될 수 있다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 하나의 잭업 구동모터(330)에 동력전달장치를 구현하여 한 쌍의 잭업 회전축(340)을 동시에 회전시킬 수도 있을 것이고, 나아가 하나의 잭업 회전축(340)과 하나의 잭업 구동모터(330) 만으로도 데이터센터본체(200)를 이동시킬 수도 있을 것이다. In this embodiment, at least one jack-up rotation shaft 340 is provided as a pair of jack-up rotation shafts 340 arranged to face each other with the tower 110 in between, and accordingly, the jack-up drive motor 330 is also provided as a pair. A pair of jack-up drive motors 330 can be controlled interlocked. However, the scope of the present invention is not limited to this, and a power transmission device may be implemented in one jack-up drive motor 330 to simultaneously rotate a pair of jack-up rotation shafts 340, and further, one jack-up rotation shaft 340 ) and a single jack-up drive motor 330 may be used to move the data center main body 200.

이러한 구성으로 잭업 구동모터(330)가 회전하게 되면 잭업 피니언 기어(320)가 회전하게 되고 잭업 피니언 기어(320)가 기어 맞물림되는 잭업 랙 기어(310)를 따라 회전하게 되면 데이터센터본체(200)는 잭업 구동모터(330)의 회전방향에 따라 타워(110)의 높이 방향으로 상승 또는 하강하게 된다. With this configuration, when the jack-up drive motor 330 rotates, the jack-up pinion gear 320 rotates, and when the jack-up pinion gear 320 rotates along the jack-up rack gear 310 with which the gears are engaged, the data center main body 200 Rises or falls in the height direction of the tower 110 depending on the rotation direction of the jack-up drive motor 330.

이와 같이 잭업 피니언 기어(320)와 잭업 랙 기어(310)의 기어 운동에 따라 데이터센터본체(200)가 상승 또는 하강시킬 수 있게 되고, 결과적으로 데이터센터본체(200)를 수중으로 하강시키거나 해수면으로 상승시킬 수 있게 된다. 이때 부력으로 인하여 잭업 피니언 기어(320)와 잭업 랙 기어(310) 사이에는 수중 밖에서 보다 높은 하중이 걸리지 않게 된다.In this way, the data center main body 200 can be raised or lowered according to the gear movement of the jack-up pinion gear 320 and the jack-up rack gear 310, and as a result, the data center main body 200 is lowered into water or at sea level. It can be raised to . At this time, due to buoyancy, a higher load is not applied between the jack-up pinion gear 320 and the jack-up rack gear 310 than outside the water.

한편, 간격유지유닛(400)은 데이터센터본체(200)에 결합되어 타워(110)와 데이터센터본체(200) 사이의 간격을 유지시킨다. 본 실시 예에서는, 간격유지유닛(400)은 상호 대향되게 마련되는 2개의 간격유지유닛(400)일 수 있으며, 한 쌍의 잭업 회전축(340) 사이에 한 쌍의 잭업 회전축(340)에 가로로 배치될 수 있다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 간격유지유닛(400)의 개수와 그 설치 위치는 적절히 선택될 수 있을 것이다.Meanwhile, the gap maintenance unit 400 is coupled to the data center main body 200 to maintain the gap between the tower 110 and the data center main body 200. In this embodiment, the gap maintenance unit 400 may be two gap maintenance units 400 provided opposite to each other, and is positioned horizontally on a pair of jack-up rotation axes 340 between the pair of jack-up rotation axes 340. can be placed. However, the scope of the present invention is not limited thereto, and the number of gap maintenance units 400 and their installation locations may be appropriately selected.

이러한 간격유지유닛(400)은, 데이터센터본체(200)에 결합되는 롤러지지프레임(410, 도 2 참조)과, 롤러지지프레임(410)에 결합되어 데이터센터본체(200)에 접촉 전에 먼저 접촉되는 간격유지롤러(420)를 포함한다. This gap maintenance unit 400 is coupled to the roller support frame 410 (see FIG. 2), which is coupled to the data center main body 200, and is coupled to the roller support frame 410, so that it first contacts the data center main body 200. It includes a gap maintenance roller 420.

