1 · 물리적 배치 및 정비 공간
- 외함: 1100 W × 1200 D × 2200 H mm
- 정비 공간: 전면 1,200mm, 양측 각 650mm, 후면 150mm
- 상부 연결: 설비수·기술냉각 4인치 트라이클램프, 충전구 1인치 트라이클램프
액체냉각
액체냉각, CDU에서 설비 루프까지
고밀도 AI 컴퓨팅의 완전한 열 체인: CDU 구조, 냉각수 화학, 루프 토폴로지, 배관, 그리고 열을 배출하는 설비 시스템.
핵심 구조
수냉식 CDU, 계층별로
냉각수 분배 장치는 5개의 기능 계층으로 구성됩니다. 각 계층을 살펴보십시오.
5개 중 1번째 계층
외부 프레임
전면 점검 도어와 강성 구조 프레임.
외함이 내부 모든 계층을 보호하면서 전면 정비성을 유지합니다. 필터 흡기 패널과 강성 용접 프레임이 장비의 만수 하중을 지지합니다.
5개 중 2번째 계층
제어 허브
실시간 원격 계측을 위한 스마트 제어반.
전용 제어 컬럼에 HMI, PLC, 센서 배선을 통합해 유량·온도·압력을 실시간 계측하고 경보 임계값을 BMS로 전송합니다.
5개 중 3번째 계층
순환 코어
압력 균형을 위한 고효율 펌프 모듈과 팽창 탱크.
이중화 펌프와 팽창 탱크가 2차 루프를 안정된 압력으로 순환시킵니다. 펌프 모듈은 루프를 비우지 않고 측면으로 분리해 정비할 수 있습니다.
5개 중 4번째 계층
열전달
고성능 판형 열교환기.
판형 열교환기는 설비수와 IT 냉각수 루프의 경계입니다. 두 유체 계통은 열만 교환하고 절대 섞이지 않습니다.
5개 중 5번째 계층
분배
유동 최적화 매니폴드, 입자 필터, 정밀 유량·온도 센서.
매니폴드 계층은 조절된 냉각수를 각 랙 공급 배관으로 분배합니다. 유동 최적화 헤더, 이중 입자 필터, 모든 분기에 정밀 계측을 적용합니다.
고효율
최적화된 유압 설계.
모듈형 설계
신속한 커스터마이징.
스마트 모니터링
능동적 리스크 완화.
액체냉각 인프라
CDU는 정비 가능한 유압 시스템을 지원 최대 10 bar
상부 진입 위생 인터페이스, 4°C 접근 온도차 열교환, 고가용성 보호 기능을 갖춰 고밀도 액체냉각에 대응합니다.
0°C열교환기 접근 온도차대용량 판형 열교환기
50/55psi펌프 사양고양정 VFD 펌프, 측면 분리형
0bar작동 압력설비수 및 기술냉각 루프 최대, 145 psi
18–50°C운전 한계설치 고도 최대 3,000m
2 · 냉각 및 유압 시스템
- 대용량 판형 열교환기: 4°C 접근 온도차
- 고양정 VFD 펌프: 정격 50 psi / 공칭 55 psi, 측면 분리형
- 기술냉각 루프: 이중 25µm 필터 | 설비수측: 2방향 제어 밸브
- 자동 글리콜 보충 장치 내장
3 · 운전 범위 및 신뢰성
- 주위 온도 18~50°C, 고도 최대 3,000m
- 설비수측: 물 또는 ≤40% 에틸렌글리콜 | 기술냉각 루프: PG25 (25% 프로필렌글리콜)
- 이중 전원과 전기기계식 절체 스위치, 로프형 누수 감지
냉각 방식 비교
공랭 vs. 액체냉각
시나리오 A: 공랭
- 전통적인 서버 랙, 핫아일 / 콜드 플리넘 배치
- 모든 서버의 팬이 열을 실내로 배출
- 칠러와 CRAH가 많은 에너지를 들여 열을 제거
- 에너지 소모원: 팬과 칠러
PUE ~1.50
(IT + air cooling + other) / IT power
시나리오 B: 액체냉각
- 모든 CPU·GPU에 전용 콜드 플레이트를 적용한 고밀도 랙
- 냉각 유체가 실리콘에서 직접 열을 흡수
- CDU와 열교환기가 설비수 루프로 열을 배출
- 에너지 효율: 고효율 펌프
PUE ~1.18
(IT + liquid cooling + other) / IT power
에너지 효율
효율 및 이점 비교 (PUE)
PUE가 낮을수록 에너지 효율이 높습니다. 액체냉각은 상당한 절감 효과를 보여줍니다.
