파워의 애프터쿨링 기술은 새로운 트렌드?

 

 

안녕하세요. 헤르미옹 입니다.

오랜만에 헤르미옹식(?) 기사를 쓰게 되니 마음이 편하네요. 특히 이번에는 리뷰가 아니라, 특정 기술을 여러분들께 소개드리는 내용이라서, 아주 편안한 마음으로 키보드를 두드리고 있습니다. 짧은 내용이지만 여러분들께서 알아두시면 언젠가 도움이 되지 않을까 싶습니다.

l 애프터 쿨링이란?

오늘 제가 여러분들께 소개드리고자 하는 내용은 제품이 아니라, 제품에 적용된 한가지 기술에 대한 부분입니다. 바로 마이크로닉스가 개발하고 자사의 제품에 적용시킨 "After Cooling" 이라는 기술인데, 결론부터 말씀드려보자면 파워서플라이 내부에 잔존하는 열을 식혀 제품의 수명 연장에 기여한다는 좋은 의미를 담고 있는 기술입니다.

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* 최초로 애프터쿨링 기술을 메인 PCB안에 탑재한 네이티브 PSU

이쯤되면, 이와 유사한 기능들이 이미 선행되었던적이 있지 않나? 라고 고개를 갸우뚱 하시리라 생각됩니다만, 타이머가 아닌 애프터 쿨링의 컨셉을 가정용 데스크탑 PSU에 적용시킨 사례는 마이크로닉스가 최초 맞습니다.

가장 유사한 형태로는 에너맥스의 Heat Gaurd가 있는데, 이 기술은 파워서플라이가 작동을 멈추면, 자동으로 쿨링팬이 돌아 PSU 내부의 열을 식혀주어 수명 연장에 도움을 준다는 의미에서 애프터 쿨링과 맥을 같이 하지만, 지정된 시간동안만 쿨링팬을 동작시키기 때문에 그 효과를 극대화 시키지 못합니다. 반면 애프터 쿨링은 센서를 적용시키고, 여기에 피드백 회로를 추가하여 PSU 내부 발열 수준이 양호하다고 판단될때까지 시간에 구애받지 않고, 지속적으로 쿨링팬을 동작시키게 됩니다.

l 그리고 또 애프터 쿨링이란? 

또한 애프터 쿨링의 강점은, 시스템을 켜지 않아도 PSU 내부의 온도가 높아질 경우, 이것을 감지하여 자동으로 쿨링팬을 돌리고, 내부 열을 식혀줄 수 있다는점이죠.

컴퓨터를 사용하지도 않는데, 왜 PSU에 열이 발생하냐구요? 물론 정상적인 경우라면 발생되지 않습니다. 하지만 PSU는 스탠바이 5V (+5Vsb)라인을 통해서 우리 눈에 보이지 않게 계속 시스템에 전력을 공급하고 있기 때문에 발열이 생길 확률이 높습니다. 시스템이 꺼져 있어도 키보드나 마우스에 LED가 점등되어 있는 경우나 스마트폰이나 태블릿 같은 장치들을 충전시킨다거나 하는것들 모두가 스탠바이 5V 로 인해 가능한 부분입니다. 뿐만아니라 WOL 처럼 원격 제어 등으로 외부에서 내 방의 (혹은 내 사무실의) PC 를 깨워서 제어할 수 있는것 또한 스탠바이 5V 덕분이지요.

* 마이크로닉스가 제공하는 '애프터 쿨링' 기술 홍보 영상

스탠바이 5V를 위해서 트랜스포머는 계속 일을 해야하는데, 동시에 충전중인 기기들이 많다거나 스탠바이 모드로 대기중인 장치들이 많이 연결되어 있다더나 누적 충전시간이 길어지게 되면, 역시 PSU 내부에 발열이 생길 수 밖에 없습니다. 이런 경우에도 애프터 쿨링은 기능을 한다는것이 바로 다른 어떤 유사 기술들과 차별화된 점이라 할 수 있겠습니다.

