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[추억의팁] 9편 금속의 비열과 열전도율에 대해..
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승인 2003.03.24  12:10:31
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추억의 팁....

 디지털 커뮤니티 테크노아가 하드웨어 벤치마크사이트로 여러유저들과 만난지도 어언 3년이 되고 있습니다. 그동안 테크노아도 내외부적으로 많은 변화가 있었고 힘들고 어려운 일도 많았지만 다재다능한 여러 기자들이 테크노아에서 열정을 쏟았기에 지금 보이는 모습을 갖출 수 있다고 생각합니다.

 '추억의 팁'란은 테크노아를 거쳐갔던 필자들의 노고를 기리고자 과거 그들의 글속에 숨겨져 있는 알찬 지식을 간단히 정리해 선보이려고 합니다.

 이글은 그 9번째 시간으로 highend1님의 "스네이크 쿨러 2종 SN05, KA06" 리뷰 속에 있는 '금속의 비열과 열전도율' 에 대한 내용입니다.

 - 금속의 비열과 열전도율에 대해..

 

 비열은 고등학교 때 물리 시간에 배우는 것으로, 물체 1Kg을 1K(절대온도)높이는데 필요한 열에너지를 말하는 것이며 각 물질마다 고유의 값이 있다.  비열이 낮을수록 낮은 온도 차이에 의해서도 열 이동이 가능하다.  우리가 볼 수 있는 비열이 낮은 금속으로는 금과 은, 납, 구리 등이 있으며 금과 은은 그 비용적 문제로, 납은 무게라는 문제로 CPU의 쿨링 솔루션으로는 부적절한 면이 있다.

물질의 비열

물질

비열

(kcal/kgㆍK)

(J/kgㆍK)

알루미늄

0.210

877

0.104

437

구리

0.091

380

0.056

274

0.031

130

0.030

126

1.000

4186

에탄올

0.547

2290

얼음

0.49

2050

유리

0.19

795

 그리고 중고등학교 때 실험실에서 한쪽에는 알코올 램프로 가열하고 유리,철, 구리 막대로 어느 것이 빠른 시간 내에 열이 반대쪽으로 전해지는지 실험을 한 기억이 있을 것이다.  이것은 금속에서의 열전도율에 대한 실험으로, 각 물체마다 열이 전도되는 능력이 모두 다르다는 것을 자연스럽게 배웠을 것이다.

 열 전도율이 높다는 것은 물질의 끝에서 끝까지 열이 원활하게 이동하여 열원인 CPU 쪽의 열 에너지를 쉽게 공기와 접촉하는 반대편으로 내보낸다는 것을 의미하는 것이다.

 위 아래의 표를 각각 정리해서 효과적인 쿨링 시스템을 위한 금속을 정리해보면 은과 구리, 금, 알루미늄 등이 비열도 낮고 열 전도율도 낮은 금속이라는 것을 알 수 있지만 은과 금은 그 비용이라는 측면에서 불가능하다고 보는 것이 좋고, 구리와 알루미늄의 경우 구리가 알루미늄에 비해 열 전도율은 2배, 비열 역시 2배 정도 작으므로 전체적으로 훨씬 뛰어난 금속이라는 것을 비교해 생각할 수 있을 것이다.  물론 모든 가정은 두 제품의 표면적이 동일하다는 전제 하에서 설명이 가능한 부분이다.

 

(

 깁플의 소감.

 히트싱크 재질로 구리와 알루미늄을 주로 사용하는 이유를 알 수 있습니다.
 물론 여유가 있다면 금이나 은으로.... ^^

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이 기사에 대한 댓글 이야기 (23)
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d3draw
은으로 만든 고급 쿨러 안나올까요?

아님 금이라든지..

사용하다 던없으면

그대로 금값받구 팔믄 ..되지않을까요?

헛소리 주절주절이었씁니다..^^


(2003-07-30 08:42:02)
kim0ki
.
(2003-04-09 20:41:29)
kim0ki
잘만 쿨러처럼 부피보단 공기와 접하는 면적이 중요한게 아닌지...
(2003-04-09 20:40:34)
kim0ki
ㅡㅡ;;
(2003-04-09 20:42:33)
kim0ki
그래서 구리는 쿨러를 크게 만들어서 방열효과를 극대화 하는군요... 열전도율 좋아서 빨리 식을것만 생각했지... 부피를 크게 만들수 있다는 점까진...
좋은거 알았네요...

(2003-04-09 20:44:39)
kim0ki
구리와 알루미늄을 섞어서 쿨러는 만들면서...
왜 구리와 은을 섞어서 쿨러는 만들지 않는지 궁금하네요... 비싸다는건 알지만... ㅡㅡ;;
구리 쿨러가 무겁다고들 하는데...
순구리 쿨러 사용하는데 컴터 이동할때만 조금 조심하면 무게때문에 손해보는 일은 없다고 생각하는데...
잘못된 생각인가요?

하나 질문~!
워터 쿨러가 더 발열을 줄여주나요...
아님 순구리나 구리알루미늄 쿨러가 더 낫나요?

