다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 스마트도시담당관-8145 결재일자 2020.7.31. 공개여부 부분공개(5) 방침번호 시 민 주무관 스마트도시협력팀장 스마트도시담당관 스마트도시정책관 박용운 박재형 고경희 07/31 이원목 에스플렉스센터 UPS(Uninterruptible Power Supply) 개선 계획 2020. 7. 스마트도시정책관 (스마트도시담당관) 에스플렉스센터 UPS(Uninterruptible Power Supply) UPS : 무정전 전원 공급장치, 상용 전원에서 발생할 수 있는 전원 장애를 극복하여 유사시 전원을 공급해 주는 장치 개선 계획 에스플렉스센터 입주시설의 안정적인 전기공급을 위한 UPS(무정전 전원 공급장치)의 구조 및 설비 개선으로 市 ICT 핵심기능의 안정적인 유지 도모 ？？ 추진배경 ○ 에스플렉스센터 건립당시 설치한 UPS의 고장으로 건물 내 주요기능이 중단되거나 중단될 위험이 반복적으로 발생되는 상황 '17. 5월 '19. 3월 '19. 4월 교통방송 UPS 고장 (라디오 1분 ？ TV 3분간 방송중단) 교통방송 UPS 고장 (병렬운전으로 전환, 사고 회피) MDF MDF실 : 주배선반(Main Distribution Frame), 통신과 전화 등 외부회선을 들여와 내부회선으로 분배해 주는 장소 실 UPS 고장 (인터넷 ？ 전화 23분간 중단) ○ 에스플렉스센터는 클라우드센터, 시금고 전산센터, CCTV 안전센터 등 市핵심 ICT 인프라가 집중된 시설물이며, 예상하지 못한 사고로 인해 전기공급 중단으로 기능이 마비될 경우, 市 운영 건물에 대한 신뢰도 저하 우려 ？？ 추진경과 ○ 무정전 전원공급장치 (UPS) 진단용역 '19. 12 ~ '20. 2 － 수행기관 : (주) 크리티컬 퍼실리티 서비스 ※ 용역비 : 31백만원 － 진단내용 : 에스플렉스센터 내 수변전 설비, 비상발전기, UPS, 분전반 등 전기분야 안전성 제고를 위해 시설전반에 대한 개선방향 도출 ○ 전문가 현장방문 및 자문의견 청취 '20. 6. 22 － 참석대상 : 서울시 건설기술심의위원 4명 (전기 2명, 기계 1명, 소방 1명) － 주요내용 : 에스플렉스센터 내 전기분야 등 시설 전반 현장 점검 및 UPS 진단용역 결과 공유 후, 전문 분야별 자문의견 청취 ？？ 무정전 전원공급장치 (UPS) 설치 현황 : 총 16대 ○ 설치장소 : 지하7층 UPS 1실, UPS 2실 ○ 설치용량 : 2,120KVA (100KVA~300KVA) 운영주체 UPS 용량(KVA) 수량 운전방식 비 고 계 2,120 16 UPS 1실 사이버안전센터(1대) UPS-1 200 1 단 독 클라우드센터(4대) UPS-2 A 300 2 병렬이중 B 300 2 미디어재단(6대) UPS-3 A 100 2 병 렬 B 100 2 C 100 2 미디어콘텐츠센터(1대) UPS-4 200 1 단 독 UPS 2실 방재 센터(1대) UPS-5 200 1 단 독 e스포츠경기장(3대) UPS-6 A 250 1 단독이중 B 250 1 UPS-7 120 1 단 독 ※ 단독(A), 병렬(AB), 단독 이중화(A + B), 병렬 이중화(AB +AB) 순으로 안전성이 높으며, 현재, 단독 또는 병렬 형태로 구축된 UPS 시설에 대한 이중화를 통해 안전성 제고 필요 ※ 에스플렉스센터 전원공급 구성도 상암변전소(상시) 중부변전소(예비) 변압기 1 변압기 2 변압기 3 변압기 4 변압기 5 변압기 6 변압기 7 예비 1 변압기 8 변압기10 변압기 9 변압기11 변압기12 변압기 13 변압기14 변압기 15 변압기 16 변압 CJ 발전기 1 발전기 3 발전기 4 발전기 5 발전기 6 발전기 7 발전기 8 UPS - 1(1대) UPS - 3A(2대) UPS - 3B(2대) 발전기 2 UPS - 2A(2대) UPS - 2B(2대) UPS - 4(1대) UPS - 5(1대) UPS - 6A(1대) UPS - 6B(1대) UPS - 7(1대) 예비 3 예비 2 UPS - 3C(2대) ？？ 