1.50
1.00
0.50
0
시나리오 A: 공랭
0
시나리오 B: 액체냉각
높은 전력 밀도
더 작은 면적에 더 많은 컴퓨팅을 수용.
운영비 절감
에너지 비용과 유지보수를 크게 절감.
지속가능성 향상
높은 효율로 탄소 발자국 감소.
신뢰성 강화
핵심 하드웨어에 안정적인 온도 유지.
액체냉각 토폴로지
세 개의 인터페이스가 액체냉각 리스크를 관리
1차측, CDU, 랙측 세 인터페이스에서 유압 조건, 청정도, 격리 제어, 인수 근거를 확정합니다. 기준: 설비 1.6MW / IT 700kW.
01 · Primary Plant
- 공급수·환수·유량·차압을 경계에서 확정
- 유량계 교정 및 사이징 계산
02 · CDU Boundary
- 설계 요구사항: N+1
- 1차·2차측 포트와 플렉시블 조인트
- 출구 온도, 상태, BMS 연동, 전원·접지·책임 범위 정의
03 · Secondary / Rack Side
- CDU 출구에서 랙 인터록 볼밸브까지
- 304 이상 위생 배관, 사전 제작 아르곤 용접
- 출하 전 플러싱·세정·캡 처리, 링 테스트, 격리 및 누액 포집
| 리스크 관리 | 1차 플랜트 | CDU 경계 | 2차측 / 랙측 |
|---|---|---|---|
| 유압 조건 | 공급·환수, 설계 유량, 가용 차압 | 1차·2차측 포트, 용량, 제어 범위 | 링 손실, 분기 밸런스, 랙 조건 범위 |
| 청정도 | 수처리 및 보충수 책임 | 설치 시 열교환기와 센서 포트 보호 | 304 이상 위생 배관, 아르곤 용접, 플러싱, 캡 |
| 누수 / 정비 | 독립 지지대, 플렉시블 조인트, 격리 | 접근 가능한 격리, 추적 가능한 교체 | 인터록 밸브, 누수 감지, 집수판 구배 0.5% / 깊이 100mm |
| 제어 / 검증 | 유량, 온도, 밸브 상태, 경보 포인트 목록 | 출구 온도, 상태, 연동, 전원, 접지를 BMS로 전송 | FAT/SAT: 격리, 누수, 복구 시험 |
인수 근거: 유량계 교정 및 계산, 구간별 압력 보고서, 플러싱·세정·캡 기록, 현장 압력 및 플러싱 보고서, BMS 포인트·경보 점검, 격리·배수·복구.
분배 매니폴드 및 배관
효율, 신뢰성, 정밀도를 위한 설계
랙 내부 유체 네트워크: 차세대 데이터센터의 냉각수 경로, 조절, 연결, 보호.
유체 경로 코어
- 냉각수: PG25
- 사양: 순도 99.9%
조절 제어
- 솔레노이드 밸브, 블라인드 메이트 (NSEC)
- 센서: 수위 / 압력 / 유량
- 유량: 500 LPM
연결부
- EPDM 호스, 퀵 커플링 (UQD / UQDB)
- 플렉시블 메탈 벨로우즈
- 내경: 12 mm
보호 장치
- 누수 감지, O링, 클램프
- 누수 임계값: 0.1 ml
고효율
냉각수 분배를 최적화해 열 성능을 극대화.
신뢰성
정밀 부품이 안정적인 운전과 장기 내구성을 보장.
안전성
미션 크리티컬 시스템을 위한 누수 방지와 실시간 모니터링.
확장성
모듈형 설계로 통합과 용량 확장이 용이.
2차측 냉각수
PG25 2차측 냉각수 (JEFFCOOL® ISF-25)
고밀도 액체냉각 서버와 구리 콜드 플레이트를 위한 열전달 유체이며, Intel 권장 기준 유체입니다.
낮은 독성 및 환경 친화성
프로필렌글리콜(PG) 기반으로 안전성이 높고 환경 영향이 적습니다.
장수명 부식 방지
독자 부식 억제제가 구리, 황동, 스테인리스강, 티타늄을 보호합니다.
고유 정균 성능
25% 농도에서 세균 수가 100 CFU/ml 미만으로 유지되어 추가 살균제가 필요 없습니다.
