KR20240060010A - 해양 그린 데이터센터 시스템 - Google Patents

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KR20240060010A
KR20240060010A KR1020220141180A KR20220141180A KR20240060010A KR 20240060010 A KR20240060010 A KR 20240060010A KR 1020220141180 A KR1020220141180 A KR 1020220141180A KR 20220141180 A KR20220141180 A KR 20220141180A KR 20240060010 A KR20240060010 A KR 20240060010A
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data center
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center main
jack
cooling
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KR1020220141180A
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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 트러스 타워를 구비하는 해상풍력발전기; 내부에 적어도 하나의 데이터서버를 구비하며, 트러스 타워의 내부에 상승 및 하강 가능하게 배치되는 데이터센터본체; 및 트러스 타워와 데이터센터본체 중 적어도 어느 하나에 마련되어, 유지 보수가 필요할 때에는 데이터센터본체를 해수면 위로 상승시키고 냉각이 필요할 때는 수면 아래로 데이터센터본체를 하강시키는 데이터센터본체유지보수유닛을 포함한다.

Description

해양 그린 데이터센터 시스템{Marine green data center system}
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.
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 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.
따라서, 이와 같이 육상에 데이터센터를 건립하기에는 여러 가지 문제점과 한계가 있으므로 새로운 방안이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0051069호(2010.05.14.)
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 데이터센터의 위치가 보다 안정적으로 유지되도록 배치시킬 수 있으며, 나아가 유지보수도 용이하게 할 수 있는, 해양 그린 데이터센터 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 해양 또는 호수의 바닥면에 기립 배치되는 트러스 타워를 구비하는 해상풍력발전기; 내부에 적어도 하나의 데이터서버를 구비하며, 상기 트러스 타워의 내부에 상승 및 하강 가능하게 배치되는 데이터센터본체; 및 상기 트러스 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 데이터센터본체유지보수유닛을 포함하는 해양 그린 데이터센터 시스템이 제공될 수 있다.
상기 데이터센터본체유지보수유닛은 상기 해상풍력발전기와 상기 데이터센터본체에 각각 마련되는 데이터센터본체잭업유닛이며, 상기 데이터센터본체잭업유닛은, 상기 트러스 타워에 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 잭업 피니언 기어를 포함할 수 있다.
상기 데이터센터본체유지보수유닛은, 상기 트러스 타워의 내부에 마련되되, 상기 데이터센터본체의 하단부를 지지한 상태에서 유지 보수가 필요할 때에는 상기 데이터센터본체를 해수면 위로 올리고 냉각이 필요할 때는 수면 아래로 상기 데이터센터본체를 내리는 데이터센터본체테이블리프트유닛일 수 있다.
상기 데이터센터본체테이블리프트유닛은, 상기 트러스 타워의 하단부에 배치되는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 상부에 수평으로 배치되는 데이터센터본체 지지프레임; 상대회전 가능하게 X자형으로 피벗(pivot) 결합된 복수의 링크쌍들이 상호 회전 가능하게 연결되어 마련되며, 상기 데이터센터본체 지지프레임을 상기 베이스 프레임에 대해 수평으로 승강시키는 팬터그래프(pantograph); 및 상기 복수의 링크쌍의 적어도 하나의 단위링크에 결합되어 상기 팬터그래프를 신축시키는 실린더를 포함할 수 있다.
상기 해상풍력발전기에 의하여 발전된 전력을 충전하고, 충전된 전력을 선택적으로 상기 데이터센터본체의 내부로 공급하는 데이터센터본체배터리유닛을 더 포함할 수 있다.
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.
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.
또한, 해상풍력발전기에 의하여 발전된 전력을 충전하고 충전된 전력을 데이터센터본체의 내부로 공급하는 데이터센터배터리유닛을 더 포함함으로써 데이터센터의 내부에서 필요한 전력을 보다 안정적으로 공급할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 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.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 해양 그린 데이터센터 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다.
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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 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.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 해양 그린 데이터센터 시스템은, 트러스 타워(101)를 구비하는 해상풍력발전기(100)와, 데이터센터본체(200)와, 데이터센터본체(200)를 수중에 배치시키거나 수면으로 배치시키기 위한 데이터센터본체유지보수유닛(300)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.
해상풍력발전기(100)는, 해상의 해저면에 기립 배치되는 트러스 타워(101)와, 트러스 타워(101)의 상부에 트러스 타워(101)와 결합되는 발전 타워(110)와, 발전 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. 여기서 트러스 타워(101)는 발전 타워(110)를 지지하는 하부구조에 해당된다.
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.
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)의 트러스 타워(101) 내에 상승 및 하강 가능하도록 설치된다.
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.
또한 본 실시 예에서는 데이터센터본체(200)는 트러스 타워(101) 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.
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.
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 데이터센터본체유지보수유닛(300)이 마련된다.
본 실시 예에서 데이터센터본체유지보수유닛(300)은 해상풍력발전기(100)와 데이터센터본체(200)에 각각 마련되는 데이터센터본체잭업유닛(300)이다. 데이터센터본체잭업유닛(300)은, 데이터센터본체(200)를 상승 및 하강시키어 데이터센터본체(200)의 높이를 필요에 따라 조절할 수 있다. 보다 상세하게는, 본 실시 예에서 데이터센터본체잭업유닛(300)은, 데이터센터본체(200)의 유지 보수가 필요할 때에는 데이터센터본체(200)를 해수면 위로 올리고 냉각이 필요할 때는 데이터센터본체(200)를 내릴 수 있도록 마련된다.
