KR20240060009A - Marine green data center system - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 해양 그린 데이터센터 시스템은, 해양 또는 호수의 바닥면에 기립 배치되되 내부에 높이 방향을 따라 승강 공간이 마련되는 타워를 구비하는 해상풍력발전기; 내부에 적어도 하나의 데이터서버를 구비하며, 타워의 승강 공간에 상승 및 하강 가능하게 배치되는 데이터센터본체; 및 타워와 데이터센터본체 중 적어도 어느 하나에 마련되어, 유지 보수가 필요할 때에는 데이터센터본체를 해수면 위로 상승시키고 냉각이 필요할 때는 수면 아래로 상기 데이터센터본체를 하강시키는 데이터센터본체승강유닛을 포함한다.The marine green data center system according to an embodiment of the present invention includes an offshore wind power generator that is placed standing on the bottom of an ocean or lake and includes a tower with an elevating space inside along the height direction; A data center main body that has at least one data server therein and is positioned to be able to ascend and descend in the elevator space of the tower; and a data center main body elevating unit provided in at least one of the tower and the data center main body, which raises the data center main body above sea level when maintenance is required and lowers the data center main body below the water level when cooling is required.
Description
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 increase efficiency in the power used by data centers and actively utilize renewable energy as an energy source has been expanding, 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 여러 가지 문제점과 한계가 있으므로 새로운 방안이 요구되고 있는 실정이며, 이러한 새로운 방안은 데이터센터의 안전성을 보장하여야 할 것이다. Therefore, since there are various problems and limitations in building a data center on land, a new method is required, and this new method must ensure the safety of the data center.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 해양 또는 호수 등에 배치되는 해상풍력발전기에 설치하되 수중에 배치할 수 있도록 함으로써 해수를 이용하여 효율적으로 데이터센터를 냉각시켜 데이터센터의 냉각에 필요한 전력을 최소화할 수 있으며, 수중에 설치되는 데이터센터가 외부 교란 등으로 파손되는 것을 보다 확실히 방지할 수 있는, 해양 그린 데이터센터 시스템을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to minimize the power required for cooling the data center by efficiently cooling the data center using seawater by installing it on an offshore wind power generator located in the ocean or a lake, etc., but placing it underwater. The goal is to provide an ocean green data center system that can more reliably prevent data centers installed underwater from being damaged by external disturbances, etc.
본 발명의 일 측면에 따르면, 해양 또는 호수의 바닥면에 기립 배치되되 내부에 높이 방향을 따라 승강 공간이 마련되는 타워를 구비하는 해상풍력발전기; 내부에 적어도 하나의 데이터서버를 구비하며, 상기 타워의 상기 승강 공간에 상승 및 하강 가능하게 배치되는 데이터센터본체; 및 상기 타워와 상기 데이터센터본체 중 적어도 어느 하나에 마련되어, 유지 보수가 필요할 때에는 상기 데이터센터본체를 해수면 위로 상승시키고 냉각이 필요할 때는 수면 아래로 상기 데이터센터본체를 하강시키는 데이터센터본체승강유닛을 포함하는 해양 그린 데이터센터 시스템이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, an offshore wind power generator is disposed standing on the bottom of an ocean or lake and has a tower provided with an elevation space inside along the height direction; a data center main body that has at least one data server therein and is positioned to be able to ascend and descend in the elevator space of the tower; and a data center main body elevating unit provided in at least one of the tower and the data center main body, which raises the data center main body above sea level when maintenance is required and lowers the data center main body below the water level when cooling is required. A marine green data center system that does this can be provided.
상기 데이터센터본체승강유닛은 상기 타워와 상기 데이터센터본체에 각각 마련되는 데이터센터본체잭업유닛이며, 상기 데이터센터본체잭업유닛은, 상기 타워의 상기 승강 공간에 배치되되 상기 타워의 높이방향을 따라 마련되는 적어도 하나의 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 적어도 하나의 잭업 피니언 기어를 포함할 수 있다.The data center main body lifting unit is a data center main body jack-up unit provided in the tower and the data center main body, respectively. The data center main body jack-up unit is disposed in the lifting space of the tower and is provided along the height direction of the tower. at least one jack-up rack gear; 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 it is provided on the at least one jack-up rotation shaft and may include at least one jack-up pinion gear engaged with the jack-up rack gear.
