[데이터센터] ⑪ 커미셔닝(Commissioning)

안녕하세요? MARV입니다.

이번에는 데이터센터 커미셔닝에 대해서 서술하고자 합니다.

 

 

1. 커미셔닝의 개요

 데이터센터의 커미셔닝(Commissioning)이란 데이터센터에 설치되는 기계, 전기 장비들이 설계자, 발주자, 사용자의 요구 조건에 부합되게 설치 및 동작하는지 개별 시험, 통합 시험을 통해 최종 인수인계(Handover) 전 상호 연동성 및 건전성을 확인하는 업무입니다. 설계 단계부터 시설 관리자 트레이닝까지 공사 및 운영 단계에 시운전 담당자가 Involve 되어 시운전 업무를 준비, 진행하는 것이 일반적입니다.

 커미셔닝(시운전)의 중요성으로는 초기 단계부터 발주자가 원하는 수준을 정확히 파악하여 그에 상응하는 성능의 데이터센터를 설계하고, 그 설계 의도대로 운영 될 수 있도록 시운전 및 시설관리자에 대한 교육을 수행한다면 저비용, 고효율의 데이터센터 활용이 가능하기 때문입니다. 예를 들면, 냉방의 경우 서버 랙 부하 다음으로 많은 에너지를 소모하는데, 이를 에너지 절약적으로 운영하는데 커미셔닝이 기여할 수 있습니다.

 커미셔닝의 주요목적은 아래와 같습니다.

• Physical 공사 완료 후 설계자 및 발주자의 요구 조건에 맞게 각종 기계, 전기 설비의 성능, 안정성이 보장되는지 검증
• 설계/시공 중 발생되는 변경 사항에 대해 시운전 단계에서 해당 사항을 반영하여 최적화된 시스템 운영 및 효율성을 발주자에게 제공
• 시공 단계에서 발생 되는 각종 오류를 시운전 단계에서 발견하여 조치

 

 

2. 커미셔닝 Process

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커미셔닝 프로세스(시운전 과정)

1. Level 0 : Planning / Design
2. Level 1 : Factory Witness Tests(FWT)
3. Level 2 : Installation & QA/QC inspections
4. Level 3 : Startup & Site Acceptance Tests(SAT)
5. Level 4 : Functional Performance Tests(FPT)
6. Level 5 : Integrated Systems Test(IST)
7. Level 6 : Turn Over & Operation
8. Level 7 : Training

 

1) Level 0 설계 검증 단계(Planning & Designing)

 초기 설계단계부터 커미셔닝(시운전) 담당자가 참여하여 설계자의 의도 및 발주처의 요구 사항을 정확히 파악하고 해당 조건에 부합하게 설계가 되었는지, 추후 시운전시 문제가 발생하진 않을지 면밀히 검토하고 파악해야 합니다.

• 디자인 관련 검토
• 설계와 운영의 의도가 관련 설계 도서에 제대로 반영되어 있는지 검토
• 기계, 전기 장비 등의 스펙이 목적물의 요구에 부합하는지 검토
• 타 사례의 실패, 성공사례를 반영하였는지 검토
• 초기 Commissioning Implementation Plan 검토
• 기자재 현장 도착 검사 및 설치 검사 등의 품질 관련 도서 검토
• 현장에 설치 될 기자재가 요구조건에 만족하는지 검토
• 시운전 대상 기자재에 대한 리스트 업(list up)

 

2) Level1 기자재 공장 검사 단계(Factory Witness Tests)

 기자재 제조사에서 기계, 전기 장비 제작이 완료되면 해당 제품이 제대로 동작하는지 공장에서 시험을 진행합니다. 현장에 시공 후 기자재의 성능(Performance)이 구현되지 않는다면 사실상 수정이 매우 어렵기 때문에 공장에서 제대로 제작이 되었는지 확인이 필수적으로 필요합니다. 시운전 인력의 참관이 매우 중요합니다. 추후 시운전 단계에서 발생할 수 있는 리스크를 최소화할 수 있기 때문입니다. 이 단계는 크게 FWT와 FAT로 나뉘는데, FWT는 각 타입별 발주자의 입회 하에 승인된 절차서에 따라 검사하는 것을 의미하며, FWT가 완료되면 잔여 물량에 대해 Vendor 자체적으로 FAT(Factory Acceptance Test)를 실시하여 해당 장비의 성능에 이상이 없음을 검증합니다.