안정적이고 유지보수가 적은 운전
미생물 증식으로 인한 배관 오염 위험을 줄이고 정기 정비 빈도를 낮춥니다.
| 기술 사양 · JEFFCOOL® ISF-25 | |
|---|---|
| pH | 8.0–10.5 |
| Freezing Protection | -10 °C |
| Thermal Conductivity @ 50 °C | 0.475–0.525 W/mK |
| Specific Heat @ 50 °C | > 3.5 kJ/kg-K |
| Viscosity @ 50 °C | 1.06 cP |
| Sulfate | <10 ppm |
| Chloride | <5 ppm |
| Total Hardness (as CaCO3) | <20 ppm |
설비수 수질 요구사항 및 관리 계획
1차 루프: 수질 및 신뢰성
완전 밀폐 순환으로 보충수 요구가 적으며, 구리 보호와 판형 열교환기 청결 유지를 위해 설계되었습니다. 폐루프는 판형 열교환기를 통해 열을 전달하며 한계값은 ASHRAE 및 장비 수질 요구사항을 따릅니다.
| 항목 | 관리 기준 | 엔지니어링 목적 |
|---|---|---|
| pH | 8.0–8.8 | 구리의 부식 방지 |
| 전기전도도 | ≤ 800 µS/cm | 전기화학적 부식 저감 |
| 총경도 (CaCO3) | ≤ 50 ppm | 열교환기 스케일 방지 |
| 염화물 (Cl-) | ≤ 50 ppm | 구리 공식(점부식) 방지 |
| 용존산소 | ≤ 0.5 ppm | 핵심 부식 관리 인자 |
충전 승인 규칙: 다섯 항목 모두 합격해야 하며, 하나라도 미달하면 시스템 충전을 금지합니다. 수원과 무관하게 동일한 인수 기준을 적용합니다.
충전 전 수질 분석
pH, 경도, 전기전도도, 염화물, 용존산소.
전용 화학 처리
수질 조정으로 스케일과 부식을 관리.
100% 합격 후 승인
다섯 항목이 모두 합격한 후에만 충전.
폐루프 운전 관리
밀폐 상태 유지, 보충수 배치마다 재검증.
드라이 쿨러 시스템
1MW 컨테이너형 드라이 쿨러: 냉각 및 제어
40피트 모듈에 EC 팬, V형 코일, 액체 인터페이스, 제어 장치를 통합해 고밀도 AI 데이터센터에 공급합니다.
0kW정격 냉각 용량냉각수 입구 45°C / 출구 35°C, 주위 공기 27°C
0대 팬EC 축류팬 · 총 19kW3상 380~480VAC, 50/60Hz
0LPM액체측 유량최대 1MPa, 압력 강하 40kPa, DN150 × 2
0kg40피트 모듈, 건조 중량약 12.20 × 2.45 × 2.90m, 인양 및 정비 공간 통합
칠러 시스템
1MW 컨테이너형 칠러: 압축 및 제어
40피트 모듈에 인버터 스크롤 압축기, EC 팬, 액체 인터페이스, 다중 보호 기능을 통합해 고밀도 AI 데이터센터에 공급합니다.
0kW정격 냉각 용량냉각수 입구 25°C / 출구 20°C, 주위 공기 30°C
8+8인버터 스크롤 압축기 + EC 팬압축기 22.5kW × 8, 팬 3.5kW × 8, 380~480VAC
0LPM액체측 유량R454B 냉매, 최대 1MPa, DN150 입·출구
0kg40피트 모듈, 건조 중량약 12.20 × 2.45 × 2.90m, 주위 -25~43°C, 상대습도 8~85%
참조 사례
데이터센터 냉각 시스템 참조 사례
DLC 랙에서 냉각탑까지 이어지는 완전한 열 배출 체인. 빨간 선은 고온 환수, 파란 선은 저온 공급수입니다.
냉각탑 · 500RT 1+1열을 최종적으로 대기로 배출하며(1,590kW) 32°C 물이 판형 열교환기로 돌아갑니다.
판형 열교환기밀폐된 1차 루프를 냉각탑 수계 및 IT 냉각수 루프와 분리하면서 전체 열부하를 전달합니다.
스크류 칠러 · 120RT 1+1CRAH 공기측 루프의 공급수를 조절하며(375kW) 칠러 입구수는 32°C입니다.
CRAH · 375kW잔여 공기측 부하를 처리하며 실내 37°C, 냉각 통로 25°C입니다.
CDU + DLC 랙GPU 직접 액체냉각이며 CDU 입구수 32°C, 환수 40°C입니다. IT 부하 1,522kW, 공기측 방열 357kW.
펌프 그룹 + FVD체크 밸브를 거쳐 1차측 물을 순환시키며 모든 분기에서 유동 방향을 확인합니다.
0kWIT 부하공기측 방열 357kW
32/40°CGPU DLC CDU입구수 32°C, 환수 40°C
0RT냉각탑1+1 설계, 1,590kW
37/25°C실내 / 냉각 통로실내 37°C, 냉각 통로 25°C