애프터 쿨링이란 기술에 대해서는 지금 설명드린것이 모두 전부입니다. 쉽죠? 그럼 이제 마이크로닉스가 말하는 저 애프터 쿨링 기술을 쓰면 실제로 얼마나 PSU에게 도움이 될지, 그리고 정말로 시스템이 Off 상태에서도 내부에 열이 발생되면 쿨링팬을 돌리는지 검증하는 시간을 갖도록 하겠습니다.

l 그래서 어떻게 검증할건데?

파워서플라이가 열심히 일을 한뒤에 내부에 잔존하는 열들이 식어가는 과정을 알아보면, 애프터쿨링 기술의 유/무가 얼마나 우리들에게 메리트를 줄 수 있는지 알 수 있겠죠? 우리가 주로 사용하는 환경은 500W PSU를 기준으로 10 ~ 50% 구간 부하나 그 근처가 고작이겠지만, 이 기술의 효과를 보다 확실히 체험해보기 위해서 다음과 같이 준비 해봤습니다.

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* 온도센서 매립 위치와 계측 지점을 확인해보세요

먼저 실시간 온도 데이터를 기록해줄 수 있는 4채널 디지털 온도계를 준비 합니다. 그 다음 캐슬론 PSU의 하우징 커버를 오픈하고, PSU 내부에 온도 센서를 매립시켜 줍니다. 테스트 방법으로는 일정 시간 동안 100% 부하를 준뒤에 다시 일정 시간 동안 PSU 내부의 온도가 변화해 가는 과정을 애프터 쿨링 기술의 유효성 검증 방법으로 채택하게 되었습니다.

* 온도센서가 매립된 위치 안내 / 4번 채널은 대기온 측정을 위해 외부로

 

온도센서는 총 4개 채널로, AC 입력부와 트랜스포머 사이에 위치한 1차측 방열판에 1번 채널 온도 센서를 매립 시킵니다. 2번 채널 온도 센서는 트랜스포머에 매립하고, 3번 채널 온도 센서는 트랜스포머와 DC 출력부 사이에 위치한 2차측 방열판에 매립 시켰습니다. 또한 이들 센서들이 제 자리에 잘 위치할 수 있도록 센서 윗면으로는 마스킹 테잎을 사용하여 고정해줬으며, 마지막 4번 채널 온도 센서는 외부에서 대기온도를 측정하게 됩니다.

 

* 열화상 카메라를 이용한 PSU 내부의 발열 분포도 측정

이렇게 실시간 온도 데이터를 기록함과 동시에 열화상 카메라를 이용해 PSU 내부의 발열 상황을 체크하기도 하는데요, 열화상 카메라는 특정 구간에서만 사용하기로 했습니다. (하우징 케이스가 가리고 있으면, 제대로 된 측정이 불가하므로, 특정 시간대에 재빨리 커버를 벗겨내어 촬영하고 다시 커버를 씌우는 형태로, 별다른 어려움이나 큰 오차없이 진행이 가능했습니다)

실시간 온도 데이터로는 부하를 주기 시작하는 순간부터 부하를 끝내고, PSU 내부 열이 식어가는 과정을 보여줄것이고, 열화상 카메라에 의한 데이터는 부하가 막 끝난 시점과 이후 애프터 쿨링이 적용된 상태로 8분이 지났을때와 애프터 쿨링 없이 8분이 지났을때의 발열 상황을 시각적으로 알려줄것입니다.

l 애프터 쿨링, 감동적인데?

그럼 이제 마이크로닉스의 애프터 쿨링 기술을 검증해보도록 하겠습니다. 아래의 그래프에서 주황색 라인은 메인 트랜스포머의 온도를 의미합니다. 그외 1/2차측 방열판의 온도는 그래프내에 범례를 참고하시면 되며, 수직선 2개 (회색과 적색) 가 도입된것은 구분점 입니다. 회색의 수직선은 100% 부하를 중단한 시점을 의미하고, 적색의 수직선은 애프터 쿨링 기능이 멈추는 시점을 의미 합니다.

