"장단점부터 선택 기준까지" 올인원 CPU 수랭 쿨러의 모든 것

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올인원 수랭 시스템은 CPU 냉각 용도로 점점 더 많이 보급되고 있다. 그러나 소형 수랭 시스템은 장점 외에도 전통적인 공냉 방식에 비해 단점도 있다는 점을 인지해야 한다. 또한, 수랭 시스템을 선택하고 설치할 때 몇 가지 고려할 요소도 있다.

 

올인원 수랭 쿨러에 대해 알아야 할 모든 것을 하나씩 살펴보자.

 

올인원 수랭 쿨러 : 구매 추천

대부분의 목적에 있어 120mm 또는 140mm 수랭 쿨러는 추천하지 않는다. 냉각 용량이 꽤 한정적(약 100와트)이고 공냉 쿨러 중에 더 우수하고 저렴한 대안이 있기 때문이다. 공냉 공간이 부족한 미니 PC는 예외다.

 

그러나 240mm, 280, 360mm, 420mm 크기 중에서는 악틱 리퀴드 프리저 II 시리즈와 비콰이어트! (be quiet!)의 사일런트 루프 시리즈를 추천한다. 또한, 알파쿨 아이스베어 오로라 시리즈와 디스플레이가 있는 MSI MPG 코어리퀴드 시리즈도 추천할 만하다.

 

올인원 수랭 시스템의 작동 방식

수랭 시스템의 작동 방식은 사실 공냉 시스템과 크게 다르지 않다. 두 경우 모두 열 교환을 담당하는 매체는 주변 공기다. 그러나, CPU로부터 열이 이동되는 방식이 다르다.

 

공냉 쿨러의 경우, CPU 위에 직접 놓여 있는 금속판(보통 구리 재질)이 쓸모 없는 열을 흡수하고 전열관을 통해 방출한다. 전열관 주변은 보통 알루미늄 재질의 냉각 팬이 감싸고 있다. 방열판에 이용 가능한 냉각 표면(냉각 팬의 개수와 면적)과 전열판이 많으면 많을수록 흡수하여 방출할 수 있는 여열 용량이 크다. 열은 방열판을 통해 주변 공기와 교환된다. 수동적 쿨러와 능동적 쿨러는 분명히 구분된다. 능동적 쿨러는 하나 이상 장착된 팬을 통한 열 교환과 그 결과로 인한 기류를 가속화한다.

 

올인원 수랭 시스템의 작동 원리 ⓒ

 

수랭 시스템에서는 방열판이 프로세서 위에 놓여 있고 방열판의 하단 역시 보통 구리 재질이다. 상단에는 소형 핀이 여러 개 있고 핀 주위로 냉각액이 흐르며 열을 흡수한다.

 

펌프로 미지근한 액체를 확실하게 방열판으로 옮긴다. 공냉 쿨러와 비슷하게, 방열판은 여러 개의 소형 냉각 핀으로 구성되어 있다. 보통 알루미늄 재질인 냉각 핀 사이의 소형 튜브를 통해 물이 흐르고 그 결과, 전체 방열판이 가열되고 여열을 주변 공기로 방출한다.

 

방열판에 장착된 팬 덕분에 열 교환이 확실히 더 우수하다. 따라서, 수랭이라는 명칭은 결국 다소 오해의 소지가 있다. 물은 이동 수단일 뿐이고 냉각은 양쪽 방식 모두 주변 공기를 통해 이루어지기 때문이다.

 

올인원 수랭 시스템의 장점과 단점

“수랭 쿨러가 공냉 쿨러에 비해 냉각 성능이 좋다”는 것이 통설이지만, 가장 효율이 높은 때는 언제이며 그 이유는 무엇인가를 생각할 필요가 있다. 냉각 효과는 두 가지 요인에 좌우된다. 첫째는 냉각 속도이고 둘째는 주변공기를 거쳐 케이스 외부로 방출되는 여열의 양이다.

 

공냉 쿨러는 프로세서 위에 바로 놓여 있으므로 보통 케이스 중앙에 위치한다. CPU에서 나온 여열이 PC 내부에 직접 이동하므로 추가 팬을 통해 PC 내부에서 케이스 외부로 여열을 이동시켜야 한다는 의미다.

