굳이 앞으로 일어날 ‘4차 산업혁명’이나 ‘디지털 변혁’을 언급하지 않더라도, 이미 우리의 삶에서 많은 부분은 ‘디지털’화되어 움직이고 있다. 이제 PC와 스마트폰은 현대 사회를 살아가는 데 있어 필수품이 되었고, 공장이나 빌딩의 시설, 사회 전반의 기반 인프라, 도로 위의 자동차들에 이르기까지 많은 사물들이 디지털 기술을 기반으로 연결되어 있다. 그리고 이러한 디지털 디바이스들은 주로 서비스가 위치하는 ‘데이터센터’로 연결되며, 디지털 서비스의 수요가 빠르게 늘어남에 따라 서비스를 제공하는 데이터센터 또한 여러 가지 현실적인 문제들에 직면하고 있다. 특히, 인프라를 무한히 확장할 수 없는 제한된 공간이라는 조건에서, 안정적인 고밀도 인프라의 구현은 중요한 당면 과제다.

제한된 공간에서 더 많은 서비스 처리 용량을 달성하기 위해서는 물리적으로 더 좋은 성능의 서버를 더 작게 만들어 많이 집적하면 된다. 하지만 서버의 고집적 환경에서 필요한 높은 전력량을 안정적으로 서버에 공급할 수 있을지 또한 고밀도 IT 인프라를 위한 가장 기본적이면서 중요한 문제다. 이 때, 데이터센터 등의 시설에 마련된 전원을 서버 랙에 장착된 여러 서버들에 연결할 수 있도록 하는 전원 분배 장치(PDU: Power Distribution Unit)는 데이터센터의 전력 공급 인프라 구성에서 서버 등의 전력 부하들에 가장 가까이 있으며, 큰 전력량의 공급이 가능한 성능과 기계적 신뢰성 측면이 인프라 전반의 안정성을 좌우하는, 단순해 보이지만 고밀도 IT 인프라의 완성을 위한 중요한 부분이다.

슈나이더 일렉트릭은 엣지에서 하이퍼스케일에 이르기까지 다양한 형태로 구현될 데이터센터 인프라를 위한 다양한 솔루션들을 제공하고 있다. 특히 표준 랙마운트 규격 기반으로 구현될 데이터센터 인프라에 있어, 슈나이더 일렉트릭은 다양한 형태의 인클로저와 PDU 제품 조합을 제공한다. 이 중 Easy PDU 제품군은 표준 랙마운트 규격 기반의 엣지나 데이터센터 인프라에 가장 필요한, 높은 부하의 전력량을 안정적으로 공급할 수 있는 신뢰성과, 인프라의 효율적인 운영을 위한 기본적인 모니터링 기능 등의 핵심 가치를 안정적으로 제공하는 제품군으로, 엣지 인프라에서 고밀도 데이터센터 환경에 이르기까지 다양한 환경에서 활용할 수 있는 기술적 특징을 제공한다.

▲ 고밀도 데이터센터 환경에서, 랙 단위의 고용량 전력 공급 문제는 반드시 극복해야 할 과제다

오늘날 IT는 비즈니스를 보조하는 것을 넘어 비즈니스를 이끄는 위치에 있으며, 또한 사회 전반을 지탱하는 중요한 역할을 한다. 이에 이러한 IT 서비스 수요의 처리가 집중되는 데이터센터는 IT적 측면 뿐 아니라, 경제적 측면까지 고려해 여러 가지 가치들 사이에서 최적의 균형을 찾는 것이 중요하다. 이에, 데이터센터에서는 인프라의 면적과 서버의 집적 밀도, 전반적인 운영 비용, 그리고 외부와의 연결에 있어 입지적 조건에 이르기까지 다양한 가치 측면을 고려해야 하는데, 이 때 대부분의 경우에는 더 큰 서비스 처리 용량을 더 작은 공간에 집적하는 것이 효율 측면에서 유리하며, 이에 거의 모든 데이터센터에서는 집적도 면에서 유리한 랙마운트형 기반 시설을 사용하고 있다.