 

* 애프터 쿨링이 미적용된 상태의 결과 (上) / 적용된 상태의 결과 (下)

 

애프터 쿨링 기술이 적용되지 않았을때는 100% 부하가 멈춘 시점에서 급격하게 온도가 상승했다가 다시 가라앉는 모습을 확인 할 수 있습니다. 이것은 정상적인 상황으로 100% 부하 조건이 사라지긴 했으나 PSU의 전원도 함께 Off 되어 쿨링팬의 동작이 멈춰버렸기 때문에 일시적으로 내부 온도가 가파르게 상승한 경우 입니다.

반면 애프터 쿨링이 적용된 경우에는 100% 부하가 멈춘 시점에서 온도 상승이 급격하지 않고, 아주 가파르게 내부 온도를 식혀주고 있는것을 알 수 있습니다. 애프터 쿨링 기술로 인해 쿨링팬이 돌다가 멈추는 시점인 8분경의 온도를 서로 비교해보면, 대략 15도 이상은 차이가 나는걸로 확인 할 수 있으며, 애프터 쿨링이 쿨링팬의 동작을 멈추는 조건은 2차측 방열판 (즉, 3번채널) 쪽에 매립된 온도센서가 34도 라고 판단하는 시점인것 같습니다. 전해질 캐패시터의 특성상 온도가 10도 낮아지면 수명은 2배 늘어난다는 내용이 있듯, 애프터 쿨링 기술은 이렇게 확실히 효과가 있는것으로 확인 되었습니다.

* 한눈에 두가지 경우를 비교할 수 있도록 2개 그래프 데이터를 합친 결과

 

 

부하가 시작되면서 온도가 올라가는 상황은 거의 동일합니다. (1차측 방열판의 온도만 좀 시작할때 다르네요) 부하가 10분정도 지속되었을때는 거의 오차 없이 비슷한 양상으로 가고 있음을 알 수 있습니다. 그러나 부하가 종료된 시점에서의 그래프의 움직임은 남다르죠. 확실히 애프터 쿨링 기술이 있는 경우에는 확실히 온도를 빨리 하락시켜 준다는걸 다시 한번 확인할 수 있습니다. 

열화상 데이터를 살펴볼 시간입니다. 100% 부하를 끝낸 직후에 찍은 모습이 가장 왼쪽 상태이고, 그 시점에서 똑같이 8분이 경과 했을때의 사진 2장이 가운데와 오른쪽 입니다. 다만 가운데는 애프터 쿨링이 적용된 경우고, 오른쪽은 애프터 쿨링이 적용되지 않았을때의 경우 입니다.

시각적으로 확인해봐도 꽤 큰 차이가 있죠? 사실 에너맥스의 히트 가드는 1분 이내로 쿨링팬을 돌려서 잔열을 빼주는거라 온도 하락의 효과가 그리 크지 않습니다. 자사의 상품소개 내용을 봐도 겨우 몇도 줄여주는 정도가 고작이지만, 애프터 쿨링의 경우는 긴 시간동안 쿨링 능력을 지속하기 때문에 확실하게 잔열을 제거해줄 수 있다는 점에서 다르기도 하고, 더 유익하다고 볼 수 있겠습니다.

이것이 100% 부하가 아니라, 그 보다 낮은 부하라 하더라도 발열이 발생되는건 마찬가지이기 때문에 (위에서 보여드린것 처럼 드라마틱 하진 않더라도) 애프터 쿨링이라는 기능이 없는것 보다는 있는것이 더 좋지 않을까 라는 판단입니다.

l 꺼진 불도 다시본다구?

애프터 쿨링에는 다른 유사 기능과는 다르게 한가지 더 기능하는 부분이 있다고 소개드렸습니다. 바로 시스템 Off 상태에서도 애프터 쿨링 기능이 유효성을 갖는다는 점이죠.