 

수랭 방식의 경우, 케이스 뚜껑 아래에 방열판을 설치하여 팬으로 여열을 직접 케이스 외부로 밀어내는 방법이 있다.

 

ⓒ TeamGroup

 

또 다른 요인은 공간이다. 공냉 쿨러는 모든 차원에서 크기가 제한된다. 높이는 PC 케이스의 측면 패널에 따라, 너비와 깊이는 메인보드, RAM, 설치된 PCIe 플러그인 카드의 방열판에 따라 달라진다. 쿨러의 부피도 제한을 받는다.

 

반면, 수랭 시스템의 방열판은 케이스의 전면, 후면 또는 뚜껑 아래에 배치할 수 있어 그 크기가 훨씬 더 가변적이다. 숫자로 표현하면 면적이 120 x 120 mm2인 방열판 표면은 100와트의 여열을 방출할 수 있다.

 

비콰이어트 다크 록 프로 4(Dark Rock Pro 4) 같은 고급 CPU 쿨러는 제조사에 의해 250와트의 TDP로 정해져 있다. 경험적으로 이런 공냉 쿨러의 성능은 240mm 소형 수랭 시스템의 수준과 대략 비슷하다.

 

따라서, 우수한 공냉보다 더 나은 결과를 얻으려면 적어도 280mm 또는 360mm 방열판이 필요하다.

 

설치에 있어 공냉 쿨러와 수랭 쿨러의 우열은 논쟁의 여지가 있다. 공냉 쿨러의 경우 필요한 나사 수가 현저히 더 적지만 모델에 따라 접근하기 어려우며 대형 공냉 쿨러는 RAM 슬롯을 덮을 수 있다. RAM을 업그레이드할 때 CPU 쿨러도 제거해야 한다는 의미다.

 

ⓒ Thermaltake

 

올인원 수랭 시스템은 소켓 주변에 여유 공간이 훨씬 더 많이 남지만, 팬을 별도로 방열판에 장착한 후 케이스에 고정시켜야 한다. 소음 수준은 이미 언급한 바와 같다.

 

방열판의 표면 면적이 더 크기 때문에 열 방출이 더 잘 된다. 팬의 회전 속도가 느려져도 동일한 냉각 성능을 발휘할 수 있다는 뜻이다. 그러나 수랭 방식의 경우 펌프 때문에 소음이 추가된다. 단, 최신 수랭 시스템에서는 펌프가 매우 조용하게 작동한다.

 

그런데 올인원 수랭 시스템은 공냉 쿨러에 비해 여전히 두 가지 분명한 단점이 있다. 첫번째 단점은 여러 모델의 가격이다. 가격 비교를 해 보면 240mm 방열판을 사용하는 소형 수랭 쿨러는 65달러부터 275달러까지의 가격대에서 찾아볼 수 있다.

 

반면, 공냉 쿨러는 최고 가격이 약 110달러 선이다. 두 번째 단점은 사용 기간이 더 짧고 고장 확률이 더 높다는 것이다. 공냉 쿨러의 경우 팬(특히 팬 베어링)만 고장 날 수 있지만 소형 수랭 쿨러의 경우에는 펌프, 밀봉 부분, 전자 제어장치에도 고장이 생긴다.

 

올인원 수랭 시스템 선택 및 설치 : 고려해야 할 점

 

1. 케이스와의 호환성

소형 수랭 시스템을 결정하기 전에 먼저 케이스에 맞는지 확인해야 한다. 다행히도 대부분의 케이스 제조사는 케이스에 대형 방열판이 설치될 수 있는 장소와 방법을 명시한다. 단, 방열판의 길이와 폭만 명시되므로 두께도 고려해야 한다.

 

올인원 수랭 시스템의 방열판은 대부분 27mm의 두께에 25mm의 팬 두께가 합쳐져 총 두께가 52mm이다. 그러나 몇몇 모델에서는 방열판 두께가 30mm이거나 38mm에 달하기도 한다. 이런 모델의 경우 케이스에 따라 메인보드의 쿨러와 충돌하므로 방열판을 장착하는 것이 불가능하다.

 

 

ⓒ Fractal Design

 

2. 메인보드와의 호환성

두 번째 고려 요소는 자명하다. 올인원 수랭 방식을 선택할 때는 소형 수랭 쿨러가 메인보드의 소켓과 호환되는지 확인해야 한다. 새로운 소켓을 위한 (보통은) 무료 장착 키트가 수랭 시스템과 함께 배송되지 않았다면 제조사에 재주문해야 할 수도 있다.