랙마운트 형태의 시설과 서버를 사용하는 가장 큰 이유는 표준화된 규격과 높은 집적도 때문일 것이다. 일단 산업 표준 규격으로 자리잡은 랙마운트 규격은, 시설의 인클로저와 설치될 서버 간의 물리적 호환성에 대한 염려가 필요 없게 한다. 또한 랙마운트 환경에서 서버는 랙에 장착되어 수직으로 쌓이는 만큼, 상면 면적 비용 측면에서의 효율을 극대화할 수 있다. 하지만 현실적으로 데이터센터의 고밀도 서버 인프라 구성에서는, 건물의 높이 측면에서 오는 문제나, 건물이 버틸 수 있는 단위 면적당 하중 문제, 그리고 서버에서 발생하는 발열의 해결 방법 등도 고려해야 하므로, 적당한 높이의 랙에 적당한 수의 서버 인프라를 배치하는 ‘균형’ 측면을 면밀히 고려해야 할 것이다.

또한 고밀도 데이터센터 환경에서 절대 간과해서는 안 될 부분으로는 현대 문명 사회의 기본이기도한 ‘전력 공급’이 있다. 데이터센터에 요구되는 서비스 처리량은 빠르게 늘고 있지만, 데이터센터는 공간이나 전력 공급 문제 등의 현실적 문제로 무한정 확장할 수는 없다. 이에 제한된 조건에서 최대한의 서비스 처리량을 구현하기 위해서는, 궁극적으로는 서버 자체의 에너지 효율이 높아져야 한다. 하지만 이 때 서버 자체의 에너지 효율이 높다는 것이, 서버의 소비전력량이 낮은 것을 의미하지는 않는다. 또한 데이터센터의 경우 랙 인클로저에서 수직으로 집적된 서버의 특성상 면적당 소비 전력이 대단히 높아지며, 전력 공급이 불안정할 경우 서비스 장애 등에서 피해 또한 커지게 된다.

이러한 고밀도의 데이터센터 환경에서 서버들을 안정적으로 운영하기 위해서는 건물에서부터 각 서버에까지 이르는 전력 공급 경로 전반에서 높은 용량과 충분한 신뢰성이 필요하다. 만약 시설이 지원하는 전력 공급량이 충분치 못하다면, 데이터센터 건물과 랙 캐비닛에 공간이 충분히 남아 있더라도 서버를 채워서 사용할 수 없게 될 것이다. 또한 컴퓨팅 용량 밀도에 장점이 있지만 소비전력량이 큰 블레이드 등 모듈형 서버나 GPU 서버 등의 경우, 시설과 랙 수준의 전력 공급량에 따라 사용 가능 여부가 결정되기도 한다. 이에, 데이터센터로 들어오는 전원 인입부터 배전 시설과 배선은 물론, 전원을 랙에 거치된 서버로 분배하는 PDU까지, 모든 경로에서 가장 우선시되는 가치는 ‘신뢰성’일 것이다.

▲ 랙 기반 고밀도 데이터센터 환경에서 PDU는 높은 신뢰성이 요구되는 필수 인프라의 역할을 한다

전력 공급 인프라 구성에서 신뢰성을 극대화하기 위한 가장 기본적인 접근 방법은 ‘단순한 구조’이고, 배선 측면에서는 전체 배선의 길이가 최소화되는 쪽이 이상적일 것이다. 이에, 데이터센터 전반의 배선 구조에서는 서버가 설치되는 위치 근처까지 대용량의 공용 배선망을 설치하고, 서버 근처에서 전력 공급을 나누는 것이 전체적인 배선 길이를 최소화하고, 구조를 단순화할 수 있는 방법이다. 이 때, 일반적으로 서버 랙에 장착되는 PDU의 활용은, 랙에 설치된 서버와 시설의 전력 공급을 외부 배선 1~2개 정도의 가장 단순한 형태로 연결하고, 전체 배선 길이를 가장 짧게 만들 수 있게 한다. 또한 PDU에 전력 공급 관련 모니터링이나 제어 기능을 탑재함으로써, 더 정교한 인프라 관리도 가능하다.

이 때, 랙에 장착된 서버 등의 장치들에 전원을 공급하는 PDU는 단순한 전원 케이블 연결 이상의 가치가 요구된다. 가장 중요한 것은 높은 부하에서도 오랜 시간 안정적으로 사용할 수 있는 ‘신뢰성’이며, 이를 위해서는 내, 외부 소켓과 전선, 내부 설계와 안전 장치 등에서 충분한 전력 공급량을 지원할 수 있도록 준비되어야 한다. 그리고 이런 부분을 간과하는 경우, 전원 공급에서의 고부하를 제대로 버티지 못하고 PDU가 고장나거나, 심하게는 설치된 IT 인프라 장비의 손상이나 화재의 원인이 될 수도 있다. 그리고 랙 단위의 전원 연결을 제공하는 PDU가 고장나면 당연히 해당 랙의 장비 전체에 영향을 줄 수 있는데, 이는 가상화 등이 적용된 고밀도의 최신 인프라에서 더 큰 피해가 될 것이다.

