AC, DC, 데이터센터 DC 전원
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AC 및 DC는 전기 산업에서 가장 많이 사용되는 단어
AC (Alternating Current, 교류)
- 교류의 표준 약어
- 시간에 따라 그 크기와 극성 (방향)이 주기적으로 변하는 전류
- 220v 콘센트
- 선풍기, 컴퓨터, 냉장고, TV 등 가전제품들
DC (Direct Current, 직류)
- 시간에 따라 흐르는 극성(방향)이 변하지 않는 전류
- 약간 변화하지만 대략적으로 변화하지 않는다고 생각
일반적인 DC
- 시간에 따라 흐르는 극성(방향)도 크기도 변하지 않는 전류
- 건전지
- 카세트 오디오, 미니 선풍기, 도어록 등 소형 제품들
맥류 (Ripple Current)
- 시간에 따라 흐르는 극성이 변하지 않지만, 크기는 변하는 전류
AC VS. DC 비교표
| AC | DC | |
|---|---|---|
| 장점 | - 변압기로 승압과 강압에 용이 - 동일 전력 송신시에 승압에 따른 도체에 흐르는 전류가 줄어 경제적 - 회전 자계를 쉽게 얻기 가능 - 교류를 사용하는 발전기는 직류발전기보다 구조가 간단하고 효율이 좋음 | - 송전 효율이 좋음 - 주파수가 없으므로 무효전력이 없고 여러가지 나쁜 요소가 없음 - 직류 전압은 교류전압보다 최고치가 낮기 때문에 절연등급을 낮출 수 있음 - 선로의 리액턴스가 없고 위상각을 고려할 필요가 없어 안정도가 높고 송전 용량이 제한되지 않음 - 단락 전류가 적기 때문에 서로 다른 주파수의 계통 연계가 가능 - 유도장해가 적음 |
| 단점 | - 표피효과(skin effect) 즉 전류가 표면으로만 흘러서 공전의 효율이 낮아지고 코로나 손이 발생 - 절연 비용이 증가 - 직류 송전에 비하여 계통의 안정도가 저하 - 주파수가 다른 계통 연계가 불가능 - 통신선 유도장해가 발생 | - 교류는 전류의 영점이 존재하나 직류에는 없어서 전류 차단이 쉽지 않음 - 직류 변환 후 승압과 강압이 쉽지 않음 - 여러 조상설비, 인버터, 컨버터 등 설치 유지 보수 비용이 발생 - 고조파가 발생하여 억제 또는 제거해야 함 |
데이터센터에 DC 전원을 사용할 수 있을까?
- 데이터센터의 직류(DC)전원에 대한 논의는 10여 년 전부터 계속돼 왔음
- 일반적으로 데이터센터에서는 가장 중요한 서버를 포함한 모든 것들이 AC 사양에 맞춰 구축되어 왔음
- 데이터센터에서 직류 방식으로는 통상적으로 3~4차례 변환과정으로 거치며 이로인해 20%의 전력손실이 된다고 함
- DC 전원은 그리드와 서버 간의 전력 변환 횟수를 줄여서 전력 체인을 단순화하며 잠재적인 결함 지점을 줄인다는 것
- 서버를 모아둔 랙에서 직접 교류를 직류로 전환해 공급하기 때문에, 서버에 탑재된 전류변환기는 필요가 없게 됨
- 최근 몇 년 사이 중국의 일부 데이터센터에서는 장비나 아키텍처를 최소한으로 조정해 240V DC 전원을 사용
- 일시적으로가 아니라 최근 몇 년 동안 버티브는 중국의 데이터센터 고객들과 함께 다양한 프로젝트를 통해 3000만달러 이상 규모의 DC 전원 사업을 수행
‘오픈 컴퓨트 프로젝트’
- 이 프로젝트 참가자들이 인프라 체인에서 기존의 AC UPS를 제거하는 방법 모색
- 이들의 목표는 단일 랙이나 랙 그룹을 지원하는 DC 전원 시스템에서 단 한 번의 변환을 통해 그리드에서 랙으로 직접 전원을 공급하는 것