eco설계, 에너지절감을 위한 가시화 도구 “FlowDesigner 10”

최근 들어 클라우드 서비스강화, 그룹사 신규데이터센터 구축, 금융권 제3센터 구축 요건 증대, 전기료 인상 및 그린 IDC인증제 도입, 정부 124개 공공기관 지방이전에 따른 데이터센터 이전 등 데이터센터 서비스 시장이 확대됨에 따라 CFD(Computational Fluid Dynamics) 소프트웨어 필요성이 점점 더 증대되고 있다.

<위기관리경영 글 -  편집부>

장비 재배치시 최적의 방안 도출
CFD소프트웨어란 데이터센터와 동일한 운영환경을 모델링한 후 다양한 조건에서 시뮬레이션 할 수 있는 소프트웨어로, 이를 이용하면 냉각 용량과 공조시설 장비 선정시 리스크를 줄일 수 있고, 장비 부하 증가에 따른 사전 검증 등을 통해 비용 효율적인 에너지 절감 방안을 마련할 수 있다. 특히 데이터센터내 이중마루 상부 공조환경 분석은 대표적이다. 이중마루 상부의 공기흐름과 온도패턴을 자동으로 계산해 서버랙에 공급되는 냉공기의 온도를 표시하고 ‘핫존(Hot Zone)’과 ‘쿨존(Cool Zone)’을 미리 계산하거나 서버 냉각 후 항온항습기 흡입공기 온도 등을 시뮬레이션 할 수 있다.

이를 통해 냉방 용량의 한계와 서버의 재배치 필요성, 서버 발열량에 따른 이격 수준, 보조 냉각장치 적용 여부, 항온항습기 용량 산정 등을 결정할 수 있다. 최근 들어 대규모센터들은 전기료 절감을 위해 설계부터 PUE 전력효율지수(PUE:Power Usage Effectiveness)를 낮추려고 노력하고 있다. 만약에 PUE가 1.6이라 하면, 한국전력이 1.6㎾를 공급하면 IT 인프라가 실제 1㎾를 쓴다는 의미다. 숫자가 적을수록 저전력을 소모한다는 의미이다. 국내 데이터센터 평균은 PUE 2.5 수준이다. 삼성SDS의 ICT수원센터 구축을 예로 들자면, 데이터센터 설계부터 친환경, 저전력에 중점을 두었다. 이를 유지하기 위해 센터는 저전력, 저발열 서버를 도입하고 전산유체역학(CFD:Comput ational Fluid Dynamic) 분석으로 냉방을 최적화한다. 이 같은 방법을 통해 외부의 차가운 공기를 끌어들여 전산실 온도를 낮추는 외기냉방, 저렴한 심야전력을 활용해 사무실을 냉방하는 빙축열 시스템을 만들었다.

서버룸 온도 실시간 모니터링과 냉복도 밀폐 시스템으로 에너지를 절감하고 있다. 보통 데이터센터의 전력 사용 비율은 정보시스템 60%, 항온항습기 30%, 기타 10%다. 정보시스템과 항온항습기에서 소비전력을 줄여야 전기료 절감이 가능하다. 기존 운영중인 데이터센터의 전기료 절감을 위해서는 ‘핫존(Hot Zone)’과 ‘쿨존(Cool Zone)’으로 구분해 장비배치를 최적화하는 것이 하나의 방법이다. 핫존과 쿨존은 냉각효율 향상을 통한 항온 비용 절감을 위해 장비 열기를 한곳으로 모아 빼고 냉기를 통로 전면에 집중시키는 장비 배치 방식이다. 장비 재배치시 최적의 방안을 도출해 내는데도 CFD 솔루션을 활용하는 것이 도움이 된다.

FlowDesigner 세계 유일 범용 열, 유체해석 소프트웨어
FlowDesigner은 세계 유일 범용 열/유체해석 소프트웨어로 서버룸의 서버랙으로부터의 발열, 랙내부의 팬 및 서버실내의 공기조절(마루밑 공기조절·덕트 공기조절·환기팬 등)을 고려해 공기의 온도 분포 등을 시뮬레이션하여 오피스의  온열 환경 개선, 열효율을 고려한 서버룸의 설계/시공, 기기의 통풍설계 등을 실현 ‘Green IT’ 추진을 위한 유효한 수단으로서 기류 해석을 사용한 에너지 절약에 도움을 준다. 즉 FlowDesigner는 기류의 흐름이나 온열 오염도 분포를 3 차원으로 시뮬레이션 할 수 있는 소프트웨어다.

유체 해석 시뮬레이션 (CFD, Computational Fluid Dynamics, 전산유체해석)라고 하는 이 기술은 지금까지 극히 일부의 대학 연구소 및 기업 연구소 내부에서만 사용되어 왔지만 이를 널리 일반인도 매우 쉽게 활용할 수 있도록 한 제품이 ‘FlowDesigner’이다. 눈으로 볼 수 없는 바람의 흐름과 온도 분포 등을 과학 기술 분석을 통해 ‘시각화’할 수 있는 것이 특징이다. 이용자의 약 80%는 ‘FlowDesigner’에 의해 처음으로 유체 해석 시뮬레이션을 도입 되었 으며, 그 대부분의 고객이 도입 효과를 실감하고 있다. 또한 에코 디자인 에코 제안 ‘가시화’ 도구로서 설계. 시공 방안 검토 및 장비 통풍 설계 또는 바람의 조사, 고객 기술 제안 등에도 폭넓게 활용할 수 있다.

출처: (주)미래정보시스템(대표 장희돈, 서울 영등포구 영등포동 0505-516-2356) 제품명:FlowDesigner10 제조사 : Advanced  Knowledge  Laboratory(AKL) 한국총판 : Intelligent Wave Korea INC. (인텔리젼트웨이브코리아(주)) 전산 유체 역학(CFD, Computational fluid dynamics)이란, 고전적인 풍동 실험을 컴퓨터 상의 가상 공간에서 수행할 수 있는 방법을 제공한다. 전산유체역학에서는 실제유체현상을 수학적으로 모사한 편미분 방정식을 해석함으로써 이러한 데이터를 얻을 수 있으므로 비용면에서나 데이터를 얻는데 소요되는 시간과 경비의 단축 등 여러 가지로 장점이 많다. 전산유체공학은 이러한 전산유체역학의 방법을 공학에 응용하는 학문이다.