이러한 구성으로 간격유지유닛(400)은, 잭업 회전축(340) 방향으로 데이터센터본체(200)의 이동을 저지시킬 수 있기 때문에, 잭업 피니언 기어(320)와 잭업 랙 기어(310) 사이의 기어결합을 견고히 유지시키도록 하는 역할을 하거나 데이터센터본체(200)가 파도 등에 의하여 잭업 회전축(340) 방향으로 데이터센터본체(200)가 타워(110)에 충돌하려는 것을 저지하는 역할을 할 수 있다. 물론 잭업 피니언 기어(320)와 잭업 랙 기어(310)의 결합도 파도 등에 의하여 잭업 회전축(340) 방향으로 데이터센터본체(200)가 타워(110)에 충돌하려는 것을 일부 저지하는 역할을 할 수 있지만 간격유지유닛(400)으로 이러한 역할을 한층 보강되고 있는 것이다.With this configuration, the gap maintenance unit 400 can prevent the movement of the data center main body 200 in the direction of the jack-up rotation axis 340, so that the gear combination between the jack-up pinion gear 320 and the jack-up rack gear 310 It may serve to firmly maintain the data center body 200 or prevent the data center body 200 from colliding with the tower 110 in the direction of the jack-up rotation axis 340 due to waves or the like. Of course, the combination of the jack-up pinion gear 320 and the jack-up rack gear 310 can also partially prevent the data center main body 200 from colliding with the tower 110 in the direction of the jack-up rotation axis 340 due to waves, etc. This role is further reinforced by the gap maintenance unit 400.

한편, 데이터서버(210)는 데이터를 처리하는 동안에 많은 열이 배출하기 때문에 이를 냉각시키기 위한 데이터서버 냉각 시스템이 필요하며, 이러한 데이터서버 냉각 시스템에 전체 데이터센터 전력의 40% 이상에 달하는 많은 전력이 사용되므로, 적은 전력을 소모하면서도 보다 효율적으로 냉각시키기 위해, 현재와 같이 육상에 설치되는 데이터센터와 달리, 본 실시 예에서는 해상에 데이터센터를 마련하고 있는 것이다.Meanwhile, since the data server 210 emits a lot of heat while processing data, a data server cooling system is needed to cool it, and this data server cooling system consumes a lot of power, amounting to more than 40% of the total data center power. Therefore, in order to cool more efficiently while consuming less power, unlike the current data center installed on land, in this embodiment, the data center is installed on the sea.

따라서 본 실시 예에 따르면, 데이터센터본체(200)를 수중에 배치시키고, 데이터서버냉각유닛(500, 도 3 참조)을 마련함으로써, 데이터센터본체(200) 주위의 해수를 이용하여 데이터서버(210)를 보다 효과적으로 냉각시킬 수 있게 된다.Therefore, according to this embodiment, the data center main body 200 is placed underwater and a data server cooling unit 500 (see FIG. 3) is provided, thereby using the seawater around the data center main body 200 to cool the data server 210. ) can be cooled more effectively.

이러한 데이터서버냉각유닛(500)은, 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 냉각용 배관(510)과, 열교환기(520)와, 열교환용 해수배관(530)을 포함한다.As shown in detail in FIG. 3, this data server cooling unit 500 includes a cooling pipe 510, a heat exchanger 520, and a heat exchange seawater pipe 530.

열교환용 해수배관(530)은 열교환기(520)에 연결되어 열교환기(520)를 통과한다. 열교환용 해수배관(530)에서는 유입구(531)로부터 유입된 해수가 유동된다. 이러한 열교환용 해수배관(530)은 열교환기(520)를 지나 데이터센터유닛(300)의 배출구(532)에 연통된다. The seawater pipe 530 for heat exchange is connected to the heat exchanger 520 and passes through the heat exchanger 520. In the seawater pipe 530 for heat exchange, seawater flowing in from the inlet 531 flows. This heat exchange seawater pipe 530 passes through the heat exchanger 520 and communicates with the outlet 532 of the data center unit 300.

열교환기(520)에는 냉각용 배관(510)과 열교환용 해수배관(530)이 연결되며, 냉각액과 해수를 열교환시키는 역할을 한다. A cooling pipe 510 and a heat exchange seawater pipe 530 are connected to the heat exchanger 520, and serve to exchange heat between the cooling liquid and seawater.

