공랭

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사진 출처.

사진은 인텔과 AMD의 번들쿨러. 흔히들 기쿨이라고 부르는 물건이다. 보통 오버클럭을 하는 사람들은 위 쿨러 대신 다른 사제 쿨러를 사용한다. [1][2] 이렇게 번들 쿨러처럼 설치했을 때 팬이 정면을 바라보는 형태의 쿨러들을 가리켜 ‘일반형 쿨러’, ‘플라워형 쿨러’ 라고 부른다. 팬이 측면을 바라보면서 덩치가 상대적으로 큰 형태는 아래에 후술할 '타워형 쿨러' 이다.

1 개요

바람을 이용하여 장치에서 발생된 열을 강제로 식히는 방식이다. 거의 대부분의 컴퓨터가 히트 파이프를 통해 열을 배출하고, 그 열을 바람을 일으켜 밖으로 빼내는 게 보통이다. 이 과정에서 일반적인 케이스는 시스템 쿨러 등을 이용해 외부 공기를 빨아들이고 뒤로는 내보내면서 PC 내부 공기 온도를 유지하는 것이다.

히트싱크위에 쿨링 팬만 붙여두면 되는 등 작으면서 저렴하다는 장점이 있는 반면 다른 방식보다 소음이 크며 시간에 지남에 따라 히트싱크와 팬에 먼지가 끼면서 냉각 효율이 점점 떨어지므로 약 6개월에서 1년 주기로 먼지를 제거해 주어야 하는 단점이 있다. 굳이 냉각 때문이 아니더라도 먼지 자체가 전자제품과는 상극이기에 주기적 먼지 제거는 컴퓨터의 안정성을 높이는 좋은 방법이 된다.

2 상세

펜티엄 이후부터 공랭 쿨링이 정식으로 채택되어 중간에 슬롯 방식을 채택한 펜티엄 2를 제외하고[3] 펜티엄 3 까지는 한쪽 방향에 걸쇠를 건 상태에서 반대쪽 방향의 걸쇠를 소켓에 거는 형식으로 설치하였다. 펜티엄 4 에서부터 레버를 이용해 고정하는 방식이 사용되었다. 오늘날 푸시핀, 백 플레이트 방식이 등장한 것은 775 소켓 이후부터이다.

775부터 등장하여 오늘날까지 사용되는 방식은 그냥 돌려서 꾹 누르면 되는 푸시핀 방식과 백 플레이트를 마더보드 뒤에 끼우고 쿨링 팬을 백 플레이트에 나사로 조이는 방식이 있다. 백 플레이트 방식은 보드의 휘임 방지와 확실한 채결이 장점이지만, 초보자에겐 설치가 다소 복잡할수 있다. 푸시핀 방식의 경우 설치가 쉽고, 값이 좀 더 저렴하다는 장점이 있으나, 보드가 푸시핀의 장력에 의해 휘어져 버린다는 단점이 있었고 [4][5], 결정적으로 빼고 끼우고 할 때 조심해서 다루지 않으면 핀이 쉽게 부러지는 단점이 있다. 푸시핀이 부러지는 경우, 하나라도 부러지면 전체적인 밸런스가 깨져버려 캐리어가 가도 답이 없다. 그냥 새로 사거나 푸시핀을 교체해야 하는데 애초에 푸시핀이라는 게 워낙 잘 부러지는 녀석이고 푸시핀 부러졌다고 잘 돌아가는 쿨러를 교체하긴 아깝다 보니 푸시핀만 따로 판매하기도 하다. 용산 전자상가에서 구입하거나 인터넷에서 주문하면 되는데 어쨌든 푸시핀을 별도로 구입했다면 부러진 푸시핀을 분리한 후 구입한 새 푸시핀으로 교체하면 된다.

오늘날 AMD의 경우는 양쪽 걸쇠를 걸친 뒤 레버를 내려 고정하는 방식으로 사용한다. 카비니 계열의 경우에는 푸시핀 방식과 유사한 방식을 사용한다.

이 방식을 사용할 때는 케이스 자체의 통풍성이 확보되어야 할 뿐 아니라, 케이스 주변에 바람이 통할 수 있는 공간을 반드시 마련하여야 한다. 이 쿨링 시스템의 경우 공기로 냉각하는 방식이기 때문에 아무리 강력한 쿨링팬을 사용한다고 하더라도 외부에서 공기 순환이 원활하지 않을 경우 냉각이 안되는 것은 물론이고 경우에 따라서는 오히려 시스템 전체의 온도가 올라가는 막장이 벌어지기 때문이다. 덤으로 쿨링팬 수명도 악화되므로 컴퓨터 설치시 반드시 감안해야 한다. 컴퓨터 외부의 공기를 끌어다 쿨링을 하기 때문에, 방 온도(실온)보다 CPU의 온도가 더 낮을 수는 없으며[6] 특히 여름의 경우 쿨러 크기와 관계없이 쿨링성능이 크게 떨어지게 된다. 쿨링이 안된다고? 그러면 에어컨을 빵빵하게 돌리면 되지

3 주의

또한 쿨러를 살 때 핀이 4핀인지 확인해야 한다. 3핀 짜리 쿨러는 RPM을 조절할 수가 없기 때문에 필요 이상으로 지나치게 빠른 속도로 회전하면서 소음을 내던가, 아니면 발열이 심해질 쯤에 올리라는 RPM는 안 올려서 사면초가의 상황에 처할 수 있다.[7]

4 구조

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공랭 최강 쿨러 중 하나 CRYORIG사의 R1 UNIVERSAL.

