데이터센터 냉각용 수열원·자유냉각 하이브리드 시스템 성능 최적화

Performance optimization of data center cooling hybrid systems using water heat sources and free cooling

연구 내용

댐심층수와 수열원을 활용한 프리쿨링형 냉각 시스템의 모드 전환 제어와 연간 에너지 성능을 평가·최적화하고, 기후별 적용성을 분석하는 연구

데이터센터의 고열부하 연중 운전에서 냉각 효율을 높이기 위해 하이브리드 프리쿨링 구조를 설계하고 성능을 정량적으로 평가합니다. 댐심층수 유입수 온도와 외기 조건에 따라 강제냉각과 자유냉각 사이의 모드 전환을 수행하며, 모드 전환 온도 기준의 확장 여부를 중심으로 운전 전략을 검토합니다. 또한 시간 단위 기후 데이터 기반의 연간 성능 산정과 통합 COP 개념을 적용하여 에너지 절감 가능성을 비교하며, 필요 시 공기 혼합 제어 등 추가 제어 변수를 연계합니다.

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2건

연구 흐름

초기 연구는 댐심층수 수열원을 활용하는 프리쿨링형 하이브리드 냉각 개념을 제안하고, 외기와 유입수 온도 변동 조건에서의 냉각 성능과 연간 에너지 절감 특성을 분석하는 데 집중했습니다. 이후 다양한 기후 구역과 운영 지표를 확장하여 성능 비교 및 적용성 평가로 연구 범위를 넓혔습니다. 최근에는 모드 전환 온도를 개선하는 공기 혼합 제어 전략을 포함한 공기조화 기반 이원 모드 운전으로 심화하여, 자유냉각 운전 기간을 늘리는 방향의 연구를 수행하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

데이터센터 냉각 모드 전환 제어
수열원 기반 연중 프리쿨링 설계
기후 구역별 운영 최적화
통합 COP 기반 성능 비교
유입수 온도 변동 대응 운전전략
시간 단위 시뮬레이션 기반 설계검증
자유냉각 운전 기간 확대 로직
물 사용 연계 냉각 인프라 계획
운영 성능지표 산정 프레임
하이브리드 냉각 시스템 열부하 매칭