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안정적인 엣지 운영 환경을 위한 최선의 선택, 슈나이더 일렉트릭 ‘Smart UPS Li-ion’

기사입력 : 2020년 11월 11일 10시 57분
ACROFAN=권용만 | yongman.kwon@acrofan.com | SNS

생활 속의 모든 비즈니스가 디지털 기술을 기반으로 연결되는 ‘디지털 사회’에서, 이러한 디지털 기술을 전달하는 물리 인프라는 따로 강조할 필요가 없을 정도로 중요한 존재다. 아무리 잘 만들어진 서비스라도, 인프라에 문제가 생기면 서비스의 가치를 사용자에게 전달할 수 있는 방법이 없는 것이다. 이에, 기업의 디지털 서비스를 위한 인프라에 요구되는 중요한 덕목으로는 오랜 시간 문제없이 지속적으로 운영 가능한 ‘안정성’과 ‘가용성’이 꼽히며, 모든 중요한 서비스를 위한 데이터센터 인프라에는 언제 일어날 지 모를 장애에 대비하기 위해 장애 예상 지점의 이중화 등 대비가 이루어져 있다.

하지만, 데이터센터를 벗어나 원격지에 배치되는 엣지 인프라들은 서비스의 전달이라는 중요성에 비해, 비용 등의 현실적인 문제로 장애 대비에 다소 취약한 구성을 가지는 경우가 많다. 특히 IT 인프라를 지탱하는 동력원인 ‘전원’에 장애가 생기는 경우, 잠깐의 장애에도 상당한 피해를 입는 경우가 생긴다. 이 때, 엣지 인프라의 배치에서 IT 장비들의 전원 공급을 백업할 UPS는 안정적인 전원 공급과 함께 잠깐 정도의 전원 공급 문제는 없었던 것처럼 넘어갈 수도 있고, 긴 시간의 정전에서도 각종 장비와 서비스들을 보호하면서 대책을 세울 수 있는 ‘골든 타임’을 확보할 수도 있어, 엣지 인프라의 가용성을 높이기 위해 반드시 고려해야 할 항목이다.

슈나이더 일렉트릭의 ‘스마트-UPS 리튬이온 UPS’ 제품군들은 엣지 인프라와 함께 사용해 인프라의 가용성을 높일 수 있는 효과적인 솔루션이다. 특히 이 제품군이 사용하는 리튬이온 배터리는 기존 UPS들의 납축전지 기반보다 작고 가벼워 엣지 인프라와 함께 구성하기에도 부피나 무게 등의 부담이 적고, 더 나은 배터리 관리를 통해 더 오래 쓸 수 있으며, 총소유비용 측면에서도 기존 대비 50% 정도의 절감 효과를 기대할 수 있는 것이 특징이다. 또한 네트워크로 연결되어 ‘에코스트럭처 IT’ 플랫폼을 통해 인프라 전반에서 통합 관리함으로써, 문제를 빠르게 파악하고 해결할 수 있게 돕는 것은 물론이고, 문제 발생의 가능성에 선제적인 대응도 가능하게 한다.

▲ UPS는 디지털 문명의 생명줄인 ‘전원 공급’을 지켜 주는 역할을 한다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

모든 것이 디지털 기술을 기반으로 연결되는 ‘디지털 사회’는 IT 기술을 기반으로 하는 인프라 위에서 움직이며, 이를 지탱하는 근본적인 에너지원은 ‘전기’다. 어떠한 IT 기술도 전기 없이는 존재할 수 없으며, 안정적인 전기의 공급은 안정적인 인프라 구축에 필수적이다. 이에 어떠한 장애에도 시설 운영이 지속되어야 하는 데이터센터 환경에서는, 시설 수준에서부터 IT 인프라 구성까지 모든 부분에서 장애가 생기더라도 서비스의 끊김 없이 문제를 해결할 수 있도록 이중화 구성을 기본적으로 갖춘다. 특히 전원 공급에 있어서는, 변전소 등의 장애까지 대비한 복수의 인입 전원 확보나 자체 비상 발전기 등을 갖추고, 잠깐의 전원 공급 전환에 대응하기 위한 UPS 등을 추가로 갖추는 경우도 많다.