또한, 데이터센터 전반의 전력 관리에 있어, 랙 단위로 설치되는 PDU는 중요한 관리 지점으로 활용할 수도 있다. 예를 들면, 랙 단위로 설치되는 PDU에 사용 전력량 모니터링 기능이 갖추어져 있다면, 각 서버들에서 모니터링되는 정보보다 더욱 현실적인 실제 랙 별, 콘센트 개별 실제 전력 사용량을 확인할 수 있을 것이다. 일반적으로 서버 등의 IT 인프라에서 사용하는 AC-DC 전원 공급기의 효율은 94% 이상이지만, 여전히 서버 내부와 외부에서 측정되는 전력 소비량은 다소 차이가 있다. 또한 PDU의 개별 콘센트를 모니터링, 제어할 수 있다면, 대규모 데이터센터에서의 원격 문제 해결이나 자동화된 관리 등에서 강력한 도구로 활용할 수도 있을 것이다.

한편, 전통적인 고집적 데이터센터 뿐 아니라 사무실 등 원격지에 배치되는 엣지 인프라에서도 PDU는 인프라의 배치를 간소화하고 신뢰성을 높이는 데 중요한 역할을 한다. 인프라 전반의 표준화에 따라 엣지 인프라도 표준적인 42U 랙이 아닌 24U나 그 이하의 소규모 랙 인클로저와 랙마운트 규격 기반 시스템의 결합이 보편적으로 활용되고 있는데, 이 때 랙 인클로저와 결합된 PDU는 원격지에 배포되는 엣지 인프라에 높은 신뢰성을 유지하면서 물리적 설치 복잡성을 최소화할 수 있게 하고, 원격지에 배포된 인프라를 관리하는 데 있어서도 뛰어난 역량을 제공한다.

▲ Easy Rack PDU 포트폴리오 중 ‘Basic’ 유형 제품들은 PDU의 핵심 가치인 ‘신뢰성’에 집중한다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

슈나이더 일렉트릭은 데이터센터의 인프라 구축에 필요한 다양한 솔루션들을 제공하고 있으며, 특히 전력 공급 측면에서는 특별한 전문성을 갖추고 있다. 이러한 데이터센터 솔루션 중, 랙의 전원 분배를 위한 PDU는 최소한의 공간에서 높은 밀도의 부하를 지원할 수 있는 충분한 용량과 콘센트 연결 인터페이스를 제공하며, 랙 장착 장비들을 위한 기본적인 연결 기능을 안정적으로 제공하는 ‘Basic’ 유형부터, 연결된 부하들을 실시간으로 원격 감시할 수 있는 ‘Metered’, 각각의 개별 콘센트를 원격에서 실시간으로 감시할 수 있는 ‘Switched’, 콘센트를 개별적으로 원격 제어하고 총 전류 소비를 감시할 수 있는 ‘Metered-by-Outlet’ 등 크게 네 가지 유형의 모델로 구분된다.

슈나이더 일렉트릭이 제공하는 PDU 포트폴리오 중 ‘Easy 랙 PDU’ 제품군은, 쉽게 설치하고 사용할 수 있으며, 높은 신뢰성과 비용 효율성을 갖춘 것이 특징으로, 엣지 환경에서 대규모 데이터센터에 이르기까지 다양한 환경에서 활용 가능한 제품이다. 이 ‘Easy 랙 PDU’ 제품군에는 가장 기본적인 전원 연결 기능을 최소한의 공간 점유로 제공하는 ‘Basic’ 유형, 네트워크나 로컬 LCD 디스플레이를 통해 연결된 부하들을 실시간으로 확인할 수 있는 ‘Metered’ 유형, 그리고 개별 콘센트의 원격 제어와 그룹 구성, 4개의 PDU까지 하나의 IP로 관리할 수 있는 네트워크 포트 공유 등의 고급 기능을 제공하는 ‘Switched’ 유형의 제품이 포함되어 있으며, 16A 또는 32A 용량 구성이 준비되어 있다.