냉각용 배관(510)의 내부에서는 냉각액이 유동된다. 냉각용 배관(510)은 데이터서버(210)에 인접하게 배치될 수 있고, 냉각용 배관(510)의 내부를 유동하는 냉각액은 데이터서버(210)에서 방출된 열을 흡수한다. 이러한 냉각용 배관(510)은 열교환기(520)에 연결되어 열교환기(520)를 통과한다.Cooling liquid flows inside the cooling pipe 510. The cooling pipe 510 may be placed adjacent to the data server 210, and the cooling fluid flowing inside the cooling pipe 510 absorbs heat emitted from the data server 210. This cooling pipe 510 is connected to the heat exchanger 520 and passes through the heat exchanger 520.

냉각용 배관(510)을 유동하는 냉각액은 열교환기(520)에서 열교환용 해수배관(530)의 내부를 유동하는 해수와 열교환하여 데이터서버(210)로부터 흡수한 열을 해수로 전달한다.The cooling liquid flowing through the cooling pipe 510 exchanges heat with seawater flowing inside the heat exchange seawater pipe 530 in the heat exchanger 520 and transfers the heat absorbed from the data server 210 to the seawater.

냉각용 배관(510)과 열교환용 해수배관(530)은 열교환기(520)의 내부를 통과한다. 본 실시 예에서 냉각용 배관(510)과 열교환용 해수배관(530)은 열교환기(520)의 내부에서 인접하게 배치됨으로써, 열교환기(520)에서 냉각액과 해수가 용이하게 열교환될 수 있다.The cooling pipe 510 and the heat exchange seawater pipe 530 pass through the inside of the heat exchanger 520. In this embodiment, the cooling pipe 510 and the heat exchange seawater pipe 530 are arranged adjacent to each other inside the heat exchanger 520, so that the cooling liquid and seawater can easily exchange heat in the heat exchanger 520.

한편, 데이터센터배터리유닛(600)은 해상풍력발전기(100)에 의하여 발전된 전력을 충전하고, 충전된 전력을 전선(610)을 통하여 선택적으로 데이터센터본체(200)의 내부로 공급한다. 즉 해상풍력발전기(100)에서 만들어진 전력을 예비적으로 보관하였다가, 데이터센터본체(200)의 내부로 전력을 공급할 수 있도록 해준다.Meanwhile, the data center battery unit 600 charges the power generated by the offshore wind power generator 100 and selectively supplies the charged power to the inside of the data center main body 200 through the wire 610. In other words, the power generated by the offshore wind power generator 100 is stored in advance, and then power can be supplied to the inside of the data center main body 200.

본 실시 예에서는 데이터센터배터리유닛(600)이 마련된 것에 대하여 상술하였으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 데이터센터본체(200)에는 육상으로의 전력 이송 및 데이터 통신을 위해 수중 케이블에 연결될 수 있다. In this embodiment, the provision of the data center battery unit 600 has been described in detail, but the scope of the present invention is not limited thereto, and the data center main body 200 may be connected to an underwater cable for power transfer to land and data communication. You can.

또한 데이터센터배터리유닛(600)이 설치되어 있더라도 이와 함께 해안으로 연결되는 별도의 전력케이블을 설치하여, 해상풍력발전기(100)의 발전이 불가능한 경우에 유선으로 전력을 공급받을 수 있도록 마련될 수도 있을 것이다.In addition, even if the data center battery unit 600 is installed, a separate power cable connected to the coast may be installed so that power can be supplied by wire if the offshore wind power generator 100 is unable to generate power. will be.

한편, 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 그린 데이터센터 시스템의 작동 과정에 대하여 설명하면 다음과 같다. Meanwhile, the operation process of the marine green data center system according to an embodiment of the present invention will be described below.

