서버는 전력을 많이 소모합니다.
CPU 가 계속 성능이 좋아지고, core 수가 늘어나지만, 소모 전력도 늘어나고 있습니다.
최근 Intel CPU인 Sapphire Rapid 32core 도 300W 전력을 소모합니다.
NVIDIA GPU인 H100 는 350W 가량 전력을 소모합니다.
Data Center 는 규모와 목적에 따라, 전력 확보, 이중화, 정전 시 전력 공급을 위한 UPS,
밧데리 규모, 랙 전력 공급 방식 등 여러가지 고려 할 것이 많습니다.
발전소에서 Data Center 까지 전력이 공급되는 과정을 간단하게 살펴봅니다.
발전소 -> 빌딩 (전기실)
- 발전소에서는 10~20kV가 출력됩니다.
- 발전소에서 가까운 승압 변전소에서 345kV 와 765kV 로 승압됩니다. (기간 송전용)
- 1차 변전소에서는 345kV, 765kV로 송전된 것을 154kV, 345kV로 강압시켜서 2차 변전소로 보냅니다.
- 2차 변전소는 수요처에 가까운 곳에 위치해 있으며, 여기서 22.9kV 나 154kV 로 전력을 전달합니다.
- 보통 일반 건물에는 22.9kV 가 전달 됩니다.
보통 변전소는 국가 기간 시설이라 지도에 표시 되지는 않습니다.
빌딩(전기실) -> 서버룸 (UPS)
154kV 변전소에서 22.9KV로 변환되어서 빌딩으로 전력이 공급됩니다.
22.9kV 입력을 받으면, 빌딩 내 전기실에서는 중간에 한번 더 변압을 하는 경우도 있고,
중간 변압 과정 없이 바로 380V나 220V로 감압 후에, 각 층 분전반으로 전력을 공급합니다.
Data Center의 경우에는 보통 여기서 UPS 로 전력을 공급합니다.
서버룸 UPS 구조
전기실로 부터 공급되는 3상 4선 교류 전기는 UPS를 거쳐 서버룸내 분전반을 한번 더 거쳐서,
각 서버랙으로 전달 됩니다.
UPS 내에서는 교류를 직류로 바꿔, 밧데리를 충전하는 과정이 존재 합니다.
이 충전된 밧데리는 나중에 정전시 서버룸 전력으로 사용됩니다.
밧데리 타입 (Battery Type)
최근 밧데리는 리튬 이온(Li-Ion)를 많이 사용하고 있습니다.
Li-Ion 밧데리는 작은 면적을 차지 하고, 가볍고, 성능이 좋습니다.
그런데, 화재에 취약 합니다.
화재가 발생하면, 물에 완전히 담궈야 할 정도로, 많은 물이 필요합니다.
서버룸은 보통 물 보다 가스로 소화를 하는 시설물 입니다.
그래서, 어떤 곳은 납축 밧데리를 사용 하는 경우도 있습니다.
하지만, 같은 용량이지만, 무게는 10배, 보관 면적도 10배는 더 있어야 합니다.
안전과 효율 간에 균형을 맞춰서 선택해야 하는 부분 입니다.
대한민국에서는 2022년 10월 판교 데이터센터 화재가 발생했습니다.
그 원인이 리튬 이온 밧데리 발화 였습니다.
이때, 카카오 라는 국민 메센저가 다운 되어, 일시적이지만 대혼란이 발생한 적이 있습니다.
그렇다고, 리튬 이온 밧데리를 사용하면 안된 다는 것은 아닙니다.
여전히 리튬 이온 밧데리는 잇점이 큽니다.
