초록

데이터 센터의 냉방 에너지 50% 감축 가능한 공조시스템 개발을 목표로하여 이를 달성하기 위한 핵심기술로서 밀폐형 랙 시스템과, 외기냉방의 이용을 극대화하기 위한 멀티 외기냉방 시스템을 개발하였다. 테스트 베드를 구축하고 여기에 개발 기술들을 적용하였으며, 실증실험을 통해 개발 기술들의 에너지 절약 효과가 매우 큼을 확인할 수 있었다. 이들 기술들을 대형 데이터 센터에 적용할 경우의 에너지 절약효과를 검토한 결과, 45.5%의 냉방 에너지를 절약할 수 있을 것으로 예상되었다.

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

Data center is known as a building with very high energy consumption rates. Trends of IT machienary represented as high integration and high density is anticipated to be done more. In this study, the goal of the study is reducing cooling energy consumption rate onto 50% in a data center. The main to

Data center is known as a building with very high energy consumption rates. Trends of IT machienary represented as high integration and high density is anticipated to be done more. In this study, the goal of the study is reducing cooling energy consumption rate onto 50% in a data center. The main tools for the goal are ultimate utilization of outdoor air cooling and the development of enclosed type rack system.

Ultimate utilization system of outdoor air cooling, named here as multi-outdoor air cooling system, is a complex system composed of three operation modes which are direct utilization of outdoor air, water cooling system by using cooling water, and simultaneous operation of direct utilization and water cooling. Multi-outdoor air cooling system and enclosed rack system were made as a form of test machinery. Test bed for data center was constructed in a laboratory, and these two core technologies were applied in it.

Multi-outdoor air cooling system and enclosed rack system were estimated that those two systems are highly efficient to conserve energy consumption rates. Efficiency of cooling energy reduction when those two technologies are applied into a large scale data center was investigated by using energy simulation method which was proved by the comparison between test results of the test bed and Simulation results. The provable cooling energy conservation rates was evaluated as of 45.5 %. It is thought that these energy conservation effects are a highly encouraging results even though it does not reach to 50% of cooling energy conservation rates.

Multi-outdoor air condition system technology could be used to an office building as an energy conservative cooling strategy. And, it needs to develop various types of enclosed rack system for applying to various conditions of data center scale, operation features and so on.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• Contents ... 7
• 목차 ... 8
• 제1장 연구개발과제 개요 ... 9
• 1.1. 연구개발의 목적 및 필요성 ... 9
• 1) 연구개발의 목적 ... 9
• 2) 연구개발의 필요성 ... 11
• 1.2. 연구개발의 범위 및 특징 ... 15
• 1) 연구개발의 범위 ... 15
• 2) 연구개발의 특징 ... 17
• 1.3. 관련분야의 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 1) 국내의 기술개발 현황 ... 18
• 2) 국외의 기술개발 현황 ... 19
• 1.4. 연구개발 결과가 관련분야에서 차지하는 위치 ... 21
• 제2장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 23
• 2.1. 연구개발의 수행 방법 ... 23
• 2.2. 데이터 센터의 냉방에너지 절약 전략 ... 24
• 1) 외기 냉방 전략 수립 ... 24
• 2) 밀폐형 랙 시스템 선정 ... 27
• 3) 냉동기 효율향상 전략 수립 ... 28
• 2.3. 테스트 베드 구축 ... 30
• 2.4. 밀폐형 랙 시스템 개발 ... 42
• 1) 밀폐형 랙 시스템의 필요성 ... 42
• 2) 밀폐형 랙 시스템의 개발 ... 44
• 3) 소결 ... 60
• 2.5. IDC에 적용 가능한 economizer system ... 61
• 1) IDC economizer system 개요 ... 61
• 2) Economizer system 조건 ... 61
• 3) Economizer system 공조시스템 적용 방안 ... 62
• 4) 이코노마이저 사이클의 적용을 위한 기본 고려사항 ... 62
• 5) 외기냉방 시스템 적용 방안 ... 63
• 6) 외기냉방 제어 모드 선정 ... 64
• 7) 성능평가 시스템 구성 및 측정 ... 69
• 8) 외기냉방시스템 및 개발랙 적용에 따른 에너지 절감효과 분석 ... 86
• 2.6. 개발 시스템의 적용에 의한 냉방 에너지 절약 효과 분석 ... 130
• 1) 테스트 베드 실험 결과와의 비교·분석 ... 130
• 2) 대형 데이터 센터를 대상으로 한 냉방 에너지 절약 효과 분석 ... 132
• 3) 소결 ... 141
• 2.7. 냉방시스템의 경제성 및 친환경 성능 분석 ... 142
• 1) LCC분석을 위한, 냉방 시스템의 생애주기비용 항목 분석 ... 143
• 2) 냉방시스템별 친환경성능(LCCO2) 평가 방향 ... 152
• 3) 냉방시스템별 경제성 및 친환경 성능 분석 ... 156
• 4) CO2 배출 거래 비용을 감안한 경제성 분석 ... 188
• 5) 소결 ... 193
• 제3장 최종 연구성과 및 적용실적 ... 198
• 3.1. 개별 연구성과 ... 198
• 1) 밀폐형 랙 시스템 개발 ... 198
• 2) 멀티 외기냉방형 CRAC ... 201
• 3) 멀티 외기냉방 시스템 개발 ... 204
• 3.2. 연구개발 시스템의 장단점 분석 및 적용 대상 건물 ... 206
• 제4장 연구목표 달성 및 효과 ... 207
• 4.1. 연구개발 최종목표 달성도 ... 207
• 4.2. 연구개발 성과의 기술적 효과분석 ... 207
• 4.3. 연구개발 성과의 경제적 효과분석(시장창출, 고용창출 등) ... 208
• 4.4. 연구개발 성과의 정책적 효과분석 ... 209
• 제5장 연구성과의 활용 및 추가연구 필요성 ... 210
• 5.1. 연구성과의 향후 활용방안 ... 210
• 5.2. 추가 연구의 필요성 ... 210
• 1) 멀티 외기냉방 시스템의 운전모드 전환시의 제어 방안 ... 210
• 2) 다양한 밀폐형 랙 시스템의 개발 ... 211
• 끝페이지 ... 212