대한기계학회논문집B (Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B)

  • 제36권8호
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  • Pages.821-828
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  • 2012
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  • 1226-4881(pISSN)
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  • 2288-5324(eISSN)
대한기계학회 (The Korean Society of Mechanical Engineers)
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고밀도 데이터센터의 열환경제어를 위한 수치해석

Numerical Analysis of Thermal Environment Control in High-Density Data Center

  • 권오경 (한국생산기술연구원 에너지시스템연구그룹) ;
  • 김현중 (한국생산기술연구원 에너지시스템연구그룹) ;
  • 차동안 (한국생산기술연구원 에너지시스템연구그룹)
  • Kwon, Oh-Kyung (Energy System R&D Group, Korea Institute of Industrial Technology) ;
  • Kim, Hyeon-Joong (Energy System R&D Group, Korea Institute of Industrial Technology) ;
  • Cha, Dong-An (Energy System R&D Group, Korea Institute of Industrial Technology)
  • 투고 : 2012.02.27
  • 심사 : 2012.06.07
  • 발행 : 2012.08.01
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초록

CPU의 발열량 증가는 서버를 통과하는 배출공기와 유입공기와의 상당한 온도차를 발생시키고 이로 인해 배출공기의 재순환 현상과 유입공기의 바이패스 현상이 발생한다. 이는 데이터센터 냉각시스템의 효율저하를 발생시킨다. 따라서 CRAC의 제어를 통해 유입공기와 배출공기를 분리하는 것이 데이터센터 냉각시스템의 중요한 목표이다. 본 연구에서는 CFD 해석 코드인 ICEPAK을 이용하여 데이터센터에 대한 수치해석을 진행하였다. 실내부로 유입되는 공기유량의 변화에 따른 CPU의 온도와 실 전체의 온도분포를 분석하였다. 이를 통해 CPU의 발열량에 따른 최적 유입유량을 선정하였다. CPU 발열량이 100, 120, 140 W인 경우 유입유량이 $0.15m^3/s$인 지점에서 발열제거와 온도분배가 가장 잘 이루어졌다. RTI 성능지표를 이용하여 해석결과를 검증하였고 RTI 값이 81인 경우 가장 안정적인 결과를 보였다.

Increasing heat generation in CPUs can hamper effective recirculation and by-pass because of the large temperature difference between the exhaust and the intake air through a server room. This increases the overall temperature inside a data center and decreases the efficiency of the data center's cooling system. The purpose of the data center's cooling system is to separate the intake and exhaust air by controlling the computer room air-conditioner(CRAC). In this study, ICEPAK is used to conduct a numerical analysis of a data center's cooling system. The temperature distribution and the entire room are analyzed for different volumetric flow rates. The optimized volumetric flow rate is found for each CPU power. The heat removal and temperature distribution for CPU powers of 100, 120, and 140 W are found to be the best for a volumetric flow rate of $0.15m^3/s$. The numerical analysis is verified through RTI indicators, and the results appear to be the most reliable when the RTI value is 81.

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참고문헌

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