 

3. 품질 보증 내용에 유의

단점 부분에서 이미 설명한 바와 같이, 올인원 수랭 시스템은 공냉 쿨러에 비해 고장 확률이 높다. 따라서, 표준 2년 보증 대신 5년 보증이 되는 모델 구입에 돈을 더 쓰는 것이 합당하다.

 

4. 펌프는 항시 물 속에 있어야 함

제조상의 이유로 소형 수랭 쿨러 회로에는 항상 약간의 공기가 남아 있다. 또한 시간이 지나면 발산 때문에 남아 있는 공기가 줄어든다. 공기는 항상 물 회로의 최고점까지 상승한다. 펌프가 공기를 빨아들이면 불쾌한 소음이 발생할 뿐만 아니라 극단적인 경우에는 베어링이 손상될 수도 있다.

 

그래서 설치 과정에서 펌프가 회로의 최고점에 위치하지 않게 해야 한다.

 

이상적으로는 방열판을 케이스 상단이나 전면에 설치해야 하며 호스 연결부는 하단에 있어야 한다. 게이머스 넥서스(Gamers Nexus)의 다음 유튜브 동영상에서 매우 명확한 설명을 들을 수 있다.

5. 호스 길이

올인원 수랭 시스템 선택 시 고려해야 할 또 다른 요소는 튜브의 길이다. 3번과 직접 연관된다. 케이스 중에는 상단에 방열판을 장착할 수 없는 것도 있기 때문이다. 이 경우에는 케이스 전면에 방열판을 설치하고 하단에 호스를 연결할 수 있도록 호스 길이가 충분한지 확인해야 한다.

 

6. 충전 포트와 빠른 분리

대부분의 소형 수랭 시스템은 냉각액이 미리 채워져 있는 폐쇄형 시스템이다. 방열판과 팬을 청소하는 것 이외에는 펌프나 충전 수준에 대한 유지보수를 전혀 수행할 수 없다. 제품이 더 이상 원하는 대로 작동하지 않는다면 제조사에 반품하거나 새로 구입하는 수밖에 없다.

 

그러나, 냉각액을 교환하거나 재충전할 수 있도록 충전 포트가 내장된 올인원 수랭 시스템도 있다. 알마쿨(Alphacool)의 아이스베어(Eisbaer) 같이 빠른 분리 고정장치가 있는 개방형 시스템도 흥미롭다. 예를 들면 그래픽 카드를 위한 냉각 회로에 추가 방열판이나 기타 냉각 블록을 통합하는 것이 가능하다.

 

7. 팬의 방향 : 푸시 vs. 풀 vs. 푸시 앤드 풀

팬이 설치되는 방향에 따라 차이가 생기는가? 분명히 그렇다. 그러나 차이가 크지는 않다. 팬 속도가 낮을 때는 푸시 방향(팬이 방열판을 통해 공기를 불어 냄)으로 할 때 온도 저감 효과가 더 좋고(약 2도) 소음이 덜 발생한다.

 

그러나 풀 구성(팬이 방열판을 통해 공기를 끌어들임)에 문제가 있는 것은 아니며 팬 속도가 높을 때는 오히려 온도 저감 효과가 더 좋다.

 

풀 앤드 푸시 구성(방열판 양면에 팬 위치)의 경우에는 팬의 속도를 낮춰도 동일한 성능을 발휘할 수 있으며 팬 속도가 동일하다면 온도 저감 효과가 약간 더 높아진다.

 

심미적인 이유를 제외하면, 이중 팬 구성은 방열판 두께가 45밀리미터 이상인 커스텀 수랭 시스템에 대해서만 실질적인 가치가 있다.

 

8. RGB 조명과 디스플레이

RGB 조명 통합이 더 이상 소형 수랭 시스템만의 트렌드는 아니지만, 모델에 따라 팬 외에 펌프 연결 부분도 온갖 색상으로 빛날 수 있다.

 

좀더 비싼 모델 중에는 현재 CPU 온도 같은 PC 관련 실시간 데이터를 보여주는 디스플레이까지 있는 것도 있다.

editor@itworld.co.kr