데이터센터본체잭업유닛(300)은, 타워(110)에 높이방향을 따라 마련되는 잭업 랙 기어(310)에 기어 맞물림되는 잭업 피니언 기어(320)를, 데이터센터본체(200)에 마련된 잭업 구동모터(330)가 회전 구동함으로써 데이터센터본체(200)를 타워(110)의 높이 방향으로 상승 및 하강시킬 수 있다. 이러한 기어 구동에 의하여 데이터센터본체(200)가 타워(110)의 높이 방향으로 상승 및 하강되기 때문에 데이터센터본체(200)의 높이를 보다 정확하게 조절할 수 있다.The data center main body jack-up unit 300 includes a jack-up pinion gear 320 geared to the jack-up rack gear 310 provided along the height direction of the tower 110, and a jack-up drive motor provided in the data center main body 200. By rotating the 330, the data center main body 200 can be raised and lowered in the height direction of the tower 110. Because the data center main body 200 is raised and lowered in the height direction of the tower 110 by this gear drive, the height of the data center main body 200 can be adjusted more accurately.

데이터센터본체잭업유닛(300)은 데이터센터본체(200)의 유지 보수가 필요할 때에는 데이터센터본체(200)를 해수면 위로 정확하게 올리고 냉각이 필요할 때는 데이터센터본체(200)를 정확하게 내리게 된다. The data center main body jack-up unit 300 accurately raises the data center main body 200 above sea level when maintenance of the data center main body 200 is required and accurately lowers the data center main body 200 when cooling is required.

우선 냉각이 필요할 때는 데이터센터본체(200)를 수중에 배치시킬 수 있는데, 잭업 랙 기어(310)에 기어 맞물림되는 잭업 피니언 기어(320)를 잭업 구동모터(330)가 데이터센터본체(200)를 하강시키는 방향으로 회전 구동하여 수면 아래로 데이터센터본체(200)를 내릴 수 있다. 이때 데이터센터본체(200)는 수중에 배치되고, 데이터센터본체(200) 주위의 해수를 이용하여 데이터서버(210)를 보다 효과적으로 냉각시킬 수 있게 된다. First, when cooling is required, the data center main body 200 can be placed underwater. The jack-up pinion gear 320, which is engaged with the jack-up rack gear 310, is operated by the jack-up drive motor 330 to move the data center main body 200. The data center main body 200 can be lowered below the water surface by rotating in a downward direction. At this time, the data center main body 200 is placed underwater, and the data server 210 can be cooled more effectively by using the seawater around the data center main body 200.

즉 흡입구를 통하여 유입된 해수는 열교환용 해수배관(530)을 통하여 열교환기(520)를 통과하며, 데이터센터본체(200)에 연결된 냉각용 배관(510)의 내부에 유동하는 냉각액은 데이터서버(210)에서 방출된 열을 흡수하여 열교환기(520)를 통과한다. 그리고 열교환기(520)에는 냉각용 배관(510)과 열교환용 해수배관(530)이 연결되며, 냉각액과 해수를 열교환시키는 역할을 한다. 열교환용 해수배관(530)은 다시 데이터센터본체(200)의 배출구(532)에 연통되어 해수를 배출하게 된다. That is, the seawater flowing in through the intake port passes through the heat exchanger 520 through the heat exchange seawater pipe 530, and the cooling liquid flowing inside the cooling pipe 510 connected to the data center main body 200 is connected to the data server ( The heat emitted from 210 is absorbed and passes through the heat exchanger 520. And a cooling pipe 510 and a heat exchange seawater pipe 530 are connected to the heat exchanger 520, and serve to exchange heat between the cooling liquid and seawater. The seawater pipe 530 for heat exchange is again connected to the outlet 532 of the data center main body 200 to discharge seawater.

다음으로, 데이터센터본체(200)의 유지 보수가 필요할 때에는 용이한 유지 보수를 위하여 데이터센터본체(200)를 해수면 위로 올릴 필요가 있다. Next, when maintenance of the data center main body 200 is required, it is necessary to raise the data center main body 200 above sea level for easy maintenance.

이때 잭업 랙 기어(310)에 기어 맞물림되는 잭업 피니언 기어(320)를 잭업 구동모터(330)가 데이터센터본체(200)를 상승시키는 방향으로 회전 구동하여 데이터센터본체(200)를 해수면 위로 보다 정확하게 올리게 되며, 이때 해수면 위로 올라온 데이터센터본체(200)에 용이하게 접근할 수 있어 유지 보수를 용이하게 진행할 수 있다. At this time, the jack-up drive motor 330 rotates the jack-up pinion gear 320 engaged with the jack-up rack gear 310 in the direction of raising the data center main body 200 to more accurately raise the data center main body 200 above sea level. It is raised, and at this time, the data center main body 200, which has risen above sea level, can be easily accessed, allowing easy maintenance.