하지만, 이러한 완전한 이중화 구성을, 수없이 많은 원격지에 배치될 엣지 인프라 모두에서 확보한다는 것은, 설치 공간이나 비용 등 여러 가지 측면에서 현실적으로 아주 어려운 일이다. 이에 엣지 인프라의 경우에는 가장 흔히 발생할 수 있는 장애 원인에 대비함으로써, 현실적으로 확보할 수 있는 가용성을 높일 수 있는 방법에 집중하게 되는데, 전원 공급 또한 이러한 부분 중 하나다. 이 때, 엣지 인프라 구성에서 비상시 전원 공급을 할 수 있는 UPS가 있다면, 불안정한 전원 공급이나 초 단위의 순간적인 정전에 서비스가 멈추는 상황 등을 피할 수 있어, 예측 가능한 운영으로 서비스의 가용성을 최적화할 수 있다.

UPS는 외부 전원과 사용자의 장비 사이에 설치되어, 외부 전원이 끊기거나 불안정한 경우 내부배터리로 전원 공급을 대체해, 서버 등의 장비가 불안한 전원으로 인한 영향을 받지 않도록 보호한다. 특히, 서버 등의 엣지 장비에 이중화된 파워 서플라이 구성과 UPS를 모두 갖추면, 실제 현장에서 발생할 수 있는 거의 모든 물리적인 전원 관련 장애의 원인을 제거할 수 있다. 또한 UPS는 불안정한 외부 전원에서 내부 장비를 보호하는 기능도 가지고 있어, 공급되는 전원이 불안정한 상황이나 낙뢰 등의 예상치 못한 고전압이 들어오는 것을 막아, 장비들의 전원부들에 문제가 생기는 것을 막고 안정적으로 운영될 수 있게 하며, 장비의 기대 수명 또한 더 늘릴 수 있다.

▲ 리튬이온 배터리 기반 UPS는 엣지 인프라 구성에서 크기, 무게, 성능, 내구성 모두에서 장점을 제공한다

엣지 인프라에서 UPS는 전원을 안정적으로 공급하고, 인프라의 가용성을 기대 수준 이상으로 극대화할 수 있는 가장 현실적이고 효율적인 방법이다. 특히 관리 인력이 상주하지 않는 엣지 인프라의 운영 환경에서, UPS는 전원 장애로 인한 인프라 장애 시간을 줄임으로써 설치 비용 이상의 비용 절감을 기대할 수도 있다. 하지만, 엣지 인프라에 UPS를 사용하는 데 있어, 기존 납축전지 기반의 UPS는 비용이나 순간 출력 등에서 장점이 있지만, 엣지 인프라 패키징에 UPS를 포함할 경우 크기와 무게 때문에 설치 공간 등에 제약을 받기도 했고, 크기와 무게 대비 작은 용량이나 유지보수에 대한 부담 등도 있었다.

전통적인 방식의 UPS가 가진 이러한 애로사항들은, 리튬이온 형식의 배터리를 사용한 UPS가 나오면서 극복할 수 있는 부분이 되었다. 리튬이온 배터리는 노트북 PC나 스마트폰 등, 우리 생활 속에서 이미 보편적으로 사용되고 있는 기술이며, 현존하는 배터리 구현 방식 중 부피와 무게 대비 가장 높은 수준의 에너지 저장 밀도와 안정적인 충, 방전 특성 등 다양한 장점을 가지고 있다. 이에, 리튬이온 방식 배터리를 사용하는 UPS는 더 작고 가벼우면서도 더 많은 에너지 저장 용량을 가질 수 있고, 더 오랜 기간동안 성능을 유지하면서 안정적으로 사용할 수 있다. 특히 ‘작고 가볍다’는 장점은, ‘6U 월마운트 마이크로 데이터센터 솔루션’ 등 부피를 최소화한 패키징에서도 현실적으로 의미 있는 수준의 용량과 출력을 갖춘 UPS를 갖출 수 있게 한다.

또한, 리튬이온 배터리는 오랜 기간 반복적인 충, 방전에도 용량을 유지하는 능력이 뛰어나고, 방전 과정에서의 전압 변화도 여타 배터리보다 적은 편으로, 이는 배터리의 활용 효율성이 높다는 의미로도 해석할 수 있다. 특히, 반복된 충, 방전에도 지속적으로 안정적인 성능을 유지할 수 있다는 특징은 리튬이온 배터리를 사용하는 UPS가 초기 비용은 다소 높을지라도, 유지보수를 포함한 총소유비용 측면에서는 납이나 니켈 배터리 기반 UPS보다 더 효율적인 결과를 제공하기도 한다. 이는 납축전지나 니켈 기반 배터리들이 2~3년 사이에 한 번 정도 배터리 교체가 필요한 상황에서, 리튬 기반 배터리는 최소 5~6년까지 최장 10년까지도 배터리 수명을 충분히 유지할 수 있기 때문이다.