상기 타워의 상단부에는 상기 데이터센터본체의 유지보수 시 상기 승강 공간의 출입을 위한 유지보수도어가 마련되며, 상기 유지보수도어에 인접한 위치의 상기 타워에 작업자가 올라탈 수 있는 부력발판대가 마련되며, 상기 타워의 하단부에는 상기 타워를 지지하는 타워지지구조물이 마련될 수 있다.A maintenance door is provided at the upper end of the tower for entering and exiting the elevating space during maintenance of the data center main body, and a buoyancy scaffold for workers to climb is provided on the tower adjacent to the maintenance door, A tower support structure may be provided at the lower end of the tower to support the tower.
상기 해상풍력발전기에 의하여 발전된 전력을 충전하고, 충전된 전력을 선택적으로 상기 데이터센터본체의 내부로 공급하는 데이터센터본체배터리유닛을 더 포함할 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 배치할 수 있도록 함으로써 해수를 이용하여 효율적으로 데이터센터를 냉각시켜 데이터센터의 냉각에 필요한 전력을 최소화할 수 있으며, 수중에 설치되는 데이터센터가 외부 교란 등으로 파손되는 것을 보다 확실히 방지할 수 있다.Embodiments of the present invention are installed in an offshore wind power generator placed in the ocean or a lake, etc., but can be placed underwater, thereby efficiently cooling the data center using seawater and minimizing the power required for cooling the data center. Data centers installed underwater can be more clearly prevented from being damaged by external disturbances, etc.
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 Ⅱ-Ⅱ에 따른 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 taken along line II-II 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 Ⅱ-Ⅱ에 따른 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 taken along II-II of Figure 1, and Figure 3 is a data server of the data center main body of Figure 1. This is a diagram schematically showing the data server cooling module.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 그린 데이터센터 시스템은, 내부에 높이 방향을 따라 승강 공간(112)이 마련되는 타워(110)를 구비하는 해상풍력발전기(100)와, 승강 공간(112) 내에 배치되는 데이터센터본체(200)와, 데이터센터본체(200)를 수중에 배치시키거나 수면 또는 수면 위로 배치시키기 위한 데이터센터본체승강유닛(300)과, 데이터센터본체(200)의 데이터서버(210, 도 2 참조)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
해상풍력발전기(100)는, 해상의 해저면에 기립 배치되되 내부에 높이 방향을 따라 승강 공간(112)이 마련되는 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
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
한편 타워(110)에는 전술한 바와 같이 내부에 높이 방향을 따라 승강 공간(112)이 마련되는데, 이를 위해 본 실시 예에서 타워(110)는 중공의 원 기둥 형상을 갖는다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 내부에 높이 방향을 따라 승강 공간(112)이 마련된다면 중공의 다각 기둥 형상 등 다양한 형상을 가질 수도 있을 것이다.Meanwhile, as described above, the
그리고 타워(110)의 상단부에는 데이터센터본체(200)의 유지보수 시 승강 공간(112)의 출입을 위한 유지보수도어(150)가 마련된다. 즉 데이터센터본체(200)의 유지보수를 위하여 해수면 위로 데이터센터본체(200)를 이동시킨 경우 유지보수도어(150)를 열면 데이터센터본체(200)가 전면에 위치할 수 있도록 유지보수도어(150)를 타워의 상단부에 마련한다. 그러나 유지보수도어(150)의 설치 위치가 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니며, 타워(110) 내부에 사다리 등을 설치함으로써 유지보수도어(150)의 설치 위치는 보다 유연하게 변경할 수 있을 것이다.Additionally, a
또한 유지보수도어(150)에 인접한 위치의 타워(110)에는 작업자가 올라탈 수 있는 부력발판대(160)가 마련된다. 이러한 구성으로 선박 등으로 접근한 후 부력발판대(160)에 작업자가 올라탄 후 유지보수도어(150)를 열고 유지보수 등을 위하여 데이터센터본체(200)에 접근할 수 있다. In addition, a
그리고 타워(110)의 하단부에는 타워(110)를 지지하는 타워지지구조물(170)이 마련되어 타워(110)를 해저에 보다 견고하게 고정시킬 수 있다. In addition, a
한편, 본 실시 예에서는 육상에 데이터 센터를 건립하는 종래 기술과 달리 해수를 이용하여 냉각을 수행할 수 있기 위하여 데이터센터본체(200)를 수중에 배치시킬 수 있도록 해상풍력발전기(100)의 타워(110)의 승강 공간(112) 내에 데이터센터본체(200)가 상승 및 하강 가능하도록 설치된다. 이와 같이 데이터센터본체(200)가 타워(110)의 승강 공간(112) 내부에 위치하게 되면 외부의 교란이 발생하더라도 타워(110)의 외벽이 이를 차단하게 되어 데이터센터본체(200)가 파손되는 것을 보다 확실히 방지할 수 있는 장점을 더 갖게 된다.Meanwhile, in this embodiment, unlike the conventional technology of building a data center on land, the tower of the offshore wind power generator 100 ( The data center
이러한 데이터센터본체(200)는, 내부에 적어도 하나의 데이터서버(210)를 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. This data center