이와 같이 본 실시예에 따른, 해양 그린 데이터센터 시스템은, 해양 또는 호수 등에 배치되는 해상풍력발전기(100)에 설치하되 수중에 보다 정확하게 배치할 수 있도록 함으로써 해수를 이용하여 효율적으로 데이터센터를 냉각시켜 데이터센터의 냉각에 필요한 전력을 최소화할 수 있으며, 수중에 설치되는 데이터센터의 위치가 보다 안정적으로 유지되도록 배치시킬 수 있으며, 나아가 유지보수 시 보다 정확하게 수면 위로 상승시킬 수 있다,In this way, the marine green data center system according to this embodiment is installed on the offshore wind power generator 100 placed in the ocean or lake, but can be placed more accurately in the water, thereby efficiently cooling the data center using seawater. The power required to cool the data center can be minimized, and the position of the data center installed underwater can be maintained more stably. Furthermore, it can be raised to the surface more accurately during maintenance.

또한, 해상풍력발전기(100)에 의하여 발전된 전력을 충전하고 충전된 전력을 선택적으로 데이터센터본체(200)의 내부로 공급하는 데이터센터배터리유닛(600)을 더 포함함으로써 데이터센터의 내부에서 필요한 전력을 보다 안정적으로 공급할 수 있다.In addition, it further includes a data center battery unit 600 that charges the power generated by the offshore wind power generator 100 and selectively supplies the charged power to the inside of the data center main body 200, thereby providing the power needed inside the data center. can be supplied more stably.

이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.Although this embodiment has been described in detail with reference to the drawings, the scope of this embodiment is not limited to the drawings and description.

예를 들어 표현을 복잡하게 하지 않기 위하여 해상풍력발전기(100)가 주로 해양에 설치되는 것을 기준으로 표현함으로써 데이터서버냉각유닛(500)에 유입되는는 물을 해수으로 표현하였으나, 해상풍력발전기(100)가 호수에 설치되는 경우에는 데이터서버냉각유닛(500)에 유입되는 물은 당연히 호수의 물일 것이므로 이때 해수는 호수의 물으로 이해되어야 할 것이다. For example, in order to not complicate the expression, the water flowing into the data server cooling unit 500 is expressed as seawater by expressing it based on the fact that the offshore wind power generator 100 is mainly installed in the ocean, but the offshore wind power generator 100 If it is installed in a lake, the water flowing into the data server cooling unit 500 will naturally be lake water, so in this case, seawater should be understood as lake water.

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.As such, the present invention is not limited to the described embodiments, and it is obvious to those skilled in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, such modifications or variations should be considered to fall within the scope of the claims of the present invention.

100: 해상풍력발전기 200: 데이터센터본체
210: 데이터서버 300: 데이터센터본체잭업유닛
310: 잭업 랙 기어 320: 잭업 피니언 기어
330: 잭업 구동모터 340: 잭업 회전축
400: 간격유지유닛 500: 데이터서버냉각유닛
510: 냉각용 배관 520: 열교환기
530: 열교환용 해수배관 600: 데이터센터배터리유닛 100: Offshore wind power generator 200: Data center main body
210: Data server 300: Data center main body jack-up unit
310: jack-up rack gear 320: jack-up pinion gear
330: Jack-up drive motor 340: Jack-up rotation shaft
400: gap maintenance unit 500: data server cooling unit
510: Cooling piping 520: Heat exchanger
530: Seawater piping for heat exchange 600: Data center battery unit

Claims (6)

