히트 싱크(heat sink)? 그것이 무엇일까? 한번 알아보자!

컴퓨터 내에 위치한 뇌라고 할 수 있는 CPU는 작지만 방대한 양의 일을 처리한다.

그러나 CPU는 작다는 특징을 갖고 있으며, 이러한 작은 CPU가 많은 양을 처리하기 때문에 열은 많이 발생할 수 밖에 없다.

그렇기에 컴퓨터 설계자는 반드시 열 설계와 관리를 고려해야 한다.

그렇지 않다면 CPU의 수명은 급격히 줄어들 것이고 성능까지도 낮아지게 될 것이다.

또한 컴퓨터 내에 들어있는 많은 부품들의 크기가 점차 더 작아지고 있기 때문에 열 설계와 관리를 고려하는 것이 필수 고려사항이 되었다.

 

히트싱크

히트싱크는 이러한 작은 부품들에서 발생하는 열들을 히트싱크 전체로 분산시켜 팬을 통해 공기 중으로 발열된 열을 발산시키는 역할을 도와준다.

그러기 위해서 히트싱크의 표면적은 넓어야 하고, 냉각팬이 있을 경우 팬으로 부터 불어오는 바람이 쉽게 빠질 수 있는 구조여야 한다.

아무리 표면적이 넓다한들 직접적으로 부품의 온도를 식혀주는데 영향을 주는 것은 팬으로부터 뿜어져 나오는, 혹은 팬으로 흡입되어 나가는 바람이므로 면적과 바람의 통풍 구조가 적절히 배분됨이 좋은 히트싱크의 두번째 기준이라 할 것이다 알미늄은 다른 금속에 비해 전신성이 뛰어나므로 여러 공정을 고려한 단면형상을 쉽게 얻을 수 있어 여러 분야의 산업재료로 사용된다. 특히, 금이나 구리 다음으로 전기나 열을 잘 전달하므로 도체 및 방열판재로 사용하시면 매우 경제적이다. 또한, 자성을 띠지 않으므로 반도체 제조장비, 컴퓨터, 의료기,방사능 응용기계 등에 적합하다.

Fan과 함께 사용되는 히트싱크

히트싱크는 그 크기도 중요하지만 재질과 표면적, 그리고 팬과의 조화 등을 먼저 살펴보아야 한다. 흔히 알루미늄보다 구리 재질의 쿨러가 더 뛰어난 성능을 보여준다고 알려져 있다.그것은 아래의 표에서도 알 수 있듯이 열 전도율이 알루미늄의 2배 가량 되기 때문이다. 열 전도율이란 중학교 때 실험을 통해 알아봤을 것이므로 더 설명하지는 않겠다. 그렇다면 동일한 설계라면, 알루미늄 제품보다는 구리 제품이 뛰어나다고 할 수 있는 것이다.

그러나 이것도 어디까지나 이론에 근거한 가정일 뿐이며 실제 제품의 성능은 각 제조사의 설계 방식과 재질 혼합 방식, 그리고 팬 장착 등에 따라 얼마든지 달라질 수 있으며, 때에 따라서는 알루미늄 재질을 가진 제품이 구리 재질의 것보다 뛰어난 성능을 보여줄 수도 있는 것이다. 또한 히트싱크에 접합부가 있고 완전한 밀착이 되지 않는다면 제품의 좋은 성능을 기대할 수 없다. 바꿔말하면 얇은 금속 수백장을 합쳐서 만든 제품보다는 하나의 금속 덩어리를 가공하여 만드는 것이 열 발산에는 더 도움을 준다는 것이다.