Easy 랙 PDU 포트폴리오에서 16A 용량의 Basic 모델은 제공되는 소켓 유형에 따라 두 가지 모델로 나뉜다. 이 중 EPDU1116B 모델은 IEC-309 커넥터로 전원을 받고, 20개의 C13, 4개의 C19 콘센트를 제공하며, EPDU1116B-SCH 모델은 SCHUKO 플러그로 전원을 공급받고 14개의 SCHUKO 콘센트를 제공하는 구성을 제공한다. 이러한 차이는 사용 환경에 따라 선택의 여지를 제공하는데, 엣지 환경 등에서의 보편적인 범용성이 중요하다면 SCH 모델을, 소켓 규격 등이 준비된 데이터센터 등의 환경에서 좀 더 많은 콘센트가 필요하다면 일반 모델을 사용하는 것이 좋은 선택이 될 것이다. 한편, 이 16A의 Basic 모델은 별도의 회로 차단기가 탑재되어 있지는 않다.

데이터센터의 42U급 랙 구성 등 고부하 환경에 어울리는 32A 용량의 Basic 모델 또한 제공되는 소켓 유형에 따라 두 가지로 나뉜다. 두 모델 모두 입력은 IEC-309 플러그를 통해 받지만, 출력 콘센트 구성에서 EPDU1132B는 20개의 C13, 4개의 C19 콘센트를 제공하고, EPDU1132B-SCH는 21개의 SCHUKO 콘센트를 제공한다. 콘센트 구성 이외에는 대부분 동일한 성능을 제공하며, Hydraulic-magnetic 방식의 회로 차단기를 갖추고 있다. 길이의 경우, EPDU1132B-SCH가 EPDU1132B 모델 대비 다소 긴데, 이는 콘센트의 물리적 크기 때문이다.

▲ Easy Rack PDU의 ‘Metered’ 모델은 연결된 부하의 모니터링 기능을 제공하는 것이 특징이다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

▲ Easy Rack PDU의 ‘Switched’ 모델은 개별 콘센트의 원격 제어 등 고급 관리 기능을 제공한다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

네트워크나 로컬 LCD 디스플레이를 통해 연결된 부하들을 실시간으로 확인할 수 있는 ‘Metered’ 유형의 제품으로는 32A 용량의 EPDU1132M 모델이 있다. 기존의 AP8853 모델을 대체하는 이 EPDU1132M은 IEC309 플러그를 통한 입력, 20개의 C13, 4개의 C19 콘센트 출력 구성을 제공하며, Hydraulic-magnetic 방식의 회로 차단기를 갖추고 있다. 또한 연결된 부하들을 PDU 수준에서 모니터링하기 위해 LCD 디스플레이와 1개의 버튼을 갖추고 있으며, 온도, 습도 센서를 위한 I/O 포트와 함께 네트워크 포트를 갖추고 있어 원격 모니터링 기능도 사용할 수 있다. 원격 모니터링의 경우 SNMP 프로토콜과 함께 http/https 형식을 지원해, 인프라 전반의 관리 환경에 통합하거나, PDU 단위의 개별 접근 모두 가능하다.

한편, 국내 시장에 추가로 출시 예정인 Easy 랙 PDU 제품군으로는 1U 폼팩터의 16A Basic 모델인 EPDU1016B, 1U 폼팩터의 16A Metered 모델인 EPDU1016M, 그리고 16A 용량의 Switched 모델인 EPDU1116S 등이 있다. 이 중 16A 용량의 EPDU1016B와 EPDU1016M은 네트워크 랙이나 엣지 인프라 등에서 공간 효율적인 구성을 위해 활용할 수 있는 옵션으로, 1U 폼팩터에서 8개의 C13 콘센트를 제공한다. 또한 Metered 모델인 EPDU1016M은 연결된 부하의 모니터링 등을 위한 LCD 디스플레이와 함께, 네트워크 포트를 통한 원격 모니터링 기능도 사용할 수 있다.

16A 용량의 Switched 모델인 EPDU1116S 모델은, IEC 309 소켓 입력과 20개의 C13, 4개의 C19 콘센트 출력 구성을 갖추고 있다. 또한 ‘Switched’ 모델은 ‘Metered’ 모델이 지원하던 실시간 모니터링과 문제 발생 시 알람 기능 뿐 아니라, 개별 콘센트의 원격 제어와 그룹 구성, 4개의 PDU까지 하나의 IP로 관리할 수 있는 네트워크 포트 공유 등의 고급 기능을 제공하는 것이 특징이다. 그리고 이러한 고급 기능들을 활용하기 위한 사용자 인터페이스 측면에서는, LED 디스플레이와 두 개의 버튼을 통해 간단히 조작할 수 있고, 혹은 네트워크 연결을 통한 원격 조작이 가능하다. 한편, I/O 측면에서는, 네트워크 포트와 온, 습도 센서를 위한 포트 이외에, 최대 4대의 PDU를 단일 IP로 제어할 수 있는 포트 공유 기능을 위한 2개의 RS485 직렬 포트가 준비되어 있다.