주요 진단결과 ※ 전문기관 컨설팅 용역결과 ① 수배전 분야 ○ 상암변전소와 중부변전소에서 외부전력을 공급받고 있고, 상암변전소 전력을 상시 전원으로 사용 중이며, 총 20대의 변압기가 건물 내에 설치되어 있음 － 17대의 변압기가 메인으로 사용되고 있고, 변압기 3대가 메인변압기를 백업하는 형태 ○ 변압기별 부하분담률은 낮은 상황이지만, UPS 등 중요 기계 전원이 단일 변압기 입력에 의존하고 있는 리스크 요인에 대해 개선방안 마련 필요 － 변압기 1에서 UPS 1, 3A, 3B, 3C로 전원이 단일 입력되고 있어 변압기 1과 변압기 4에서 UPS 1, 3A, 3B, 3C로 전원을 입력하는 형태로 개선 필요 ② 발전기 분야 ○ 총 8대의 발전기가 설치되어 있으며, 변전소에서 전원공급이 차단될 경우 발전기가 가동되어 변압기 1, 4, 7, 8, 11, 14, 15, 16로 전원 공급 － 구성 : 1,000KW 4대 병렬연결, 750KW 2대 병렬연결, 320KW 1대, 100KW 1대 － 긴급 전원 공급 필요성이 낮은 변압기(전등 등)는 발전기 전원 백업 미연결 ○ 병렬로 연결된 발전기 4대는 용량대비 부하율이 26.2%로 낮고, 일부 발전기는 부하율이 높거나, 연결된 장비에 공급해야하는 필요전력 미달 － 발전기 7(엘리베이터)의 부하율 63%, 발전기 8(펌프) 부하율은 99.5%로 개선 필요 ○ 발전기 경유탱크는 7,000리터 단일규모로 이중화를 통한 용량증설이 필요하며, 혹한기 냉각수가 영하 온도에 노출되어 강제순환을 위한 펌프 교체 필요 ○ 발전기 기동용 배터리가 1조 직렬로 설치되어 배터리 이상발생 등 유사시 비상전원 공급에 차질이 발생할 수 있어 2조 병렬 구조 형태로 보완 필요 ③ UPS 분야 ○ 클라우드 센터용 UPS(2A, 2B)는 병렬 이중화되어 안정성이 확보되었으나, 미디어재단(3A, 3B, 3C)과 사이버 안전센터, 미디어 콘텐츠센터 등(1, 4, 5)은 전력중단 사고 또는 UPS 고장시 해당시설에 전력공급 차질발생 우려 구 분 주요 문제점 UPS 1 (사이버 안전센터) ？？ 입력전원 : UPS에 입력되는 전원이 변압기 1에서 단일입력 형태 ？？ 출력전원 : 단독출력 행태로 UPS 고장시, 전원공급 중단 우려 UPS 2A, 2B (클라우드센터) ？？ 입력전원 : UPS에 입력되는 전원이 변압기 8에서 단일입력 형태 ？？ 출력전원 : 출력은 병렬 이중화되어, 안전성이 가장 높은 상태 UPS 3A, 3B, 3C (미디어재단) ？？ 입력전원 : UPS에 입력되는 전원이 변압기 1에서 단일입력 형태 ？？ 출력전원 : 출력은 병렬형태로 민간방송사와 비교하여 안전성 저하 UPS 4, 5 (미디어콘텐츠센터 등) ？？ 입력전원 : UPS에 입력되는 전원이 변압기 15에서 단일입력 형태 ？？ 출력전원 : 단독출력 행태로 UPS 고장시, 전원공급 중단 우려 ④ 소방분야 ○ 유사시 발전기실에서 소화설비가 가동될 경우, 소화약제가 작용하기 위해 환기장치가 작동을 멈춰야 하지만 현재는 가스가 외부로 방출되는 구조임 ⑤ 공조분야 ○ 발열부하 대비 설치된 항온항습기가 많은 상황으로 정기적 교체 운전 필요 ○ UPS실에 설치된 에어콘에 비상전원이 연결되지 않아 정전시 가동 중지 우려 ○ 항온항습기 전원을 하나의 변압기에서 공급받고 있어 리스크 요인 내포 ○ 항온항습기실 냉기가 항온항습기를 통해 역류되는 누출되는 현상 개선 필요 < 서울시 건설기술심의위원 자문의견 > ○ 일시 / 장소 : '20. 