 

3) Level2 현장 설치 단계(Installation & QA/QC Inspections)

 현장 설치 및 설치 자재에 대한 검사 단계입니다. 현장에 설치된 장비가 발주자 요구사항에 만족하는지, 도면에 맞게 잘 설치하였는지, 추후 기능에 문제가 없을지 검토합니다. 설치가 마무리되는 시점에는 Level 3을 대비하여 PSSR(Pre-Startup-Safety-Review)를 실시하여 각종 기자재의 청소 및 설치 상태를 점검합니다. 장비들은 보통 습기 및 먼지에 취약하기 때문에 관리를 철저히 하여 본격적인 시운전 전 기자재의 품질 확보에 최선을 다해야 합니다.

 

4) Level3 기자재 현장 시험 단계(Startup & Site Acceptance Tests)

 장비를 현장에 설치한 후 해당 장비가 제대로 설치되어 기능상 문제가 없는지 검증하는 단계입니다. 이 단계에서 가장 먼저 하는 시험은 제조사 Supervisor가 현장에 파견되어 실시합니다. SAT 기간 동안 문제가 발생되는지, 각 기자재의 Performance는 기 승인된 Vendor Print 대로 잘 나오는지 확인해야 합니다. 설장 설치와 SAT가 완료되면 안전을 위해 PSSR을 진행한 후 Start up을 실시합니다.

 

5) Level4 기자재 성능 시험 단계(Functional Performance Test)

 Physical한 공사가 모두 마무리되고 SAT가 완료된 상태에서 특정 구역 혹은 시설물 내의 장비가 설계 의도대로 상호 동작하는지 검증하는 단계입니다. 여러 장비 간의 Interaction Test를 진행하기도 하고 해당 기기의 Capacity를 측정하기도 하면서 전반적인 시스템의 안정성을 검증하는 첫 단계입니다. 즉, FPT는 본격적인 시운전 절차의 시작입니다. FPT 중 수집되는 데이터는 추후 IST 및 Turnover 후의 Operation Data로 사용되기 때문에 해당 Data는 가급적 Raw Data로 관리해야 합니다. 보통 여러 번 시행하면서 데이터를 쌓는 편입니다.

 

6) Level5 종합 성능 시험 단계(Integrated System Test)

 장비와 시스템들이 설계 조건과 발주처 요구조건에 맞게 제대로 구현하였는지 검증하는 단계입니다. FPT와 마찬가지로 일정 시설물에 대해 진행하기도 하고, 일정한 영역을 나눠 진행하기도 합니다. 시스템이 상호 간 어떻게 영향을 미치고 가동되는지 검토합니다. IST 중에는 다양한 환경을 조성하여 시스템의 안정성 시험을 합니다. FPT와 마찬가지로 현장 여건과 Test 결과에 따라 여러 번 시행하면서 검토합니다.

• Test Agent의 IST Test Scripts 검토
• IST 계획 및 협업 회의 진행
• IST Scripts 개정 및 검토
• 정전에 대비한 비상시나리오 수행(UPS 정전/ 복전 시험, 정전 시 비상 발전기 동작 시험, ATS 자동 절체 시험)
• 열 부하 시험
• 각 운전 모드별 시스템 동작 수행 및 확인
• 시험 중 발생하는 각종 이슈 분석

 

7) Level6 발주자 인계 및 운영 단계(Turn Over & Operation)

 앞의 단계가 모두 완료되면 본격적으로 인수인계 준비를 합니다. IST 단계에서 있었던 모든 시험 장비는 회수해야 하며, 각종 시스템들은 운영 모드로 변경해야 합니다. 

 

8) Level7 설비 운영자 교육 단계(Training)

 제조사의 담당자가 운영자(Operator)에게 교육이 제대로 이루어지도록 코디네이션 하는 단계입니다. 기본적인 교육과 더불어 전 단계에서 발생되었던 문제점들을 최종적으로 보완하여 인수인계합니다.

 

3. 결론

 통상적으로 Level3단계까지가 일반적인 건설현장에서 목적물을 시공하고 인수인계를 했던 방식이고 저비용이지만, 데이터센터와 같은 커미셔닝이 중요한 건물의 경우는 커미셔닝의 필요 Level이 급격하게 올라가게 됩니다. Level 4,5까지는 전문적인 시운전 대행사(CxA)가 있어야 합니다. 다만, IST까지 수행하기 때문에 인수인계에 대한 문제점이 발생할 수 있습니다. 이를 보완한 게 Level 6,7입니다. 발주자가 인수인계, 교육, 프로젝트 완료까지 적극적으로 개입하여 진행하는 방식으로 최근 프로젝트는 대부분 Level 7 수준을 요구합니다.

 데이터센터를 아무리 잘 지어놓더라도 발주자/운영자가 장비 사용에 대한 지식이 없고, 제대로 된 교육을 받지 못한 채 운영을 하게 된다면 효용성이 매우 떨어지기 때문입니다. 그렇기 때문에 커미셔닝을 대단히 중요하게 여기고 진지하게 임해야 할 것입니다.