기존쿨러로는 만족할 만한 쿨링효과를 장담할 수 없기 때문에 사제쿨러를 구입해서 사용하는 사람들도 있는데요. 이분들이 이렇게 추가비용을 지불해 가면서 쿨러에 공을 들이는 이유는 소음 때문입니다. 기존쿨러의 자체 성능만으로는 충분한 쿨링을 할 수 없기 때문에 과부하가 걸리고 팬이 엄청난 속도로 돌기 시작하는 순간 굉음을 내는 것입니다.
이러한 사제쿨러는 기존쿨러랑 뭐가 그렇게 달라서 쿨링효과가 좋을까요?
히트파이프가 있는 쿨러는 히트파이프가 없는 쿨러에 비해 냉각성능이 뛰어납니다. CPU나 GPU에서 발생한 열을 히트파이프 내부 유체의 증발을 통해 전달하는 장치입니다. 손에 물이나 알콜을 바르면 빨리 시원해지는 것과 같은 원리입니다. 구리나 알루미늄보다 40 ~ 80배 가량 열 전달 속도가 빠릅니다. 발열부위의 열을 방열판 부분으로 재빨리 이동시켜주기 때문에 히트파이프가 있는 쿨러는 성능이 좋습니다. 고급형 쿨러에는 대부분 히트파이프가 장착되어 있습니다.
히트파이프는매우 높은 열전도계수를 가지는데 은이나 구리의 수십에서~수 백배에 해당하는 것이라고 봅니다. 히트파이프는 가볍고 부피를 많이 차지하지 않으면서도 별도의 동력 없이 높은 열전달 능력을 가지고 있으며 반영구적으로 사용가능하다고 보시면 됩니다. 히트파이프를 이용한 냉각방법은 기존의 중량과 공간을 많이 차지하던 냉각 방법에 비해 월등히 우수하다고 보시면 됩니다.
히트파이프의 원리입니다.
작동 원리는 간단히 설명하자면 히트파이프는 진공 상태의 관속에 끊는점이 낮은 액체 상태의 작동 유체를 되돌려 보내는 형식 즉 증발부에서 액체가 가열되어 기체 상태로 응축부로 열기를 전달하고 방열핀에서 강재대류방식으로 열을 식혀다시 액체가 되어 증발부로 돌아가는 형식입니다.
이 원리는 생각해보면 간단하다고 보시면 됩니다. 손등 위에 알콜을 문지르면 손등이 시원해지면서 금방 알콜이 날라가 버린다는 것을 경험한적이 한번 이라도 있을 것이라고 봅니다. 이러한 끊는점이 낮은 냉매가 손등의 열을 가지고 증발발하므로써 손등이 시원해지는 원리를 꽉 막힌 진공상태에서 증발부에서 응축부로 계속 반복 순환하는 것이라고 생각하면 될 것이라고 봅니다.
문제는 응축부에서 "얼마나 열을 잘 처리하느냐" 입니다.
이처럼 히트파이프는 엄청난 열전도 계수를 가지는데, CPU의 고열을 히트스프레더의 증발부(Evaporator)에서 전달된 열은 응축부(Condenser)에서 방열핀에게 열을 전도하게 된다. 이 방열핀을 강제대류방식(강제로 공기냉각)로 얼마나 효율적으로 냉각하느냐에 따라 쿨러의 전체적인 성능을 좌우되는 경우가 많습니다. 즉 히트파이프의 갯수 보다는 방열핀에서 "얼마나 효율적으로 열을 냉각 하느냐" 가 중요한 것이라고 봅니다. 다만 히트파이프가 많습니다는것은 그만큼 응축부에 전달된 열을 넓은 면적의 방열핀에 접촉할수 있기 때문에 유리한 것이지 히트파이프 갯수 만큼 성능 큰 성능 향상이 있는 것은 아닙니다.
가끔 히트파이프 쿨러에 설치법에 대해서 의문을 제기하는 부분 중 하나인데 대부분 데스크탑이 세로로 세워서 사용하는데 "히트파이프의 냉매를 끊여서 열을 전도하는 형식이라 뜨거운 것이 위쪽으로 가는 중력에 영향을 받아서 세워진 상태에선 성능이 좋지 않습니다" 로 생각할 수도 있을 것이라고 봅니다. 하지만 작동유체 귀한방법은 위 표를 보듯이 여러방법이 있으며, 그 중 PC용 쿨러에 사용되는 방법은 중력.모세관 귀환방법을 사용하고 있습니다. 모세관힘으로 귀환합니다는 것은 역방향으로 동작시에도 최대성능10~40% 내외로 작동합니다. 이처럼 세워서 사용 하더라도 기본상태의 성능 100%는 발휘하지는 못하지만 세워서 사용해도 성능저하는 크지 않습니다.
우리에게 잘 알여진 잘만 9500 LED의 히트파이프는 모세관으로 되어 진 Sintered powder capillar type의 히트파이프로써 역방향 동작시 가장 좋은 성능을 가지는 히트파이프로써 제조공정이 복잡하고 제조 비용이 가장 비싼 히트파이프입니다.
히트파이프 속에 들어가는 여러 가지 냉매들의 일부분입니다. 보면 각 냉매마다 끓는점의 온도가 각각 틀리다는걸 알수 있습니다. 우리가 일반적으로 생각한 아세톤의 끊는점은 57도 알콜이라 알려져있는 에탄올은 78도입니다. 또한 외부 압력에 의한 끓는온도를 조금씩 조절할 수 있다고 합니다.
☆히트파이프 쿨러에 들어가는 냉매는 각 제조사마다 밝히고 있지는 않습니다.
이처럼 끓는점이 있기 때문에 히트파이프를 장착한 쿨러들은 주변온도나 CPU 온도에 따라 히트파이프가 제대로 작동할 때도 있고 하지 않을 때도 있습니다.
만약 히트파이프 속의 냉매가 끊는점이 57도인 아세톤을 넣었다고 본다면 저발열 CPU인 베니스정도의 30~40도 온도에선 히트파이프의 효율성이 떨어진다는 것이라고 봅니다. 반면 고열로 잘 알려진 프레스캇 40~60은 히트파이프가 상당히 효율적으로 작동 할 것이라고 봅니다.
고성능의 게임이나 작업이 필요한 사람들은 컴퓨터부품회사에서 제공하는 제품 그대로의 성능으로는 만족하지 못 합니다. 그래서 오버클로킹을 하는데 이 오버클로킹에는 발열이 따릅니다. 그래서 쿨링효과가 뛰어난 히트파이프가 장착된 사제쿨러의 구입은 이들에게는 컴퓨터를 구입할 때 빼놓지 않는 옵션입니다.
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