[ PC Cooling ] CPU쿨러 VGA쿨러 : Cooler

주제를 정했으면
그쪽으로 한번에 쫙~ 써내려가야 되는것이 맞는데... 워낙 지식이 얕은 관계로.. 이렇게 띄엄 띄엄 쓰게 되는군요.

지난 포스트에서
PC케이스의 쿨링(Case Cooling)에 관해서 말했습니다.

2010/08/05 - [PC 사기전에.../Cooling] - [ PC Cooling ] PC 케이스의 선택 : PC Case

이번에는...
이제 PC쿨링의 대표주자인 CPU 쿨러와 VGA 쿨러등에 관한 내용입니다.
CPU 쿨러(Cooler)와 VGA 쿨러(Cooler) 둘다 기본바탕은 거의 같고, 단지 형태에 따라서
몇몇케이스의 장착 방식에 따른 효율이 약간의 차이를 보일뿐입니다.
따라서 CPU쿨러와 VGA쿨러 둘의 공통된 사항부터 다루도록 하겠습니다.

이전 포스트에서 언급한적 있지만... ([ PC Cooling ] 여름철 PC관리 PC 쿨링 ~!!!)
일반적으로 발열이 많이 나고 그 발열을 분산시켜서 빠르게 식히는 역활을 하는것이
쿨러이기 때문에... 무조건 온도를 많이 낮추는 쿨러가 좋은 쿨러라는 인식이 많지만... 틀린말은 아닙니다.
그냥.. 조금 더 정확하게 말하자면...

PC에서 쿨링만이 아닌 전자, 기계등에서 쿨링(Cooling)이라고 하는것은...
그 장치가 이상없이 작동할수 있는 온도를 만들어주는 작업이고...
쿨러(Cooler)는 이 역활를 보다 원활하게 해주는 장치입니다.

따라서 좋은 쿨러는
온도를 많이 낮추는 쿨러(Cooler) 보다는
온도 변화를 최소한으로 해주는 쿨러가 좋은 쿨러(Cooler)입니다.

CPU쿨러의 형태에 따른 추천 제품이 궁금하시면 아래 링크를 참고하세요.

2010/08/30 - [ PC Cooling ] CPU 쿨러의 선택 1부:타워형( CPU Cooler : Tower )

2010/08/31 - [ PC Cooling ] CPU 쿨러의 선택 2부:플라워형 & 원통형( CPU Cooler : Flower & Tunnel,Ω )

이렇게 말하는 이유는 PC의 발열은
PC를 구동하기 위해 소모되는 전기에너지의 다른 형태
입니다.(에너지보존법칙 : law of energy conservation)

따라서 이 열을 제거하기 위해서
또 다시 전기 에너지로 팬(Fan)을 돌려서
식히는 작업을 Cooling이라고 볼때
무작정 낮추기만 한다는 것은 그만큼의 전기 에너지를
더 소모하게 되는 결과이기 때문에...
과도한 냉각을 목적으로 삼기 보다는
적정온도 유지를 목표로 삼는 것이 보다 현명한 선택이
아닐까 하는 생각에서 입니다.
(과도한 냉각을 목적으로 삼았다 집에 쫓겨날뻔 한 경험자로써, 저같은 사람이 나오지 않기를 바라는 마음에서... ^^
 이유는 포스트하단에...)

PC에서 쿨링은 열원을 직접 식히지는 않습니다.
직접 식히게 되면... 열원의 면적이 좁기 때문에... 온도 차이가 큰 물질을 사용하지않는 한 그 효율 또한
적게 됩니다. 온도차이가 큰 물질을 사용할때는 응결때문에 응결방지를 위한 부수적인 장비의 비용 또한
만만하지 않습니다.

경제성과 효율성을 반영한 결과가 일반적으로 가장 많이 사용하는
쿨링 방식이 공냉(Air-Cooling)방식 이라고볼때...
열원에서 가장 빠르게 열을 전달 받아서 공기와의 닫는 면적을 최대화 하는것이
공냉(Air-Cooling)의 기본 틀입니다.

따라서 PC에서 쿨러의 작업을 나누자면 쿨러와 CPU 또는 VGA의 그래픽 코어등의
열원 부분과 직접 닿는 부분은 열전도율이 높은 물질을 사용해서 열을 빠르게 이동시키는 작업과, 그 받을 열을 분산시키는 것이 작업 2개로 나눠질수 있습니다.

얼마전 까지는... 거대한 단일의 알루미늄 방열판(Heatsink)이 두가지의 일을 동시에 하였습니다.
방열판(Heatsink)의 구조를 보면.. 전부 요철모양의 구조입니다.

                          <이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다. Click image~!!!>

이러한 요철형태의 구조를 갖는 이유는
최소한의 공간에서 보다 많은 면적을 공기 닿게 하기 위함입니다. 
위의 이미지를 보시면... 방열판 전체의 구조만이 아니라 그 핀의 구조 역시 요철 형태임을 알수 있습니다.