또한 본 실시 예에서는 데이터센터본체(200)는 타워(110) 내에서 상승 및 하강에 용이하도록 원 기둥 형상을 가지나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 사각 기둥 형상 및 오각 기둥 형상과 같은 다각 기둥 형상, 나아가 도넛 형상을 가질 수 있다. In addition, in this embodiment, the data center
이러한 데이터센터본체(200)는 유지 보수를 위하여 수면 근방으로 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
한편, 수중에 배치되어 있던 데이터센터본체(200)는 용이한 유지보수를 위해서 수면 위로 올릴 필요가 있다. 이를 위해 본 실시 예에서는 데이터센터본체(200)를 수면 위로 상승시키기 위하여 데이터센터본체승강유닛(300)이 마련된다.Meanwhile, the data center
본 실시 예에서 데이터센터본체승강유닛(300)은 해상풍력발전기(100)와 데이터센터본체(200)에 각각 마련되는 데이터센터본체잭업유닛(300)이다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 테이블리프트를 사용하는 데이터센터본체테이블리프트유닛도 사용할 수도 있을 것이다. 다만 본 실시 예에서처럼 데이터센터본체승강유닛(300)이 데이터센터본체잭업유닛(300)으로 마련되는 경우 보다 정확한 위치로 상승 및 하강시킬 수 있는 장점이 있다. In this embodiment, the data center main
데이터센터본체잭업유닛(300)은, 데이터센터본체(200)를 상승 및 하강시키어 데이터센터본체(200)의 위치 유지 높이를 필요에 따라 조절할 수 있다. 따라서 본 실시 예에 따른 데이터센터본체잭업유닛(300)에 의해, 데이터센터본체(200)의 유지 보수가 필요할 때에는 데이터센터본체(200)를 해수면 근방으로 상승시키고 냉각이 필요할 때는 데이터센터본체(200)를 하강시키게 된다.The data center main body jack-up
이러한 데이터센터본체잭업유닛(300)은, 타워(110) 내부의 승강 공간(112)에 높이방향을 따라 마련되는 적어도 하나의 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, 도 2 참조)과, 적어도 하나의 잭업 회전축(340)에 마련되되 잭업 랙 기어(310)와 기어 맞물림되는 적어도 하나의 잭업 피니언 기어(320)를 포함한다.This data center main body jack-up
이러한 구성으로 데이터센터본체(200)를 기어 구동에 의하여 상승 및 하강시킬 수 있어 보다 정확하게 데이터센터본체(200)를 위치시킬 수 있다.With this configuration, the data center
본 실시 예에서 적어도 하나의 잭업 랙 기어(310)는, 도 2에 자세히 도시된 바와 같이 데이터센터본체(200)의 일 측에 하나 마련된다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 필요에 따라 데이터센터본체(200)의 양측에 하나씩 마련될 수도 있을 것이다.In this embodiment, at least one jack-up
그리고 본 실시 예에서 적어도 하나의 잭업 회전축(340)은 하나로 마련되며, 따라서 잭업 구동모터(330)도 하나로 마련된다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 잭업 랙 기어(310)를 데이터센터본체(200)의 양측에 하나씩 마련한 경우 한 쌍의 잭업 회전축(340)과 한 쌍의 잭업 구동모터(330)가 마련될 것이다. And in this embodiment, at least one jack-up
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
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 해수면 근방으로 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
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
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
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
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
열교환기(520)에는 냉각용 배관(510)과 열교환용 해수배관(530)이 연결되며, 냉각액과 해수를 열교환시키는 역할을 한다. A cooling
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
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 in the
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
한편, 도 1에 자세히 도시된 바와 같이, 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, as shown in detail in FIG. 1, the data
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
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
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)의 승강 공간(112) 내에 높이방향을 따라 마련되는 잭업 랙 기어(310)와 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
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
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
즉 유입구(531)를 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
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
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 된다.At this time, the jack-up
해수면 위로 올라온 데이터센터본체(200)에 접근하기 위하여 작업자는 부력발판대(160)에 올라탄 후 유지보수도어(150)를 개방하여 타워(110)의 승강 공간(112)으로 진입함으로써 데이터센터본체(200)의 유지 보수를 진행할 수 있다. In order to access the data center
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 데이터센터가 외부 교란 등으로 파손되는 것을 보다 확실히 방지할 수 있다.In this way, the marine green data center system according to this embodiment is installed on the offshore
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
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