공랭은 크고 아름다운 탑 형태가 대부분이다. 이 쿨러에도 히트 파이프가 적용되어 있다. 다만 이러한 제품군의 경우 케이스가 작다면 뚜껑이 닫히지 않는 불상사가 발생할 수 있기 때문에 쿨러 구입 전에 케이스 규격부터 잘 살펴봐야 한다. 아니, 공랭 쿨러 대부분이 케이스 규격이 작으면 탑재 자체가 안된다. 케이스가 빅타워라면 상관없겠지만 미들타워에 메인보드가 MATX라면 가급적 히트파이프가 3~4개 정도 되고 쿨링팬 크기도 그렇게 크지는 않은 쿨러를 고르는 것이 합리적이다. 메모리나 그래픽카드와의 간섭 및 높이를 생각한다면 더더욱. 또한 히트파이프를 많이 때려박는 건 대부분의 사제 쿨러가 사용자의 편의성을 감안해 상한선을 2000~2200rpm 정도로 맞춰놓았기 때문이다.[8]

일부 제품들은 일체형 수랭방식의 쿨러 중 싱글 라디에이터 제품보다 뛰어난 냉각성능을 보여주기도 한다.

5 노트북에서의 쿨러

근본적으로 냉각, 배열 설계가 힘든 탓에 냉각 환경이 열악한 노트북의 경우 위와 같은 쿨러 이외에도 쿨링패드라는 상품이 따로 존재한다. 쿨링패드는 일종의 외장 쿨러로서, 완제품에 설치되어 있는 쿨러 외에 추가적으로 설치하는 물건이다. 노트북 거치대 겸용의 큰 방열판에 냉각팬을 붙여서 노트북의 열을 조금이라도 더 외부로 빠르게 빼내는 것. 보통은 노트북 USB의 전원을 통해 냉각팬을 구동시키나, 냉각팬이 크거나 많은 숫자가 달리는 쿨링패드의 경우는 외부에서 전원을 끌어다 사용해야 하는 경우도 있다. 이런 물건은 일단 기본적으로 노트북 이상의 넓이를 가져야 하는 물건이니만큼 어느 정도 덩치가 크게 마련이고, 따라서 단순한 쿨링패드로서의 기능 외에 USB 허브라던가 외장 스피커의 기능이 추가된 물건도 많다. 방열판의 경우 주로 금속제가 사용되나 가끔 싸구려는 플라스틱으로 된 거치대에 냉각팬만 달려 나오는 물건도 있다. 이런 물건은 오히려 안 쓰니만 못하게 되는 경우도 있으니 주의.

그 외에는 노트북 배열구에 장착하여 노트북 내부의 달아오른 공기를 강제로 흡입하여 노트북 바깥으로 빼내는 방식을 통해 공기 순환을 유도하는 공랭식 외장형 쿨러도 존재한다. 개념만 들으면 꽤나 쓸모있겠다 싶지만, 안타깝게도 이런 상품은 배열구의 모양이 단순한 노트북에만 설치가 가능한 경우가 대부분인 탓에 실제로 적용할 수 있는 모델은 많지 않다.

당연하겠지만 발열이 좀 높은 태블릿 컴퓨터에도 공랭을 도입한 모델이 몇 있다. 아티브 탭 7, 마이크로소프트 서피스가 대표적.

6 램에서의 쿨러


당연히 램에도 쿨러가 있다. 이런 물건은 일반적인 용도로는 쓸 일이 없고, 방열판이 달린 램을 오버해서 쓰는 사람들이 달아놓곤 하는데 CPU 온도도 떨어트리는 시너지를 보이기도 하나 소음이 좀 많이 크다는 것이 단점. IDE 4핀으로 구동되므로 RPM조절같은 건 없다.[9]'

