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AI와 데이터센터의 시대, 다운타임 제로 실현하기

Published Date
Author Alan Yoon

새로운 퓨즈 설계로 가동 시간 향상시키다

(출처: Lisbeth / stock.adobe.com, AI로 생성)

 

인공지능(AI)의 기하급수적인 성장으로 인해 데이터 생성량은 폭발적으로 증가하고 있다. 실제로 지난 3년 동안 생성된 데이터는 역사상 그 어느 때보다 많았다.[1] 이에 따라 데이터센터 기업들과 클라우드 서비스 제공업체(CSP)들은 전 세계적으로 새로운 데이터센터 인프라에 막대한 투자를 하고 있다. 북미 지역에서만 데이터센터 건설 규모가 전년 대비 70% 증가하여 사상 최대치인 3.9GW를 기록했다.[2]

이 같은 급증량 처리는 단순히 기존 데이터센터를 복제하는 차원의 문제가 아니다. AI 워크로드를 처리하기 위해 데이터센터는 점점 더 커지고 있다. 10년 전에는 30MW 규모의 시설도 큰 규모로 여겨졌지만, 오늘날의 데이터센터 규모는 200MW를 훌쩍 뛰어넘는 경우가 많다.[3] 복잡성도 증가하고 있다. 오늘날의 데이터센터에는 표준 서버가 줄지어 있는 대신 그래픽 처리 장치(GPU), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 및 기타 특수 하드웨어가 복잡하게 혼합되어 AI 워크로드를 처리해야 한다.

하지만 최신 데이터센터 시설 구축을 위한 경쟁은 에너지 가용성, 네트워크 연결성, 변화하는 기후 조건, 정부 규제 등 넘어야 할 산들이 많다. 새로운 시설을 시운전하는 데는 수년이 걸리지만, 일단 가동되고 운영이 시작되면 다운타임은 절대 허용될 수 없다. 데이터센터 다운타임은 매 시간마다 상당한 재정적 손실을 초래할 수 있으며, 잠재적으로 수백만 달러의 매출 손실에 이를 수 있으므로 사소해 보이는 유지보수 문제도 막대한 재정적 영향을 미칠 수 있다.[4] 데이터센터 가동 중단은 감소 추세에 있지만, 가동 중단으로 인한 손실 비용은 계속 증가하고 있다.[5]

 

기존 제어 캐비닛 설계의 숨겨진 비용

데이터센터의 연속적인 운영에 있어서는 배전, 난방, 환기, 공조(HVAC) 인프라, 서버 랙, 통신 시스템 및 전반적인 건물 관리에 사용되는 제어 캐비닛이 핵심적인 역할을 한다. 하지만 기존의 캐비닛 설계는 건설 효율성과 지속적인 운영 모두에 영향을 미치는 내재적인 취약점이 있다.

맞춤형 배선과 커넥터가 수 킬로미터에 달하면서, 숙련 인력 부족으로 이미 부담이 큰 환경에 구축 요건까지 늘어나 공사 일정 지연과 인건비 상승이 가속화되고 있다. 모든 캐비닛에는 수동 배선이 필요하기 때문에 이는 시간이 많이 소요되며, 캐비닛 내부의 민감한 장비가 먼지 및 기타 환경 위험에 노출되는 원인이 된다. 시간이 지남에 따라 이 같은 문제는 시설 전반에 걸친 지속적인 유지보수 문제로 이어질 수 있다.

공간 차지도 큰 문제이다. 퓨즈 터미널 블록과 같은 부품들은 캐비닛 내부의 귀중한 공간을 차지하여 설계 유연성을 제한하고, 공간이 부족한 환경에서는 더 큰 설치 공간을 요구한다.

중요한 점은 기존의 캐비닛 설계의 경우 단순한 유지보수 작업을 복잡한 작업으로 만들어 버린다는 것이다. 퓨즈가 끊어지면 몇 주 동안 다운타임이 발생할 수 있다고 생각해보자. 우선 전문 전기 기술자가 현장에 도착하는 데 수일이 걸릴 수 있다. 전문 전기 기사가 현장에 도착하면 여러 개의 캐비닛을 살펴보고 문제를 찾아야 할 것이며, 각 캐비닛에는 여러 개의 퓨즈가 포함되어 있을 수 있다. 대규모 데이터센터의 경우 수천 개의 퓨즈가 있을 수 있다는 점을 고려하면 이는 결코 사소한 문제가 아니다. 데이터센터가 매시간, 매일, 매주 온라인 상태가 되지 않으면 수백만 달러의 손실이 발생할 위험이 있다.

 

더욱 스마트한 퓨즈 제품과 함께 유지보수 혁신하기

데이터센터는 이처럼 지속적인 과제에 직면하고 있는 반면, HARTING Han® Protect는 간단한 솔루션을 제공한다(그림 1). 퓨즈 터미널 블록을 제거하는 일부터 설계자가 단선된 퓨즈를 쉽게 식별할 수 있도록 하는 것까지, Han Protect는 제어 캐비닛 외부에서 특별한 공구 없이도 빠르고 간편하게 교체할 수 있도록 지원한다.

그림 1: HARTING Han® Protect Size 3A 고강도 전력 커넥터. (출처: 마우저 일렉트로닉스)

 

보호 기능을 유지하면서 퓨즈 시스템을 캐비닛 외부로 이동함으로써 Han Protect는 데이터센터의 구축 및 유지 관리 방식을 변화시킨다(그림 2).