쿨러 3R POSEIDON 워터쿨러 63,000
쿨러 잘만 CNPS7000-Cu 53,000

(2003-04-09 20:37:20)
kim0ki
...
(2003-04-09 20:31:44)
kim0ki
잘만 6000CU쓰는데...
구리가 무게가 많이 나간다는건 인정합니다.
ALCU... 알루미늄 섞인것보다 2배이상 무거우니까요.
하지만... 쿨러가 커다란건 인정하는데... 회전속도는... 1400RPM이 고속인가요?
보통 철로된 정품 쿨러가 3500~5300RPM 사이의 회전속도에 비하면 거의 무소음이고 좋던데..
온도도 낮고...

(2003-04-09 20:29:17)
juil2
유리로 쿨러를 한번 만을어 보면 잼날듯..

속이 보이는 쿨러~ 누드 쿨러~

씨퓨 타는건 책임 못짐.

(2003-04-08 03:39:54)
infkdi
훨 좋은 쿨링시스템을 만들 수 있을것같은데...
알루미늄도 많이 쓰이는 이유가 무엇인지...

무게때문인가..

(2003-03-25 11:46:33)
zcool
테크노아는 역시 광범위하군요. ^^
(2003-03-25 11:05:19)
ljh8474
비열이 낮을수록 낮은 온도 차이에 의해서도 열 이동이 가능하다.

'낮은 열에너지 차이에'라고 하는게 맞겠죠.

열에너지 차이가 같을 때 비열이 낮을수록 온도차이가 크니깐요.

(2003-03-25 18:39:41)
ljh8474
그리고 패시브쿨러(팬 없이 방열판만 있는거)의 경우 구리가 알류미늄보다 효율적인 히트싱크 설계가 어렵다는 얘기가 있습니다.
(2003-03-25 18:34:13)
redforgo
구리재질의 쿨러가 효율이 좋기 때문에 냉각효과가 뛰어난것은 당연한 일입니다.

팬속도는 재질과는 크게 상관이 없는 일이라 생각되는군요..

잘만 7000alcu와 7000cu는 같은팬을 사용하는데..

구리의 유일한 단점은 무겁다는 것이죠..

(2003-03-24 21:28:54)
ruff05
가격의 압박이 죽여주겠군여,,

14k 라뎅팝니다... 이런게 올라오는게 아닐런지요

(2003-03-24 15:00:28)
netmang
알루미늄의 비해 히트싱크의 크기가 커져도 괜찮죠.
그래서 한계 표면적이 훨씬 넓은 장점을 가지죠.
개념적으로 말하면 열전달 속도가 빠르기 때문에..

알루미늄은 열원으로부터 어느 정도 이상 떨어지면
그 이상으로 히트싱크를 크게 해봤자 열전달이 안되니 무용지물..

(2003-03-25 11:09:25)
realizm

무게의 압박이 일단 크구요..

그리고 구리가 상대적으로 방열시 고속의 팬을 요구하는 경향이 있더군요..

비열에 관한 표를 보면 안그래야 정상인거 같은데...

으음 그럼 이만~

(2003-03-24 19:37:29)
piniton
맞습니다..
방열을 위한 열전달 소재로서 유일한 단점은 비중이 높아 무겁다는 것이겠지요.

그리고 한가지더...

순수 구리는 경도또한 타 소재보다 무른 성질이 있어
표면에 흠집또한 잘 일어납니다..

(2003-03-24 22:41:42)
blade3a
순은은 산화가 잘될테니....
코팅을 하면 발열이 잘 안될테고....

(2003-03-29 19:16:43)
ljh8474
구리>수은>은>백금>금 인데...

은이 산화가 잘된다니...뭐, 알류미늄과 아연은 자연산화막 형성으로 반응성이 더 작은 철보다 산화가 훨씬 더 않되지만...구리가 산화막 형성된다는 소리는 못들어봤는데요.

제가 모르는 무언가가 있는건가요?

(2003-03-30 09:40:17)
lna1410
위에의 조건만을 따진다면 구리가 3~4배 효율을 내어야 하지만 실제로 그만큼의 차이가 안나는 이유가 쿨러에 대해서는 체적을 일정이상 크게 하는 것이 불가능하기 때문에 같은 크기 기준에서는 비중이라는 조건이 첨가되어야 합니다.

알루미늄 2.70
구리 8.93

의 비중으로 3.3배 정도의 비중을 구리가 가지고 있기 때문에 같은 부피로 히트싱크를 제조한다면 오히려 구리에서 열 이동이 더 떨어지는 결과를 보입니다.

다만 열 전도율이 2배정도 높기 때문에 서로 상쇄되어 결과적으로 10~15% 정도의 효율만을 더 내어주는 것이구요. 거기에 구리를 사용시에 비용적인 측면과 가공의 어려움, 그리고 무게가 초과되는 관계로 주로 알미늄이 히트싱크로 사용되는 이유가 아닌 듯 하네요.

맞나 모르겠네요 ^^

(2003-03-27 13:02:50)
xray77
금으로 된것을 사용하다 보면 14k는 허접해서 안쓴다고 할지두 모르겠네요...
24k 쿨러...움..

멋지군요..

(2003-03-27 21:56:55)
hellgate
은은.....공기중에서 색이 너무 빨리 변해서..
통칭 산화된다고 하죠.-_-;

은으로 코팅된 쿨러를 한때 써봤는데

은도금한게 아까울 정도의 성능이 나왔었다지요.

(2003-03-26 17:34:37)
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