데이터 센터 시설 내부의 공기를 깨끗하게 유지하는 것은 완벽한 능률로 운영하고 전자 장비를 보호하는 데 중요합니다. 운영자는 온실 가스 배출을 증가시키는 HVAC 에너지 사용을 최소화하는 것과 균형을 맞춰야 합니다. AtmosAir Solutions의 부사장 겸 최고 기술 책임자인 Tony Abate가 두 가지를 모두 달성하는 한 가지 방법을 논의합니다.
AI의 수요를 충족하기 위해 새로운 데이터 센터를 구축하고 기존 데이터 센터를 업그레이드해야 할 필요성이 커지면서 기술을 활용하여 더 효율적이고 지속 가능하게 수행하는 데 새로운 중점을 두고 있습니다. AI는 더 많은 데이터 처리 용량, 높은 연산 능력 및 지속적인 작동을 필요로 합니다. 이 모든 것이 더 많은 데이터 센터 용량, 더 많은 평방 피트 및 더 많은 기계 작동으로 이어집니다.
데이터 센터가 현대 생활에 필수적이라는 말은 이미 여러 번 있었습니다. 매일 만지는 모든 것들이 클라우드 기반 서비스로 전송되는 것을 생각해보세요. 이 모든 것들은 데이터 센터에 서버가 있습니다. PC나 노트북, 스마트폰, 스마트 도어벨, 심지어 자동차조차도 중앙 위치에서 데이터를 주고받습니다.
따라서 데이터 센터에 대한 성장과 수요는 전례가 없습니다. McKinsey에 따르면 데이터 센터 시장은 25년 현재 2024GW에서 80년 2030GW로 성장할 것으로 예상됩니다. 여기서 관점을 좀 바꿔 말하면, 1GW는 1억 와트와 같습니다. 876,000GW의 발전소는 XNUMX년 동안 XNUMX가구에 전력을 공급할 수 있습니다. 데이터 센터는 상당한 전력을 소비할 것이고 새로운 시설을 건설하고 오래된 시설을 개선해야 할 필요성이 크게 증가할 것입니다.
이러한 데이터 센터는 기계를 작동시키는 것뿐만 아니라 시설을 작동시키는 데에도 더 많은 전력이 필요합니다. 이러한 대형 평방 피트 건물의 주요 요소는 HVAC(난방, 환기 및 공조)입니다.
더 큰 그림을 봐
데이터 센터의 성능을 개선하는 데 도움이 되는 두 가지 주요 HVAC 고려 사항이 있습니다. 하나는 충분한 냉각 용량입니다. 기계는 열을 발생시키고 더 시원한 온도가 필요합니다. 고밀도 서버가 있는 데이터 센터는 기계의 칩이 과열되지 않도록 64~72F 사이의 온도를 유지해야 하며, 이는 성능을 저해하고 고장으로 이어질 것입니다. 이는 대부분의 기계가 지속적으로 작동하도록 의존하는 데이터 센터에서 치명적인 영향을 미칠 수 있습니다.
대기질의 중요성
외부 공기 조절은 온도 제어가 중요한 모든 건물에서 중요한 요소입니다. 여기서 대부분의 HVAC 에너지가 사용됩니다. 외부 공기 유입을 제한하는 전략을 활용하는 것은 데이터 센터의 에너지 효율성을 개선하는 데 중요합니다.
건물 외부 또는 내부에서 유입된 먼지 입자는 서버에 쌓여 냉각을 방해하여 장비 고장으로 이어질 수 있습니다. 또한 이산화황 및 황화수소와 같은 기체 오염 물질은 부식성이 있어 서버를 손상시킬 수 있습니다. 이러한 오염 물질을 줄이기 위해 취하는 일반적인 조치는 기체 오염 물질을 희석하기 위해 외부 공기를 늘리거나 이러한 가스를 흡수하기 위해 활성탄 필터를 사용하는 것입니다. 미세 먼지 입자를 처리하는 미디어 필터는 일반적으로 MERV 11~13이며 많은 시설에서 HEPA 효율까지 가능한 사전 필터와 최종 필터가 있는 다단계 여과를 사용합니다. 고효율 필터는 공기 흐름을 제한하여 냉각을 더 어렵게 만들고 더 많은 전력을 사용합니다.
더 깨끗하고 푸른 에너지
데이터 센터는 상당한 과제를 안고 있습니다. 에너지 효율성 및 재생 에너지 사무국에 따르면, 사용 가능한 전력의 20%만이 태양광, 풍력 또는 수력과 같은 지속 가능한 출처에서 나옵니다. 데이터 센터의 높은 전력 수요를 감안할 때, 어떻게 하면 더 지속 가능하게 운영할 수 있을까요?
일부는 이러한 시설의 면적이 크기 때문에 지붕에 태양광 패널을 설치하는 것과 같은 전략을 채택하여 지속 가능한 전력을 생성할 수 있습니다. 또한 시설을 조절하기 위해 전력 수요를 줄일 수 있는 많은 기회가 있습니다. 외부 공기 유입을 제한하면 전력 수요를 줄이는 데 큰 효과가 있습니다. 또한 외부 공기가 적으면 여과해야 하는 PM 2.5 입자와 같은 오염 물질도 줄어듭니다.
양극성 공기 이온화와 같은 고급 공기 청정 기술을 사용하는 전략을 구현하면 공기를 정화하고, 입자와 기체 화합물을 줄이고, 건물이 온도에 맞게 조절된 공기를 더 많이 재순환시키고 에너지를 상당히 덜 사용할 수 있습니다. 또한, 위에서 설명한 대로 향상된 공기 청정은 고효율 미디어 필터의 필요성을 줄일 수 있습니다. MERV 등급이 낮은 필터를 사용하면 공기 흐름 제한이 줄어들어 HVAC 장비의 팬 마력 요구 사항이 줄어들고 절실히 필요한 냉각을 위한 더 나은 공기 흐름이 생성됩니다. 이러한 효과는 모두 전력 수요를 낮추는 결과를 가져옵니다.
특히, 양극성 이온화 기술은 기체 오염 물질의 기체상 분해를 일으켜 이러한 잠재적으로 부식성 있는 요소를 줄이고 입자가 응집되어 더 크고 무거워지도록 하는데, 덜 효율적인 필터가 이를 더 잘 포집할 수 있습니다. 이 기술의 또 다른 이점은 정전기를 중화하는 것입니다. 이 기술은 자연에서 발견되는 양이온과 음이온을 모두 생성하기 때문입니다. 정전기를 중화하면 서버에 먼지 입자가 쌓이는 것을 방지하고 더 시원하고 효율적으로 작동할 수 있습니다.
이러한 모든 옵션은 전력 필요성을 줄이고 시설의 탄소 발자국을 줄여 지속 가능성 목표를 달성하는 데 도움이 됩니다.
최소화하기 위해 모니터링
오늘날 많은 건물이 보다 효율적이고 지속 가능하게 운영하기 위해 실시간으로 실내 공기 질을 모니터링합니다. CO2 수준을 이해하면 시설에서 외부 환기를 자동으로 조정할 수 있습니다. 입자 수준을 추적하면 시설에서 달력에 따른 처방적 유지 관리가 아닌 IAQ 데이터에 따른 필터 교체와 같은 성능 기반 유지 관리를 사용하는 데 도움이 될 수 있습니다.
데이터 센터에 대한 수요가 증가하고 이를 운영하는 데 필요한 전력도 늘어나는 상황에서 고급 공기 청정 및 공기 모니터링과 같은 창의적인 전략을 사용하면 시설의 에너지 사용을 최소화하고 지속 가능성과 환경에 미치는 영향을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.