물론, 리튬이온 배터리 또한 몇 가지 근본적인 약점이 있다. 가장 먼저 꼽히는 것은 비교적 높은 가격인데, 이는 장기적인 사용에서의 비용이나 여타 장점으로 충분히 타협할 수 있다. 또한, 리튬이온 배터리 자체로는 극단적인 고출력, 고방전 상황에 그리 적합하지 않고, 운영 환경 측면에서도 열이나 파손 등에 취약한 특성도 있다. 하지만 이러한 문제들도 UPS 제품화 단계에서 배터리 셀 구성과 관리 시스템 등으로 충분히 극복할 수 있는 수준이다. 이에, 극단적인 고용량, 고출력 상황에서의 구성이 아니라 몇 대의 장비 정도로 구성되는 엣지 인프라에서 사용되는 UPS라면, 리튬이온 배터리를 기반으로 하는 UPS의 장점만을 고려해도 될 것이다.

▲ 슈나이더 일렉트릭의 리튬이온 배터리 기반 ‘Smart-UPS’

슈나이더 일렉트릭의 ‘Smart-UPS’ UPS 제품군은 엣지나 분산 배치된 소규모 IT 환경에서 서버, 스토리지, 네트워크 장비 등 주요 IT 인프라들의 안정적인 전원 공급을 위해 만들어진 UPS 제품군으로, 정전으로 인한 다운타임이나 안정적이지 못한 전원으로 인한 장비, 데이터의 손상을 막고, IT 인프라의 안정적인 운영을 돕는다. 특히, 이 Smart UPS 제품군의 ‘Green Mode’는 다양한 부하 조건에서 지속적으로 높은 효율을 제공해, 현재의 멀티코어 서버와 가상화, 클라우드 환경에 더욱 적합한 특성을 제공한다. 이 외에도, 관리 측면에서는 네트워크를 통한 모니터링과 관리 기능과 함께, 전원 출력단의 그룹별 제어를 통해, 상황에 따른 다양한 운영 시나리오를 활용할 수도 있다.

특히, 리튬 이온 배터리를 사용하는 슈나이더 일렉트릭의 ‘Smart-UPS Lithium-ion short-depth’ UPS는 리튬 이온 배터리를 사용함으로써 제품 수준에서 동급 용량의 기존 납축전지 대비 더 작은 크기, 최대 65%까지 더 가벼운 무게를 가진다. 이러한 더 작은 크기와 가벼운 무게는, 벽이나 천정에 장착하는 엣지 인프라 설치 환경에서, 설치 장소의 선정과 운반, 물리적 설치 환경 제약 등의 어려움을 크게 줄일 수 있다. 또한, 일상적인 IT 운영 환경에서는 꽤 높은 온도로 여겨지는 40℃ 정도의 환경까지도 뛰어난 배터리 성능 특성을 유지하면서 운영할 수 있다는 점도 중요한 특징이다.

무엇보다, 리튬 이온 배터리는 납축전지 대비 두 배 이상의 충-방전 사이클을 제공하며, 정밀한 배터리 관리 시스템의 효율적인 관리를 통해, UPS의 사용 기간 중 배터리 교체 등 별도의 유지보수 없이 더욱 오래 쓸 수 있다는 점이 매력적이다. 이는 장기간의 사용에서 기존 납축전지 기반 UPS 대비 총소유비용을 최대 50%까지 절감할 수 있는 등, 비용적인 측면에서 큰 매력을 제공한다. 그리고 이런 리튬 이온 배터리의 장점에 기반해, 슈나이더 일렉트릭은 이 ‘Smart-UPS Lithium-ion short-depth’ UPS에 기존 UPS 와 배터리의 일반적인 보증 기간인 2년보다 더 긴, UPS와 배터리 모두에 대한 5년의 보증 기간을 제공하며, 이 정도면 인프라의 교체 주기에 이를 때까지 별도의 배터리 교체 등을 고려할 필요가 없을 정도다.