▲ 제품 수준의 커스터마이즈와 함께, 랙과 함께 ‘패키지’로 구성할 수 있다는 것도 장점이다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

슈나이더 일렉트릭의 Easy 랙 PDU 포트폴리오는 슈나이더 일렉트릭의 폭넓은 랙 포트폴리오와 파트너 생태계, 그리고 제품 자체의 커스터마이즈 서비스를 통해 다양한 환경에서의 활용에 필요한 유연성을 극대화할 수 있다. 먼저, 제품 차원의 커스터마이즈에는 입력 코드의 길이 변경에서부터 출력 콘센트들의 수량이나 배치 또한 변경이 가능하며, 제품의 색상이나 라벨, 실크스크린 등의 변경 옵션 또한 준비되어 있다. 이러한 옵션들을 사용함으로써, 대규모 데이터센터나 엣지 등의 배포 환경에서, 설치와 유지관리의 편의성을 극대화할 수 있다, 또한 출력 콘센트 쪽에 잠금 기능의 지원 또한 옵션으로 선택 가능하며, 이를 통해 플러그가 빠지면서 생길 수 있는 사고를 미연에 방지할 수도 있다.

이 Easy 랙 PDU 제품군은 보편적으로 사용되는 랙 인클로저들과 함께 사용할 수 있지만, 슈나이더 일렉트릭의 폭넓은 랙 인클로저 포트폴리오와 함께 하면 편의성과 유연성이 배가된다. 슈나이더 일렉트릭은 데이터센터 등 전통적인 IT 환경을 위한 표준형 랙 인클로저에서부터, 사무실 등을 위한 방음형 랙, 열악한 운영 환경을 위한 방진 랙, 벽에 장착할 수 있는 월마운트형 랙 등 폭넓은 포트폴리오를 제공하고 있으며, PDU를 포함한 다양한 옵션 조합으로 설치 환경에 가장 적합한 랙 인클로저를 구성, 사전 구성된 상태로 공급받을 수 있다. 또한 폭넓은 파트너 생태계를 통해, 랙 인클로저와 PDU, 랙 안에 장착되는 IT 장비까지 사전 구성된, 바로 사용 가능한 상태로 받아볼 수도 있다.

특히, 이러한 커스터마이즈 옵션의 유연함은 다양한 운영 환경에 대응해야 하는 엣지 인프라에서 더욱 중요한 의미를 가진다. 먼저, Easy 랙 PDU 포트폴리오의 SCHUKO 소켓 기반 제품은 어디서나 보편적으로 사용되는 콘센트와 함께 사용할 수 있어, 랙의 설치 뿐 아니라 랙 내에 설치되는 장비의 범용성 측면에서도 큰 장점을 제공한다. 또한 랙과 PDU 포트폴리오에서의 다양한 조합을 통해 배포하고자 하는 엣지 인프라 환경에 가장 적합한 형태로 패키지를 구성할 수 있고, 파트너 생태계를 통해 랙과 PDU, 서버 등의 IT 인프라까지 모두 사전 설치된 상태로 받아볼 수 있어, 엣지 인프라의 구성과 배포에서 복잡성을 크게 줄일 수 있을 것이다.

이와 함께, 인프라 전반의 통합 관리를 구현할 수 있는 ‘에코스트럭처’ 플랫폼 또한 슈나이더 일렉트릭이 가진 강점이다. Easy 랙 PDU 포트폴리오 중 네트워크를 통한 모니터링이 가능한 Metered 나 Switched 유형 제품의 경우, 에코스트럭처 기반의 데이터센터 시설 전반의 관리 체계에 통합될 수 있어, 이를 바탕으로 데이터 기반의 더욱 정교한 운영 환경을 구현하고, 인프라의 가용성을 극대화할 수 있을 것이다. 그리고 슈나이더 일렉트릭이 가진 전력 부분과 IT 인프라에 대한 전문성과 신뢰성이 집약된 Easy 랙 PDU 포트폴리오는, 엣지에서 대규모 데이터센터 인프라에 이르기까지 어떠한 랙 기반 컴퓨팅 인프라 환경에서도, 가장 뛰어난 신뢰성과 효율성을 갖춘 환경을 위한 든든한 기반이 될 것으로 기대된다.

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