42U 랙 다 채우는「데이터센터 발열 관리」

현재의 데이터센터 안에서는 에너지 손실이 많다. 특히 벽이나 랙의 틈으로 냉각된 공기가 빠져나가거나 서버에서 발생하는 건조한 열이 흘러나올 수 있다. 그리고 서버 뒤에 산재되어 있는 케이블들도 냉각에 장애요소중 하나다. 케이블 역시 냉각공기의 순환을 막고 있기 때문이다. 따라서 인위적인 노력으로 벽이나 틈을 줄여 서버에서 발생한 건조한 열을 제한하는 방법과 케이블의 배치와 단순화하는 방법도 데이터센터 열을 관리하는 중요한 방법 중 하나다. 효율적인 냉각을 위해서는 이런 데이터센터 내 환경개선이 필요하다. 특히 서버에서 나오는 건조된 열은 데이터센터의 온도를 높이기도 하지만 서버 안에 있는 하드디스크를 비롯한 마그네틱 기기의 수명을 줄이기도 한다. 이런 환경개선은 특정한 솔루션 없이 노력만으로도 가능하다. 하지만 에너지 절감 효과가 뚜렷하게 눈에 보이지 않는다는 점이 관리를 어렵게 만든다.42U 랙을 다 채울 수 없는 현실우리나라의 데이터센터는 1U서버 42개를 설치할 수 있는 랙을 많이 이용하고 있지만, 실제로 데이터센터에서는 랙에 42개의 서버를 설치하는 것은 불가능하다고 판단하고 있다. 그 이유는 데이터센터에 공급되는 전기량의 한계와 과도하게 발생하는 열을 제어할 수 있는 수단이 없기 때문이다. 이런 문제는 제한된 데이터센터 공간을 더욱 비효율 적으로 이용할 수밖에 없게 만든다. 하지만 이런 두 마리의 토끼를 잡을 수 있다면 데이터센터의 TCO를 높일 수 있는 계기가 될 것이다. 데이터센터 냉각기 제조업체 에머슨의 오세일 본부장은 "냉각방식의 효율성만 높인다면 42유닛(U)을 최대로 장착하는 것은 어려운 일이 아니다“면서 ”냉각의 효율성을 높이고 냉각기에서 절약된 전기를 서버에 활용한다면 그렇게 어려운 일이 아니다“라고 주장했다.외국의 경우 이를 개선하기 위해 여러 가지 방법이 제시되고 있다. 데이터센터 밖의 공기를 이용하는 방법이나 예를 들어 특정 서버나 랙에서 과도하게 발생하는 열을 잡는 방법 등이 제시되고 있다.외부의 공기를 이용하는 이코노마이저 기술의 경우 우리나라에 적합한 기술이라고 볼 수 있다. 우리나라의 경우 계절의 특성상 겨울이 적지 않은 기간을 차지하기 때문에 겨울의 낮은 온도를 이용한 냉각방식을 적절하게 도입하는 것. 이코노마이저는 계절에 따라 데이터센터 외부 온도를 측정해 외부공기의 온도가 낮을 경우 정제된 외부공기의 유입을 통해 냉각하는 방식이다. 이 방법을 전기를 줄이고 발생열을 줄여 더 많은 서버를 설치할 수 있다. 하지만 이 방식은 계절과 상관없이 추운 한정된 지방에서만 이용이 가능한 기술이다. 게다가 대부분 데이터센터에서 직접 설계한 장비를 이용하기 때문에 도입이 어렵다. 하지만 특정 서버나 랙에서 과도하게 발생하는 열을 집중적으로 관리해 전체적인 데이터센터 열을 잡는 방법은, 다행히 많은 업체를 통해 상용화 되고 있고 그 방법도 구체화 되고 있어 우리나라에도 적용이 가능하다. 집중냉각을 통한 데이터센터 열관리 42개의 서버가 장착되는 랙을 반절밖에 이용할 수밖에 없는 가장 큰 이유는, 항온항습기와 공조기가 비효율적으로 운용되고 있다는 것이다. 대부분의 데이터센터는 랙이나 서버에서 발생되는 뜨거운 공기를 식히기 보다는 데이터센터의 전체 온도를 관리하는 방법의 냉각시스템을 이용하고 있다. 이 방법은 냉각 장비에 너무 많은 전기를 소모하면서도 비효율적이라는 문제점을 가지고 있다. 특히 블레이드서버가 도입되면서 이런 방식은 더욱 비효율적으로 느껴지고 있다. 블레이드 서버와 같이 밀집된 시스템은 더 많은 열을 발생하지만 이를 적절히 관리할 수 없기 때문에 데이터센터 내 온도가 상승하는 요인이 되기 때문이다. 비단 블레이드 서버가 아니라도 42개의 서버가 장착되는 랙에 서버를 가득 채우는 경우도 많은 열이 발생하기 때문에 공조기의 가동률을 높여 더 많은 전기를 소모하게 만든다.따라서 점점 집적도가 높아지고 이용하는 서버가 늘어나는 데이터센터 환경에 따라서 냉각환경도 바뀌어야 한다는 지적이 높아지고 있다. 그러면서 제시되는 방법은 발생하는 뜨거운 공기를 모아 집중 냉각하는 방식이 늘어나고 이를 위한 솔루션도 늘어나고 있다. 집중냉각 방식을 이용한 냉각 솔루션은 현재 다양한 벤더에서 출시하고 있고 그 방법도 각기 다르다. IBM의 경우 I랙서버 모듈에 장착하는 수냉식 쿨러 ‘히트 익스체인져 냉각 도어(Rear Door Heat eXchanger)’를 개발해 출시하고 있다. 이 제품의 경우 물을 통해 냉매제를 얼린 후 냉매제에서 발생하는 차가운 공기를 이용하는 방법을 사용하고 있다. 이를 이용하면 특정 랙에서 발생하는 열을 차단할 수 있다는 설명이다. HP의 경우, I랙에 배치된 센서로 공기 온도를 실시간으로 측정해 공조기의 냉각정도를 지속적으로 조정하는 ‘다이내믹 스마트 쿨링’ 제품 출시하고 있다. 에머슨의 경우 ‘Liebert XD’ 솔루션을 출시하고 있다. 이 제품은 가스를 이용해 차가운 공기를 발생하는 쿨러를 랙의 위와 사이에 설치가 가능한 솔루션이다. APC는 신개념 쿨링시스템 (Closed Coupled Cooling)으로써 랙과 랙사이에 냉각 쿨러를 장착해 핫스팟을 제거하는 솔루션이다. 한국IBM 김문성 상무는 "IBM의 냉각 도어는 데이터센터에서 과도하게 발생하는 열섬을 줄이기 위한 제품“이라며 ”열섬을 줄인다면 데이터센터의 온도를 관리하는 것도 가능하다"고 말했다.@