6. 22(월) / 에스플렉스센터 UPS실, 기계실 등 ○ 자문위원 분야 성 명 소 속 직위 특기사항 전기 기계 소방 ○ 주요내용 : UPS실 등 시설별 현장 확인 후, 컨설팅 용역 결과에 대한 자문 ○ 주요의견 － 컨설팅 결과와 같이 UPS 이중화는 필수적이며, 발전기 이중화도 중요한 부분임 － 입력전원 이중화를 위한 변압기 공사시 정전이 불가피한 것으로 판단되어 공사 실시 전에 문제점을 최소화할 수 있도록 다각적인 고민이 필요할 것으로 사료됨 － 항온항습실 열손실을 차단하기 위한 노력이 필요하며, 발전기실 댐퍼설치와 틈새 등에 대한 개선을 통해 소화약제가 효과적으로 작용할 수 있도록 조치 필요 － UPS 교체 외에 컨설팅에서 제시된 사항 중 발전기 배터리 병렬 이중화 및 냉각 라디에이터 설치, 발전기실 급 ？ 배기 댐퍼설치, 항온항습기 누수감지기 등의 순으로 개선공사를 시행하는 것을 제안함 ？？ 개선방향 ○ 정전 등 불가항력적 상황에서도 에스플렉스센터 주요기능의 단절없는 운영을 위해 UPS 이중화를 통해 전력공급의 안전성을 획기적으로 향상 － 현재 안전성이 낮은 Tier Ⅰ Tier 기준 : 미국 Uptime Institute사에서 분류한 데이터센터 안전성 평가기준, Tier Ⅰ~Ⅳ까지 인프라를 평가하며, 일반적인 전산 인프라의 경우 24시간 무중단 유지보수가 가능한 Tier Ⅲ이상의 시설수준이 요구됨 에서 무중단 유지보수가 가능한 Tier Ⅲ 수준으로 상향 ○ UPS 장비 외에도 수배전, 발전기, 소방시설, 공조설비 등 전 ？ 후방 연관시설의 미비점을 함께 개선함으로써 시설개선 공사의 효과성 제고 ？？ 세부 개선계획 ○ 변압기 이중화, UPS 병렬이중화 등을 통해 무중단 유지보수 가능 환경 구축 < 수배전 분야 > ○ 단일 전원 입력에 따른 리스크 요인 완화를 위해 UPS 입력 전원 이중화 현 행 개 선 ○ 단일입력 － 한전에서 들어온 전기가 변압기 1을 거쳐 UPS 1, 3A, 3B, 3C로 입력 ○ 입력 이중화 － 변압기 1에 UPS 1, 3A는 연결하고, 변압기 4에 UPS 3B, 3C를 연결 － ATS(자동절체스위치) ATS(Automatic Transfer Switch) : 한전 상용전원 단전시 기동된 발전기를 통해서 전원을 공급받을 수 있는 장치 를 통해 발전기 1~4를 통해 변압기 1과 4를 백업 ○ 단일입력 － 한전에서 들어온 전기가 변압기 15를 거쳐 UPS 4, 5로 입력 ○ 입력 이중화 － 변압기 15에 UPS 5는 연결하고, 변압기 14에 UPS 4를 연결 － ATS를 통해 발전기 1~4를 통해 변압기 14과 15를 백업 ○ 단일입력 － 한전에서 들어온 전기가 변압기 8을 거쳐 UPS 2A, 2B로 입력 ○ 입력 이중화 － 변압기 8에 UPS 2A는 연결하고, 변압기 11에 UPS 2B를 연결 － ATS를 통해 발전기 1~4를 통해 변압기 8과 11를 백업 < 발전기 분야 > ○ 발전기 백업이 없었던 변압기 2, 3, 5, 6, 7, 10, 12, 13에 ATS를 설치하여 발전기1~4와 연결하여 안정적인 전력 운용 － 발전기 1~4의 부하율은 26%, 변압기 추가 연결시에도 부하율 38%로 여유 ○ 유사시 안정적인 발전기 기동을 위해 2조 병렬구조로 배터리 추가 설치 ○ 부하율이 높은 발전기 7 ？ 