뛰어난 관리성 또한 슈나이더 일렉트릭의 ‘Smart-UPS’ 제품군이 내세우는 특별한 점이다. 2U 이상의 폼팩터를 가진 제품들은 LCD 디스플레이를 통해 현재 UPS의 상태를 직관적으로 확인할 수 있으며, 내장된 에너지 미터를 통해 현재 소비전력과 UPS 효율 등을 확인할 수 있다. 또한 이 리튬이온 기반 ‘Smart-UPS’ 제품군은 기본적으로 이더넷 포트를 통한 ‘APC SmartConnect’ 원격 관리를 활용할 수 있어, UPS들이 원격지에 분산 배포된 환경에서도 고객의 인프라 관리 플랫폼에 통합 관리하거나 슈나이더 일렉트릭이 제공하는 클라우드 기반의 웹 포털을 통해 원격지의 UPS 상태를 확인하고, 펌웨어 업데이트나 고급 지원 등을 받을 수도 있다.

▲ ‘에코스트럭처 IT 익스퍼트’는 UPS의 상태를 직관적으로 보여주고, 명확한 의사 결정을 돕는다

슈나이더 일렉트릭의 ‘Smart-UPS’ 제품군은 ‘SmartConnect’ 등 원격 관리 기능을 위한 인터페이스와 함께, ‘SmartSlot’ 인터페이스를 통해 추가적인 원격 관리 기능 확장을 위한 옵션 카드를 장착할 수도 있다. 그리고 이 네트워크 매니지먼트 카드 옵션은 UPS를 원격에서 웹 인터페이스 등으로 직접 접근, 모니터링과 관리를 할 수 있는 기능들을 제공하며, SNMP 인터페이스를 통해 기존 인프라 관리 환경에 UPS 관리를 통합할 수 있는 방법도 제공한다. 또한 인프라 내의 UPS 장비 관리를 위한 ‘PowerChute’ 소프트웨어는 UPS 관리와 시스템 셧다운, 전력 사용 관련 보고서 제공 등의 기능을 갖추고 있다.

‘Smart-UPS Lithium-ion short-depth’ UPS 제품군에 기본 탑재된 ‘APC SmartConnect’는 분산 배치된 IT 환경에서 UPS를 네트워크에 연결, 클라우드 기반의 웹 포털을 통해 상태를 확인할 수 있게 하며, 사용자에게 주요 정보에 대한 알림과 라이프사이클 추천, 펌웨어 업데이트와 고급 지원 등의 기능도 제공한다. 이 기능은 별도의 소프트웨어나 게이트웨이 없이도 사용할 수 있고, 주요 원격 모니터링, 관리 플랫폼들과의 호환성도 가지고 있다. 사용자는 간편한 계정 로그인과 등록을 통해, 인터넷에 연결된 어떤 디바이스로도 웹 포털을 통해 UPS의 정보에 접근할 수 있다.

또한, 이 ‘Smart-UPS Lithium-ion short-depth’ UPS 제품군은 슈나이더 일렉트릭의 ‘에코스트럭처(EcoStruxure)’ 플랫폼으로 통합되어 다루어질 수 있다. 특히 ‘에코스트럭처 IT(EcoStruxure IT)’를 통해 랙마운트 인클로저와 UPS, PDU 등의 IT 기반 환경에 대한 원격 상시 모니터링과 통합 관리, 데이터 분석을 통한 최적화 등 통찰력 확보 등을 기대할 수 있다. 특히 ‘에코스트럭처 IT 익스퍼트(EcoStruxure IT Expert)’는 클라우드 기반에서 사용할 수 있는 서비스 모델로도 제공되며, UPS의 상태를 상시 모니터링하는 것뿐 아니라, UPS의 운영 데이터를 기반으로 현재 UPS의 상태를 점수화하고 교체 시기와 중요성 등을 사용자에게 알기 쉽게 전달해, 문제가 생기기 전에 조치를 취할 수 있게 함으로써 인프라의 가용성을 극대화할 수 있게 한다.

특히, ‘에코스트럭처 IT’ 플랫폼과 생태계가 가지는 ‘유연성’은 UPS 뿐 아니라 엣지 등 IT 환경의 관리 측면에서 사용자에게 다양한 선택권을 제공한다. 먼저, 폭넓은 생태계는 에코스트럭처 플랫폼 기반의 솔루션 구성에 있어, 구성과 배포, 관리에 이르기까지 모든 것을 사용자가 원하는 형태로 선택할 수 있도록 한다. 또한 운영 모델의 구성 측면에서도, 모니터링과 분석 등을 사용자가 직접 할 지, 파트너나 슈나이더 일렉트릭과 함께 할 지까지 결정할 수 있다. 이 때, 슈나이더 일렉트릭은 고객과 파트너 모두에 지원을 제공할 수 있으며, 파트너는 유연한 플랫폼 기반에서 자체적인 역량을 활용해 새로운 가치를 창출해 낼 수 있는 여지도 있다.


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