해양 또는 호수의 바닥면에 기립 배치되는 타워를 구비하는 해상풍력발전기;
내부에 적어도 하나의 데이터서버를 구비하며, 상기 타워의 적어도 일부를 감싸는 형상인 링(RING) 형상의 데이터센터본체; 및
상기 해상풍력발전기와 상기 데이터센터본체에 각각 마련되어, 유지 보수가 필요할 때에는 상기 데이터센터본체를 해수면 위로 올리고 냉각이 필요할 때는 수면 아래로 상기 데이터센터본체를 내리는 데이터센터본체잭업유닛을 포함하는 해양 그린 데이터센터 시스템. An offshore wind power generator having a tower standing on the bottom of an ocean or lake;
A data center body having at least one data server therein and having a ring shape that surrounds at least a portion of the tower; and
Marine green data including a data center main body jack-up unit provided in each of the offshore wind power generator and the data center main body, raising the data center main body above sea level when maintenance is required and lowering the data center main body below the water surface when cooling is required. center system. 제1항에 있어서,
상기 데이터센터본체는 상기 타워의 둘레를 모두 감싸는 도넛 형상이며,
상기 데이터센터본체잭업유닛은,
상기 타워에 높이방향을 따라 마련되는 잭업 랙 기어;
상기 데이터센터본체에 마련되되 정역 회전 가능한 잭업 구동모터;
상기 잭업 구동모터에 연결되는 적어도 하나의 잭업 회전축; 및
상기 적어도 하나의 잭업 회전축에 마련되며, 상기 잭업 랙 기어와 기어 맞물림되는 잭업 피니언 기어를 포함하는 해양 그린 데이터센터 시스템.According to paragraph 1,
The data center main body has a donut shape that surrounds the entire circumference of the tower,
The data center main body jack-up unit,
A jack-up rack gear provided on the tower along the height direction;
A jack-up drive motor provided in the data center main body and capable of rotating forward and backward;
At least one jack-up rotation shaft connected to the jack-up drive motor; and
A marine green data center system including a jack-up pinion gear provided on the at least one jack-up rotation shaft and engaged with the jack-up rack gear. 제2항에 있어서,
상기 데이터센터본체에 결합되어 상기 타워와 상기 데이터센터본체의 간격을 유지시키는 간격유지유닛을 더 포함하는 해양 그린 데이터센터 시스템.According to paragraph 2,
An ocean green data center system further comprising a gap maintenance unit coupled to the data center main body to maintain the gap between the tower and the data center main body. 제3항에 있어서,
상기 적어도 하나의 잭업 회전축은 상기 타워를 사이에 두고 상호 대향되게 배치되는 한 쌍의 잭업 회전축이며,
상기 간격유지유닛은 상기 한 쌍의 잭업 회전축 사이에 상기 한 쌍의 잭업 회전축에 가로로 배치되며,
상기 간격유지유닛은,
상기 데이터센터본체에 결합되는 롤러지지프레임; 및
상기 롤러지지프레임에 결합되는 간격유지롤러를 포함하는 해양 그린 데이터센터 시스템.According to paragraph 3,
The at least one jackup rotation axis is a pair of jackup rotation shafts arranged to face each other with the tower in between,
The gap maintenance unit is disposed horizontally on the pair of jack-up rotation axes between the pair of jack-up rotation axes,
The gap maintenance unit is,
A roller support frame coupled to the data center main body; and
A marine green data center system including a gap maintenance roller coupled to the roller support frame. 제1항에 있어서,
상기 해상풍력발전기에 의하여 발전된 전력을 충전하고, 충전된 전력을 선택적으로 상기 데이터센터본체의 내부로 공급하는 데이터센터본체배터리유닛을 더 포함하는 해양 그린 데이터센터 시스템.According to paragraph 1,
An ocean green data center system further comprising a data center main body battery unit that charges power generated by the offshore wind power generator and selectively supplies the charged power to the interior of the data center main body. 제1항에 있어서,
주위의 해수를 이용하여 상기 데이터서버를 냉각시키기 위한 데이터서버냉각유닛을 더 포함하며,
상기 데이터서버냉각유닛은,
상기 데이터서버에서 방출된 열을 흡수하는 냉각액이 유동하는 냉각용 배관;
상기 냉각용 배관이 연결되며, 상기 냉각액과 상기 해수를 열교환시키는 열교환기; 및
상기 열교환기에 연결되며, 상기 해수가 유동되는 열교환용 해수배관을 포함하는 해양 그린 데이터센터 시스템.According to paragraph 1,
It further includes a data server cooling unit for cooling the data server using surrounding seawater,
The data server cooling unit,
a cooling pipe through which a cooling liquid that absorbs heat emitted from the data server flows;
a heat exchanger to which the cooling pipe is connected and which exchanges heat between the cooling liquid and the seawater; and
A marine green data center system connected to the heat exchanger and including a seawater piping for heat exchange through which the seawater flows.
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