구리가 알루미늄보다 우수한 열전도율을 가지고 있다는 것은 누구나 알고있습니다. 그러나 그러한 제품을 보기 힘든것은..
구리의 가격~!!! 즉, 제품의 생산단가와 무게죠.
과거 몇몇 제품은 구리로 된 제품이 나오기는 했으나,
그 가격과 효율성 그리고 무게등을 고려한 절충점의 제품으로 왼쪽 이미지에서와 같은 제품이 나오게 됩니다.

알루미늄 방열판(히트싱크 : Heat Sink ) 중간부위
또는 CPU, VGA등 열원과 닫는 부위를
열전도율이 좋은 구리로 교체하여 보다 열전도의 효율성을 높인 제품입니다.

이러한 과정을 거쳐서 요즘 일반화 된 히트파이프(Heat Pipe)가 장착된 제품들이 나오게 됩니다.

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열의 전달은 히트파이프(Heat Pipe)가
열의 분산은... 방열판(Heat Sink)이 하게 되는 구조입니다.
즉 히트파이프(Heat Pipe)는
열의 방열과는 상관없이 열원 부분의 열을 효과적인 이동을위한 통로에 해당되는것입니다.

히트파이프(Heat Pipe)의 구조

히트파이프(Heat Pipe)는

액체가 기체가 되고 다시 기체가 액체로 변화되는
물질의 상변화를 이용해서 열을 보다 효과적으로 이동시키기 위한 경로입니다.
따라서 열원 부분과 가장 멀리 떨어진 부분의 온도차이가 크게 되면 그 이동속도 또한 빨라지게 됩니다. 

위의 이미지에서 보시면... 
히트파이프(Heat Pipe)에서 열을 방출이
이루어 지는 곳은 모든 부분이 아닌 정해진 부분에서만 이루어 지게 됩니다.

이러한 사실을 놓고 볼때... 
히트파이프(Heat Pipe)의 숫자가 많은 것도..
그리고 방열판이 많은 것도... 좋은것만은 아닐것입니다.

여기서 좋지 않다고한것은
냉각 효율이 더 안좋아진다는 것이 아니라...
제품의 생산비용 대비 효율을 말하는 것입니다.

즉... 히트파이프의 갯수가 많아지거나,
방열판의 간격이 더 촘촘하게... 묵직해 보이게 하면...
제품의 단가는 상승하지만...
그 쿨링 효율은
단가상승 만큼 효율이 없을수도 있습니다.

히트파이프가 6개만 있어도 충분한 시스템에 8개 달린 쿨러는 필요없다는 것입니다.^^
가격만 비쌀뿐이죠~

따라서 제품을 구매하실때... 
오버클럭없이 그냥 사용하는 형태이시면.. 
레퍼런스(Reference:CPU구매시 포함된 쿨러) 쿨러만 장착한 상태에서 케이스의 공기흐름만 만들어 줘도 충분할것이고, 남들 다한다는 국민오버를 나도 해보자 하신다면... 일반적인 갯수의 히트파이프로 구성된 쿨러가 좋을것입니다. 굳이 비싼 쿨러 사용하실 필요는 없다는 거죠.

한번사면.. 평생 쓸수 있는것이 아니라..
플랫폼이 변경되면 또 변경해야 되니(제품에따라 지원되는 경우도 있습니다).
그리고 그때는 더 좋은것이 나오기 마련입니다.

"필 받았어~!!! 이번에 달려보자."  이러신다면...
공냉으로는 성에 차지 않으실듯합니다. ^^ 
필받았을때 얼른 수냉 지르시길... ^^

지금까지...
일반적으로 말하는 쿨러의 공통된 요소에 대해서 다루었습니다.

다음 포스트에서는
써멀 그리스(Thermal Grease)와 CPU쿨러/ VGA 쿨러의 보다 자세한 구조에 대해서
다루도록 하겠습니다. 시스템 팬까지하면 ~ 3~4개정도는 더 써야 될지도... 모르겠네요 ^^
점점 갈수록 일이 커지는 느낌입니다... 마무리가 잘되야 될껀데... ^^ 

                          <이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다. Click image~!!!>

한번의 실패후 언제가는 다시 만들어 봐야지 그러면서...
몇년째 머리속에서 나올 생각이 없는 기화기를 이용한 쿨링 방법의 이미지 입니다.
냉장고에 사용되는 프레온을 이용해서... 냉각시키는 방법입니다.
(처음에 해보겠다는 열정 하나로 덤볐다가... 온도센서를 안달아줘서... 온도하강만 계속 되더군요.
 결국 그달 전기요금 고지서 나오는 날 집에 쫓겨날뻔 했었습니다. ^^ 참고로 제 PC의 시스템이 아니라
 기화기를 이용한 쿨링의 언급도 없었는것 같고 웹서핑중 보니 과거의 쓰라린 경험도 생각나는 듯해서
 올렸습니다. )