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
110: 타워
112: 승강 공간
120: 나셀
130: 허브
140: 블레이드
150: 유지보수도어
160: 부력발판대
170: 타워지지구조물
200: 데이터센터본체
210: 데이터서버
300: 데이터센터본체승강유닛, 데이터센터본체잭업유닛
310: 잭업 랙 기어
320: 잭업 피니언 기어
330: 잭업 구동모터
340: 잭업 회전축
500: 데이터서버냉각유닛
510: 냉각용 배관
520: 열교환기
530: 열교환용 해수배관
600: 데이터센터배터리유닛 100: Offshore wind power generator 110: Tower
112: Elevating space 120: Nacelle
130: hub 140: blade
150: Maintenance door 160: Buoyancy scaffold
170: Tower support structure 200: Data center main body
210: data server
300: Data center main body lifting unit, 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
500: Data server cooling unit 510: Cooling piping
520: Heat exchanger 530: Seawater piping for heat exchange
600: Data center battery unit
Claims (5)
내부에 적어도 하나의 데이터서버를 구비하며, 상기 타워의 상기 승강 공간에 상승 및 하강 가능하게 배치되는 데이터센터본체; 및
상기 타워와 상기 데이터센터본체 중 적어도 어느 하나에 마련되어, 유지 보수가 필요할 때에는 상기 데이터센터본체를 해수면 위로 상승시키고 냉각이 필요할 때는 수면 아래로 상기 데이터센터본체를 하강시키는 데이터센터본체승강유닛을 포함하는 해양 그린 데이터센터 시스템. An offshore wind power generator that is placed standing on the bottom of an ocean or lake and includes a tower with an elevating space inside along the height direction;
a data center main body that has at least one data server therein and is positioned to be able to ascend and descend in the elevator space of the tower; and
A data center main body lifting unit is provided in at least one of the tower and the data center main body, and raises the data center main body above sea level when maintenance is required and lowers the data center main body below the water level when cooling is required. Marine green data center system.
상기 데이터센터본체승강유닛은 상기 타워와 상기 데이터센터본체에 각각 마련되는 데이터센터본체잭업유닛이며,
상기 데이터센터본체잭업유닛은,
상기 타워의 상기 승강 공간에 배치되되 상기 타워의 높이방향을 따라 마련되는 적어도 하나의 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 적어도 하나의 잭업 피니언 기어를 포함하는 해양 그린 데이터센터 시스템.According to paragraph 1,
The data center main body lifting unit is a data center main body jack-up unit provided in the tower and the data center main body, respectively,
The data center main jack-up unit is,
At least one jack-up rack gear disposed in the lifting space of the tower and 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 marine green data center system comprising at least one jackup pinion gear provided on the at least one jackup rotation shaft and engaged with the jackup rack gear.
상기 타워의 상단부에는 상기 데이터센터본체의 유지보수 시 상기 승강 공간의 출입을 위한 유지보수도어가 마련되며,
상기 유지보수도어에 인접한 위치의 상기 타워에 작업자가 올라탈 수 있는 부력발판대가 마련되며,
상기 타워의 하단부에는 상기 타워를 지지하는 타워지지구조물이 마련되는 해양 그린 데이터센터 시스템.According to paragraph 1,
A maintenance door is provided at the upper part of the tower for access to the elevating space during maintenance of the data center main body,
A buoyancy platform for workers to climb is provided on the tower adjacent to the maintenance door,
A marine green data center system in which a tower support structure is provided at the bottom of the tower to support the tower.
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.
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 pipe for heat exchange through which the seawater flows.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220141179A KR20240060009A (en) | 2022-10-28 | 2022-10-28 | Marine green data center system |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20100051069A (en) | 2007-07-18 | 2010-05-14 | 엑사플롭 엘엘씨 | Power supply for a data center |
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2022
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KR20100051069A (en) | 2007-07-18 | 2010-05-14 | 엑사플롭 엘엘씨 | Power supply for a data center |
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