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기술 융합(TC)

데이터센터 냉각 시스템의 에너지 절약을 위한 인공신경망 기반 열환경 예측 모델

원문정보

Artificial Neural Network-based Thermal Environment Prediction Model for Energy Saving of Data Center Cooling Systems

임채영, 여채은, 안성율, 이상현

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초록

영어

Since data centers are places that provide IT services 24 hours a day, 365 days a year, data center power consumption is expected to increase to approximately 10% by 2030, and the introduction of high-density IT equipment will gradually increase. In order to ensure the stable operation of IT equipment, various types of research are required to conserve energy in cooling and improve energy management. This study proposes the following process for energy saving in data centers. We conducted CFD modeling of the data center, proposed an artificial intelligence-based thermal environment prediction model, compared actual measured data, the predicted model, and the CFD results, and finally evaluated the data center's thermal management performance. It can be seen that the predicted values of RCI, RTI, and PUE are also similar according to the normalization used in the normalization method. Therefore, it is judged that the algorithm proposed in this study can be applied and provided as a thermal environment prediction model applied to data centers.

한국어

데이터센터는 24시간 365일 IT 서비스를 제공하는 곳이기 때문에, 2030년에는 데이터센터의 전력 소비량은 약 10%로 증가될 것으로 예측되고, 고밀도 IT장비들의 도입이 점차 증가하면서, IT장비가 안정적으로 운영될 수 있도록 냉방 에너지 절감 및 이를 위한 에너지 관리가 갖춰져야 하기에 다양한 연구가 요구되고 있는 상황이다. 본 연구는 데이터센터의 에너지 절약을 위해 다음과 같은 과정을 제안한다. 데이터센터를 CFD 모델링하고, 인공지 능기반 열환경 예측 모델을 제안하였으며, 실측 데이터와 예측 모델 그리고 CFD 결과를 비교하여 최종적으로 데이 터 센터의 열관리 성능을 평한 결과 전처리 방식은 정규화 방식으로 사용되었고, 정규화에 따른 RCI, RTI 및 PUE의 예측 값 또한 유사한 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 연구에서 제안하는 알고리즘으로 데이터센터에 적용될 열환경 예측 모델로 적 용 및 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

목차

요약
Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 관련연구
1. 인터넷 데이터 센터(Internet Data Center, IDC)
2. IDC 열 환경 기준
3. 인공지능 기반 예측 알고리즘
Ⅲ. 인공지능 예측 모델링 설계 및 구현
1. 시뮬레이션 CFD 모델링
2. 열환경 예측 모델 알고리즘 설계
Ⅳ. 실험결과 및 성능평가
1. RTIReturn Temperature Index) 예측결과
2. 열관리 성능 : 온도 분포 RCI 예측결과
3. 데이터 센터의 PUE 예측결과
4. 제안한 모델의 성능평가
Ⅴ. 결론 및 향후과제
References

저자정보

  • 임채영 Chae-Young Lim. 정회원, 고등기술연구원에너지환경IT융합그룹선임연구원
  • 여채은 Chae-Eun Yeo. 정회원, 고등기술연구원 에너지환경IT융합그룹 연구원
  • 안성율 Seong-Yool Ahn. 정회원, 고등기술연구원 에너지환경IT융합그룹 책임연구원
  • 이상현 Sang-Hyun Lee. 정회원, 호남대학교 컴퓨터공학과 부교수

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

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