이러한 데이터센터본체잭업유닛(300)은, 트러스 타워(101)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)과, 적어도 하나의 잭업 회전축(340)에 마련되되 잭업 랙 기어(310)와 기어 맞물림되는 적어도 하나의 잭업 피니언 기어(320)를 포함한다.
이러한 구성으로 데이터센터본체(200)를 기어 구동에 의하여 상승 및 하강시킬 수 있어 보다 정확하게 데이터센터본체(200)를 위치시킬 수 있다.
본 실시 예에서 적어도 하나의 잭업 랙 기어(310)는, 도 2에 자세히 도시된 바와 같이 데이터센터본체(200)의 양 측에 각각 하나씩 마련된다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 양측 중 어느 한 측에 하나 마련될 수도 있을 것이며, 이 경우에는 데이터센터본체(200)의 중심축 방향으로 배치되는 것이 바람직할 것이다.
그리고 본 실시 예에서 적어도 하나의 잭업 회전축(340)은 데이터센터본체(200)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 잭업 랙 기어(310)가 데이터센터본체(200)의 양측 중 어느 한 측에 하나 마련되는 경우에는 하나의 잭업 회전축(340)과 하나의 잭업 구동모터(330) 만으로도 데이터센터본체(200)를 이동시킬 수도 있을 것이다.
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 트러스 타워(101)의 높이 방향으로 상승 또는 하강하게 된다.
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.
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.
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.
이러한 데이터서버냉각유닛(500)은, 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 냉각용 배관(510)과, 열교환기(520)와, 열교환용 해수배관(530)을 포함한다.
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.
열교환기(520)에는 냉각용 배관(510)과 열교환용 해수배관(530)이 연결되며, 냉각액과 해수를 열교환시키는 역할을 한다.
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.
냉각용 배관(510)을 유동하는 냉각액은 열교환기(520)에서 열교환용 해수배관(530)의 내부를 유동하는 해수와 열교환하여 데이터서버(210)로부터 흡수한 열을 해수로 전달한다.
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.
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.
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.
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.
한편, 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 그린 데이터센터 시스템의 작동 과정에 대하여 설명하면 다음과 같다.
데이터센터본체잭업유닛(300)은, 트러스 타워(101)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 트러스 타워(101)의 높이 방향으로 상승 및 하강시킬 수 있다. 이러한 기어 구동에 의하여 데이터센터본체(200)가 트러스 타워(101)의 높이 방향으로 상승 및 하강되기 때문에 데이터센터본체(200)의 높이를 보다 정확하게 조절할 수 있다.
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.
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.
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.
다음으로, 데이터센터본체(200)의 유지 보수가 필요할 때에는 용이한 유지 보수를 위하여 데이터센터본체(200)를 해수면 위로 올릴 필요가 있다.
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.
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,
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.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 해양 그린 데이터센터 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 해양 그린 데이터센터 시스템은, 트러스 타워(101)를 구비하는 해상풍력발전기(100)와, 데이터센터본체(200)와, 데이터센터본체(200)를 수중에 배치시키거나 수면으로 배치시키기 위한 데이터센터본체유지보수유닛(400)으로서 데이터센터본체테이블리프트유닛(400)과, 데이터센터본체(200)의 데이터서버(미도시)를 냉각시키기 위한 데이터서버냉각유닛(미도시)과, 데이터센터본체(200)의 내부로 전력을 공급할 수 있는 데이터센터배터리유닛(600)을 포함한다.
즉 본 발명의 제2 실시 예는 제1 실시 예와 비교하여, 데이터센터본체유지보수유닛(400)이, 데이터센터본체(200)의 하단부를 지지한 상태에서, 유지 보수가 필요할 때에는 데이터센터본체(200)를 해수면 위로 올리고 냉각이 필요할 때는 수면 아래로 데이터센터본체(200)를 내리는 데이터센터본체테이블리프트유닛(400)인 점만 다르다. 따라서 이하에서는 제1 실시 예와 다른 부분인 데이터센터본체테이블리프트유닛(400)에 대해서만 설명하기로 한다.
데이터센터본체테이블리프트유닛(400)은, 트러스 타워(101)의 하단부에 배치되는 베이스 프레임(410)과, 베이스 프레임(410)의 상부에 수평으로 배치되는 데이터센터본체 지지프레임(420)과, 상대회전 가능하게 X자형으로 피벗(pivot) 결합된 복수의 링크쌍들(431)이 상호 회전 가능하게 연결되어 마련되되 데이터센터본체 지지프레임(420)을 베이스 프레임(410)에 대해 수평으로 승강시키는 팬터그래프(pantograph, 430)와, 복수의 링크쌍(431)의 적어도 하나의 단위링크에 결합되어 팬터그래프(430)를 신축시키는 실린더(미도시)를 포함한다.
여기서 팬터그래프(pantograph, 430)의 최하부 링크쌍은 베이스 프레임(410)에 회전 가능하게 결합되고, 최상부 링크쌍는 데이터센터본체 지지프레임(420)에 회전 가능하게 결합된다.
그리고 실린더(미도시)는 팬터그래프(430)에 장착되어 유압 또는 공압 등의 압력에 의하여 피스톤로드를 상승 및 하강시킴으로써 팬터그래프(430)를 신장 및 수축시킨다.
이러한 구성으로 데이터센터본체(200)의 냉각이 필요할 때에는 데이터센터본체(200)를 수중에 배치시키고, 데이터센터본체(200)의 유지 보수가 필요할 때에는 용이한 유지 보수를 위하여 데이터센터본체(200)를 해수면 위로 올릴 수가 있다.
이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.
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.
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.
100: 해상풍력발전기 101: 트러스 타워
110: 발전 타워 120: 나셀
200: 데이터센터본체 210: 데이터서버
300, 400: 데이터센터본체유지보수유닛 300: 데이터센터본체잭업유닛
310: 잭업 랙 기어 320: 잭업 피니언 기어
330: 잭업 구동모터 340: 잭업 회전축
400: 데이터센터본체테이블리프트유닛 500: 데이터서버냉각유닛
510: 냉각용 배관 520: 열교환기
530: 열교환용 해수배관 600: 데이터센터배터리유닛