8은 발전기 1~4에서 전원을 공급하도록 회로 구성 ○ 발전기 경유탱크를 증설하여 안정성을 더하고 냉각수 히터에 펌프를 부착하여 강제순환방식으로 개선함으로써 냉각수의 균일한 온도 유지 < UPS 장비 이중화 > ○ 병렬 이중화되어 안전성이 확보된 클라우드센터용 UPS(2호기)를 제외한 1호기(사이버안전센터), 3호기(미디어재단), 4호기(미디어콘텐츠센터), 5호기 (방재센터) UPS를 이중화하여 전력공급 차단 시에도 안정적 시설운영 도모 ○ 대안검토 : 안전성은 높으며, 설치기간과 비용에서 우위에 있는 1안 채택 구 분 1안 2안 3안 내 용 - UPS 1, 3, 4, 5호기 공통 백업 UPS 설치 (2대) - UPS 1, 3, 4, 5호기별로 백업 UPS를 개별 설치 - 기존 UPS 1, 3, 4, 5호기 용량만큼 UPS 추가 설치, 이중화된 출력반 구성 장 점 - UPS 설치면적 최소화 - UPS 배터리 교체에 따른 관리비용 최소화 가능 - 운영주체별 독립운영 가능 - 기존 UPS 공급라인 유지 - 운영주체별 독립운영 가능 - UPS 출력반 이중화로 최고 수준 안전성 확보 단 점 - 공통 백업 UPS 구성을 위해 기관간 협조 필요 - UPS 설치 위한 공간 필요 - 백업 UPS는 부하율 0으로 운영상 비효율 초래 - UPS 부하율을 1/2로 줄여 운영상 비효율 초래 - UPS 설치 위한 공간 필요 작업성 중 상 하 기 간 8개월 11개월 11개월 안전성 상 중 상 비 용 17억원 17억원 19억원 < 소방 및 공조분야 > ○ 발전기실에 환기용 댐퍼를 설치, 소화가스 방출시 해당구역 폐쇄 유도 < 환기용 댐퍼 설치 대상 시설 > < 환기구에 설치예정인 피스톤 릴리즈 댐퍼 > ○ UPS실 에어콘에 추가 변압기 선로 설치 및 발전기 전원을 연결하여 한전 전원이 정전되는 유사시에도 안정적인 장비 운영 도모 ○ 항온항습기 전원을 유사시 발전기 백업을 받는 별도 변압기 출력반과 추가 연결하여 단일 전원 공급으로 인한 리스크 요인 해소 ○ 항온항습기 냉기 역류 방지 위한 댐퍼 설치 및 배관 누수감지 코일 설치 ？？ 소요예산 : 1,931,760천원 ○ UPS 증설 및 UPS 입력전원 이중화 공사 1,695,400천원 － UPS 2기 증설, UPS 입력전원 이중화, 철거 및 건축공사, 설계 ？ 감리비 등 ○ 발전기 성능향상 및 설비 교체 78,800천원 － 발전기 7 ？ 8호기 백업회로 구성, 발전기 백업이 없었던 변압기에 발전기 연결 － 발전기 충전기 및 냉각수 히터 전원 이중화, 냉각수 히터 펌프형으로 교체 등 ○ 수배전반 고압 / 저압 차단기 세팅 조정 14,000천원 ○ 발전기실 댐퍼 설치 (6곳) 22,000천원 ○ 공조시설 개선 51,500천원 － UPS실 에어콘 및 항온항습기 전원공급 이중화, 전산실 냉기역류 차단 등 ○ 발전기, 소방, 기계 공사 설계 및 감리비 70,060천원 ？？ 추진일정 ○ UPS 등 시설개선을 위한 사업비 반영 '20. 7 ~ 12월 ○ 클라우드센터, 미디어재단 등 주요 입주기관 협의 '20. 8월 － 에스플렉스센터 UPS 등 개선방향 공유 및 입주기관 의견 수렴 등 입력전원 이중화를 위한 변압기 추가연결 공사시 정전이 불가피하여 실제 공사에 따른 정전발생 예상시간 등 우려사항을 입주기관에 공유하고, 의견을 수렴하여 조치 ○ 금년도 민간위탁금 활용, 공종별 실시설계 진행 '20. 8 ~ 12월 － 전기분야, 소방분야, 공조분야 등 ※ 설계비 : 30~40백만원 소요 예상 ○ UPS, 발전기, 소방 등 개선공사 '21. 2 ~ 11월

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스마트도시담당관-8145

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