그렇다면, 컴퓨터는 꺼져 있어야 하고, PSU 는 열받게 해야 하니까, 꽤 오랜 시간동안 장치들을 주렁주렁 달아놓고 충전을 걸어놓는다던지 해야 하는데, 그럴 시간은 없어서 헤어 드라이기를 이용해 인위적으로 발열이 발생된것 처럼 캐슬론 PSU 를 자극시켜보기로 했습니다. 이건 동작 여부를 여러분들도 보셔야 하기에 짧게 동영상으로 찍어봤으니 아래의 영상을 한번 확인해주세요~!!

위의 영상을 잘 보면, T3 라고 표시된 부분이 대충 34도 정도로 찍힐때 쿨링팬의 동작이 멈추는걸 확인할 수 있습니다. 물론 2차측 방열판의 온도를 기준으로 한것이니, 특정 부위에서 더 높은 온도를 가진 부품이 있다고 해도 무리는 아니지만, 이 기술이 있고 없고의 차이는 꽤 크게 받아들여도 좋지 않을까 생각됩니다.

여기서 한가지 개선되었으면 하는 부분이 있는데, 온도센서의 매립 위치가 2차 방열판이 아닌, 스탠바이 5V 트랜스포머나 아니면 아예 2채널로 만들어 메인 트랜스포머쪽까지 센싱할 수 있다면 더 좋지 않을까 라는 생각이 들었습니다. 그렇다면 좀 더 이 기술이 극대화 될 수 있을테니까요.

l 이제 효율만 보는 시대는 갔다

하도 뻥파워들이 기승을 부리니, 쉽사리 흉내낼 수 없다고 판단했던 PSU 의 효율 성능이, 이제는 다들 상향 평준화 되면서 크게 의미를 잃어버렸다고도 볼 수 있는 요즘이 되어버렸습니다. 어차피 이제는 다들 효율 성능은 잘 나오고, 누가 더 가격이 저렴한가를 놓고 시장에서 싸우고 있는 상황이니까요. 하지만 이런식의 시장 상황은 소비자들에게나 기업에게나 결코 좋지는 않을겁니다.

개인적으로는 앞으로의 PSU들은 더이상 가격이나 효율만으로는 승부하기 힘들어지지 않을까 싶습니다. 작은것이라도 좋으니까 다른 제품에는 없는 그 회사만의 특징적인 기술들이 접목되어야 구매력을 어필할 수 있는 시대가 오지 않을까 싶습니다. 물론 그것이 사용자들에게 유익함을 줄 수 있어야 겠지만요.

기본기가 엉망이라면야 제 아무리 좋은 기술을 가지고 있다한들 망설여지는게 사실이겠지만, 준수한 기본기를 가지고 있다면, 효율 성능 1~2% 더 나오는 제품보다야, 이런 안전장치를 보유하고 있는 제품이 여러모로 유용할거라는 판단입니다. 전자 제품은 뜨겁지 않아야 제품 컨디션도 좋고, 수명도 오래가는 법이니까요.

정리해보자면 애프터 쿨링이란, 단순한 타이머의 기능을 넘어서 실제 우리 사용 환경에서 시스템이 Off 된 이후에도 재빨리 PSU 내부의 열을 배출시켜 각 부품들의 수명 연장에 도움을 주는 유익한 기술이며, 나우퍼그는 이 기술이 제대로 기능 하고 있다는 사실을 확인했습니다.

이번 글이 여러분들께 애프터 쿨링이라는 기술이 우리의 실제 사용 환경에 얼마나 도움을 줄 수 있는것인가?를 알려 드릴 수 있는 계기가 되었으면 좋겠고, 앞으로도 나우퍼그는 다른 여러 회사들이 가지고 있는 좋은 기능들을 여러분들께 좀 더 자세히 소개드릴 수 있는 기회를 마련해 나갈 수 있도록 더 노력하겠다는 약속을 드리며, 이만 글을 마치도록 하겠습니다.

감사합니다!

* 애프터 쿨링 기획기사는 마이크로닉스에서 제품을 대여 받아, 해당 기능이 실제로 동작하는지 나우퍼그가 직접 검증한 내용을 담고 있습니다