Claims (6)

  1. 해양 또는 호수의 바닥면에 기립 배치되는 트러스 타워를 구비하는 해상풍력발전기;
    내부에 적어도 하나의 데이터서버를 구비하며, 상기 트러스 타워의 내부에 상승 및 하강 가능하게 배치되는 데이터센터본체; 및
    상기 트러스 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 데이터센터본체유지보수유닛을 포함하는 해양 그린 데이터센터 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터센터본체유지보수유닛은 상기 해상풍력발전기와 상기 데이터센터본체에 각각 마련되는 데이터센터본체잭업유닛이며,
    상기 데이터센터본체잭업유닛은,
    상기 트러스 타워에 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.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 데이터센터본체유지보수유닛은, 상기 트러스 타워의 내부에 마련되되, 상기 데이터센터본체의 하단부를 지지한 상태에서 유지 보수가 필요할 때에는 상기 데이터센터본체를 해수면 위로 올리고 냉각이 필요할 때는 수면 아래로 상기 데이터센터본체를 내리는 데이터센터본체테이블리프트유닛인 해양 그린 데이터센터 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 데이터센터본체테이블리프트유닛은,
    상기 트러스 타워의 하단부에 배치되는 베이스 프레임;
    상기 베이스 프레임의 상부에 수평으로 배치되는 데이터센터본체 지지프레임;
    상대회전 가능하게 X자형으로 피벗(pivot) 결합된 복수의 링크쌍들이 상호 회전 가능하게 연결되어 마련되며, 상기 데이터센터본체 지지프레임을 상기 베이스 프레임에 대해 수평으로 승강시키는 팬터그래프(pantograph); 및
    상기 복수의 링크쌍의 적어도 하나의 단위링크에 결합되어 상기 팬터그래프를 신축시키는 실린더를 포함하는 해양 그린 데이터센터 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 해상풍력발전기에 의하여 발전된 전력을 충전하고, 충전된 전력을 선택적으로 상기 데이터센터본체의 내부로 공급하는 데이터센터본체배터리유닛을 더 포함하는 해양 그린 데이터센터 시스템.
  6. 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.
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