크로네(KROHNE), 데이터센터 냉각 공정 유량 계측 적용 사례 공개

[산업일보]
프랑스의 한 EPC(Engineering, Procurement, Construction) 기업이 구축한 데이터센터 프로젝트에서 유량 계측 솔루션이 서버 냉각 공정과 폐열 회수 시스템 운영에 적용됐다. 이 프로젝트에는 산업용 계측기 제조사 KROHNE의 유량계가 도입됐다.

해당 EPC 기업은 프랑스와 글로벌 시장에서 하이퍼스케일러, 코로케이션 사업자, 기업 고객을 대상으로 턴키 방식 데이터센터를 설계·건설하는 사업을 수행하고 있다. 전력 이중화, 냉각 시스템, 서비스 연속성 확보 등 미션 크리티컬 환경을 고려한 인프라 설계가 주요 업무다. 동시에 에너지 관리 표준 인증을 기반으로 전력 및 냉각 효율을 관리하는 운영 방식을 적용하고 있다.

이번 프로젝트는 1단계 기준 약 20MW 규모 IT 전력 용량을 갖춘 데이터센터 구축 사업으로, 서버 장비 냉각을 위한 유체 순환 공정의 유량 계측이 필요했다. 시설에는 약 DN50에서 DN400에 이르는 배관이 설치됐으며, 냉각기에서 서버실까지 물-글리콜 혼합 냉각수가 순환하는 구조로 설계됐다. 이 유체는 에틸렌글리콜(EG) 또는 프로필렌글리콜(PG)을 혼합한 열전달 매체로 서버 장비 과열 방지 역할을 수행한다.

유량계는 공정 제어뿐 아니라 데이터센터 에너지 효율 지표인 PUE(Power Usage Effectiveness) 관리에도 활용됐다. PUE는 데이터센터 전체 전력 소비 대비 IT 장비 소비 전력의 비율을 나타내는 기술 지표로, 냉각 시스템 운전 상태와 밀접한 관계가 있다.

이와 함께 냉각 시스템의 안정적 운영도 중요한 요구 사항으로 제시됐다. 데이터센터는 설비 가동 중단이 서비스 중단으로 이어질 수 있기 때문에 냉각 시스템 가용성이 핵심 설계 요소로 고려된다. 이를 위해 일부 공정에는 이중화 방식 유량 계측이 적용됐으며, 설치 공간이 제한된 환경에서도 안정적으로 측정 가능한 계측기가 요구됐다.

또한 데이터센터에서 발생하는 폐열을 지역 열공급망에 전달하는 시스템이 함께 구축됐다. 이 공정에는 열에너지 거래 기준에 따라 계측 정확도가 검증된 열량 측정 장비가 필요했으며, 유럽 측정기기 지침(MID MI-004)에 따른 인증 유량계가 적용됐다.

프로젝트에는 공정별 요구 사항에 맞춰 다양한 방식의 유량계가 배치됐다. 서버 냉각 루프 공급 라인에는 전자기식 유량계가 설치돼 냉각 네트워크의 유량을 모니터링한다. 옥상 냉각탑 공정에는 이중화 방식 전자기식 유량계가 적용됐으며, 외부 환경 조건에서도 운전 가능한 산업용 구조가 요구됐다.

데이터센터에서 발생한 폐열을 지역 열공급망으로 전달하는 공정에는 열거래 계측용 인증 유량계가 사용됐다. 이 장비는 MID MI-004 기준에 따라 열량 측정 용도로 사용할 수 있도록 설계됐다.

비전도성 유체 측정에는 배관 절단 없이 외부에서 설치 가능한 초음파 클램프온 방식 유량계가 적용됐다. 해당 방식은 공정 운전을 중단하지 않고 유량 측정을 수행할 수 있다는 점이 고려됐다.

다양한 유량 계측 기술이 적용되면서 냉각수와 비전도성 열전달 유체를 포함한 여러 공정에서 안정적인 측정이 가능해졌다. 또한 데이터센터 냉각 네트워크와 열교환기 배관에서 요구되는 넓은 측정 범위를 반영한 계측 구성이 이루어졌다.

유량계는 온도 변화, 강우, 일사 등 외부 환경 변화가 발생하는 환경에서도 설치 가능한 산업용 설계를 기반으로 제작됐다. 또한 설치 공간이 제한된 구간에서도 직관 배관 길이가 짧은 조건에서 측정이 가능하도록 설계됐다.

장비에는 센서 상태와 신호 품질을 지속적으로 점검하는 진단 기능도 포함됐다. 이를 통해 현장 점검과 설비 상태 확인이 가능하며, 설비 유지관리와 가동 안정성 확보에 활용된다.

크로네 관계자는 “데이터센터 냉각 시스템에서는 유량 계측 정확도와 장비 가용성이 중요한 요소”라며 “냉각 공정과 폐열 회수 공정 모두에서 안정적인 계측을 지원하도록 설계된 장비 구성이 적용됐다”고 밝혔다.