쿨링에 핵심 서멀 그리스 (Thermal Grease)

서멀 그리스(thermal grease)

서멀 그리스(thermal grease)는 열을 전달하는 유체 물질이다. 기름과 비슷한 특성을 지니며 냉각팬의 접촉부와 CPU 히트스프레더(CPU의 은색 뚜껑) 사이의 미세한 공간을 메워서 열 전도성을 증가시켜 준다.

서멀 페이스트(Thermal Paste), 서멀 컴파운드(Thermal Compound), HTP(Heat Transfer Paste: 열 전달 반죽), TIM(Thermal Interface Material)이라고도 불린다. 제품의 질은 열 전도율(W/m·K)로 나타난다.

 

흔히 생각하길 매끈한 CPU 표면과 히트싱크(방열판) 바닥을 맞닿게 하면 된다고 생각합니다만 이 매끈해 보이는 표면도 자세히 보면 굴곡과 홈 등이 보이는 거친 표면을 가지고 있기 때문에 두 표면이 서로 온전히 접촉되지 못해서 그사이 공간이 남게 됩니다.

그래서 이런 공간들이 열전도를 방해하여 코어에서 방출된 열을 히트싱크로 충분히 전도하지 못하게 됨으로 하여 쿨러의 효율을 매우 떨어뜨리게 됩니다. CPU의 좁은 표면과 방열판의 넓은 표면적을 비교해 본다면 그 좁은 접촉면이 얼마나 많은 의미를 가지게 되는지 이해하실 수 있을 것입니다.

 

서멀 그리스(thermal grease) 종류

• 세라믹 서멀 그리스(비 전도성) : 열전도는 4W/mK 근처
• 구리 서멀 그리스(비 전도성) : 열전도 4.5W/mK 정도의 값
• 은 서멀 그리스(비 전도성) : polysynthtic oil gel 안에 aluminium oxide(Al2O3) 산화 알루미늄, boron nitride(BN) 질화 붕소,zinc oxide(ZnO) 산화아연 입자와 함께 은(Ag) 입자를 함유 : 8W/mK 정도의 값
• 전도성 서멀 그리스 - 갈륨+인듐 계열, 솔더링으로 사용되는 물질인 인듐(81.8 W/m·K)에 가까운 열전도율을 가지고 있다. (약 40~80 W/m·K) (일명 뚜따 이후 히트스프레더 내부 도포용으로 주로 사용)

참고 자료 열전도율 : 공기 0.025 W/(m·K), 인듐 81.8 W/(m·K), 알루미늄 205 W/(m·K), 구리 385 W/(m·K), 은 406 W/(m·K), 금 314 W/(m·K), 다이아몬드 1000 W/(m·K)

 

*열전도율의 숫자가 높을수록 전도율이 좋은 것입니다.