7 그래픽카드에서의 쿨러

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이것은 레퍼런스 제품에 달려있는 쿨러로 양쪽 끝 부분만 열러있고 위 아래가 막혀있는 모양인데, 안에 있는 팬이 돌아가서 정면기준 오른쪽에서 왼쪽으로 공기를 순환시키는 구조이다.
그래픽 카드 중에는 이렇게 레퍼런스 제품에 팬이 아닌, 터빈에 가까운 모양새의 쿨러가 달려있는 경우도 상당수 있는데, 이것은 블로우 팬으로써, 양쪽 끝 부분 뿐만아니라 위에서부터 빨아들인 공기를 시스템 내부의 통로로 쏘아내는 구조를 갖는다. 쿨러에서 쏜 공기가 히트싱크와 히트파이프의 열일 식히는데, 장점이라면 적은 면적에 많은 공기를 돌릴 수 있어서 칩 뿐만 아니라 초크/모스펫 등의 전원부 부품과 메모리 등의 전체 냉각에도 꽤 도움이 된다는 점이지만 단점이라면 게임 등으로 풀가동시키면 천원돌파해 버리는 소음과 배기 통로가 잘못 만들어져 있으면 열을 제대로 못 잡게 된다는 것. 윗 사진같은 레퍼런스 제품은 고사양 게임을 돌리면 8~90°C 까지 올라가 GPU에 문제를 일으킬 수 있지만, 이걸 보완하기 위해 비 레퍼런스 제품에는 히트싱크와 히트파이프를 같이 사용하거나 팬을 3개나 단 제품도 있다. 더 나아가서 하이엔드 SSD에도 공랭 쿨러를 도입하고 있다.

8 호환성

위에서도 언급했지만 사제 쿨러를 구매하기 전에는 메인보드와의 호환 여부를 잘 알아봐야 한다. 메인보드 소켓과의 호환성, 케이스 크기에 맞는가 여부, 그래픽 카드와 램과의 간섭 여부등을 알아보고 주문해야 한다. 대충 주문하면 장착 자체가 안 되거나(요즘은 대부분 호환이 되지만...), 장착은 되는데 쿨러가 삐져나와 케이스 뚜껑이 안 닫히거나(...) 그래픽 카드, 램과의 영역 다툼 삼국지가 일어나는 경우가 생길수도 있다. 보통은 제조사 홈페이지에 각 메인보드와의 호환 여부가 나온 자료가 있으니 사기 전에 반드시 확인하자! 확인 안하고 잘못 주문했다가는 CPU보다 주문자 머리의 열이 더 뻗혀 올라 거기에 장착해야 할지도 모른다.(...)[10]

9 여담

공랭만으로 운동한 뒤의 심장소리보다 조용한 컴퓨터를 만든 사례가 있다.[11] 제작과정에 꽤나 노력이 많이 들어간 작품이긴 하지만, 수십만원씩 들여서 커스텀 수랭 시스템을 제작할 돈을 생각했을 때 주문제작을 한다면 그렇게 비싸지 않은 돈으로 제작할 수 있을 것으로 보인다.
  1. ↑ 번들 쿨러로도 일반적인 사용이나 사무용에 있어서는 쓰는 데 별 문제 없다. 번들 쿨러를 만드는 제조사는 니덱, 산요덴키, 델타, 폭스콘 등 날고긴다는 제조사들이다.
  2. ↑ 기본적으로 오버를 하지 않는다면 기쿨로도 충분하나, 정 온도가 맘에 안들면 2-3만원대의 사제 쿨러를 사서 달아주면 된다. 공랭의 경우 사제는 보급형이고 여름이라 하더라도 CPU 온도 70도 초중반 정도를 보장해 주는데(하스웰 i5 기준) 제조사에서도 당연히 어지간한 과열 정도는 고려하기 때문에 그 정도면 CPU에 무리는 가지 않는다. 물론 60도대로 내리고 싶으면 가을까지 기다리던가, 아니면 수냉이나 초대형 공랭 쿨러를 사야 한다.
  3. ↑ 일체형이라 슬롯에 끼우고 팬 전원만 연결하면 되었다.
  4. ↑ 휘어져도 보드 내구성에 지장은 없으나 휘어진 보드를 보고 있자니 좀 찝찝하다(...) 좀 오래끼고 있으면 쿨러빼도 보드가 휘어진 상태로 있기도 한다(...)
  5. ↑ 인텔도 이 문제를 인지 했는지 요즘 나오는 인텔의 푸시핀 쿨러들은 과도한 장력에 의해 보드가 휘는것을 방지하기 위해 CPU 고정 가이드를 개선하고 장력이 좀 약하게 나온다. (대략 샌디브릿지 시절부터)
  6. ↑ 심지어 CPU는 열까지 발산하니
  7. ↑ 일부 메인보드는 3핀인데도 불구하고 전압조절로 팬을 컨트롤 하는 재주를 부리는 보드도 있다.
  8. ↑ linx 등 CPU를 소위 갈구는 프로그램을 구동해 실험해 보면 알 수 있다.
  9. ↑ 현 시점에선 메모리컨트롤러가 CPU 안으로 내장되었기 때문에, 공랭팬이 필요할 수준으로 램전압을 많이 인가하면 CPU 안의 멤컨부터 이상이 생길 확률이 높다. 결국 쿨링팬으로서의 목적만 보자면 계륵인 셈.
  10. ↑ CPU 냉각 쿨러와는 조금 다른 이야기 지만, 부품을 살 때에는 반드시 규격을 잘 살피고 사자. 확인하지 않고 구매하면, 이런 불상사가 벌어진다(...)
  11. ↑ 소개 영상제작 영상소음 테스트 영상FAQ 영상