  • 더 빠른 퓨즈 교체: 가장 큰 장점은 유지보수 시간이 크게 줄어든다는 점이다. 퓨즈가 끊어진다고 해서 몇 시간 또는 며칠 동안 가동이 중단될 필요는 없다. 전기 기술자가 아니더라도 일반적인 기술자라면 전기 전문 지식 없이도 몇 분 안에 퓨즈를 교체할 수 있다. 통합형 LED 표시기는 정확히 어떤 퓨즈가 끊어졌는지 표시하여 시간을 절약하고 수익에 타격을 줄 수 있는 장시간 가동 중단을 방지한다.

  • 보안 강화: 일반적으로 퓨즈에 접근하려면 제어 캐비닛을 열어야 한다. 이 과정에는 민감한 장비가 노출되거나 우발적으로 연결이 해제되는 것과 같은 위험이 따른다. Han Protect는 외부 퓨즈에 대한 액세스를 제공하면서 핵심 시스템의 보안을 유지한다. 이 접근 방식은 일상적인 유지보수 기간 동안 캐비닛 보안을 유지하기 때문에 민감한 데이터와 미션 크리티컬 작업을 처리하는 시설에서 매우 중요한 고려 사항이다.

  • 공간 최적화 및 지속 가능성: 시스템에서 퓨즈를 배치하는 방식은 제어 캐비닛의 전체 크기를 줄여준다. 내부 터미널 블록을 제거하고 부품을 재구성함으로써 더욱 컴팩트한 캐비닛 레이아웃을 구현할 수 있다. 이 같은 효율성은 시설 밀도 향상으로 직결되며 자재 사용 감소를 통한 환경적 지속 가능성 목표를 지원한다.[6]

  • 사전 예방적 유지보수:  LED가 내장된 외장 퓨즈는 기본 회로 보호 기능을 상태 모니터링 시스템으로 전환한다. 기존의 퓨즈 터미널 블록은 캐비닛 내부에 숨겨져 있어 중요하지 않은 고장을 놓치기 쉬운 반면, 외장 퓨즈는 시스템 상태를 한 눈에 볼 수 있게 해준다. 이 간단한 변경 사항 덕분에 유지보수 팀은 심각한 장비 문제로 확대되기 전에 잠재적 문제를 조기에 발견하고 해결할 수 있도록 도와준다.

그림 2: Harting HAN Protect의 이점 한 눈에 보기. (출처: Harting, 마우저 일렉트로닉스에서 수정)[7]

 

향후의 데이터센터 과제 해결하기

인공 지능(AI)과 디지털 전환이 데이터센터의 성장을 한 층 높은 차원으로 끌어올리는 가운데, Han Protect와 같은 솔루션은 효율성, 안정성, 지속 가능성에 대한 높아지는 기대치를 충족시키기 위해 필요한 미래 지향적인 설계의 본보기를 보여준다. 이 같은 접근 방식은 건설 일정부터 유지보수 절차, 공간 활용에 이르기까지 다양한 문제를 해결함으로써 데이터센터가 점점 더 디지털화되는 세상의 압력에 적응할 수 있도록 도와준다.

데이터센터 인프라의 미래는 보안, 접근성, 효율성에 대한 상반된 요구의 균형을 맞추는 솔루션에 달려 있다. 데이터 생성량이 기하급수적으로 증가하고 AI 애플리케이션이 핵심 업무에 더욱 깊이 통합됨에 따라 이 같은 중요 시설을 유지 관리하고 보호하는 능력은 더욱 중요해질 것이다. 유지보수를 간소화하고 보안을 강화하며 공간 점유율을 줄이는 혁신은 오늘날과 미래의 데이터센터 설계에 있어 핵심적인 역할을 할 것이다.

 

출처

[1]https://www.blackstone.com/insights/article/the-convergence-of-data-centers-and-power-a-generational-investment-opportunity-the-connection
[2]https://www.reuters.com/markets/us/north-america-sees-70-jump-data-center-supply-construction-cbre-report-says-2024-08-20/
[3]https://www.mckinsey.com/industries/technology-media-and-telecommunications/our-insights/ai-power-expanding-data-center-capacity-to-meet-growing-demand
[4]https://www.ciodive.com/news/IT-outage-cost-report-new-relic/696359/
[5]https://www.itpro.com/infrastructure/data-centres/why-major-data-center-outages-may-soon-be-a-thing-of-the-past
[6]https://www.harting.com/en-US/transforming-data-center-case-study
[7]https://www.harting.com/en-US/han-protect-fuse-integrated-connector

 

저자 소개

Brandon Lewis

브랜든 루이스(Brandon Lewis)는 10년 넘게 소프트웨어 스타트업과 세계적인 반도체 회사와 그 사이의 모든 회사들을 위해서 딥 테크 저널리스트, 스토리텔러, 테크니컬 라이터로 활동하고 있다. 주로 다루는 영역은 전자 시스템 통합, IoT/인더스트리 4.0 구축, 에지 AI 활용 사례와 관련한 임베디드 프로세서, 하드웨어, 소프트웨어, 툴이다. 인정받는 팟캐스터, 유투버, 행사 사회자, 컨퍼런스 진행자이기도 하며, 다수의 전자 엔지니어링 전문 잡지에서 편집장과 테크놀로지 편집자를 역임했다. B2B 테크 독자들에게 영감을 불어넣는 일을 하지 않을 때는 TV를 통해서 피닉스 지역의 스포츠 프랜차이즈들을 코칭하는 일을 하고 있다.

 

기업 소개

HARTING은 전기-전자용 커넥터와 디바이스 터미네이션, Network용 부품은 물론 장비 또는 네트워크 용도의 케이블 하네스와 공장 내에서 사용되는 각종 전원 및 신호 제어용 제품을 개발/제조/판매한다. HARTING 제품은 산전과 통신업계에서 전반적으로 사용되며 주로 장비 및 공장제어, 공장자동화, 전원제어 및 분배 등에 사용된다.