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PC 케이스를 인기 순위로 검색해보면 공통점을 발견할 수 있습니다. 측면에는 강화유리를 탑재했고, RGB LED 쿨링팬으로 화려하게 장식했다는 점이죠. 그리고 파워서플라이 체임버 디자인을 적용하고 있다는 점도 발견할 수 있습니다. 모듈러 파워가 아닌 경우 깔끔한 선정리가 어려웠지만, 체임버 등장과 함께 손쉽게 정리가 가능해졌습니다. 초기에는 10만 원을 넘는 일부 고가 제품에만 적용되었지만, 이제는 2~3만 원 대 보급형 케이스에서도 찾아볼 수 있습니다.
초기 체임버 디자인은 케이블을 보이지 않게 만드는 역할을 위해, 모든 부분을 막는 형태였습니다. 파워서플라이 장착 공간을 분리하고, 선정리 편의성에만 집중했죠. 획일화된 제품 구성은 재미가 없고, 어필하기 힘들 수밖에 없습니다. 결국 차별화를 위해 체임버에 에어홀을 구성한 제품이 속속 등장하기 시작했습니다. 여기에 값비싼 그래픽 카드를 받쳐줄 수 있는 지지대를 제공하는 제품도 등장했으며, 선정리 홀을 더 크게 만들어 선정리 편의성을 극대화한 제품도 등장하기 시작했습니다.
기존 체임버 디자인이 적용된 케이스는 파워서플라이 쿨링팬 방향을 하단으로 고정할 수 밖에 없습니다. 하지만, 체임버에 에어홀을 적용한 제품들이 하나둘씩 출시되고 있기에, 쿨링팬을 상단 방향으로 설치해보면 어떨까?라는 호기심이 생기기 시작했는데요. 에어홀이 적용 체임버 케이스에 상단 방향으로 설치하면 어떤 차이가 있을지 확인해보겠습니다.
▲ 사진을 누르면 확대해서 볼 수 있습니다
테스트에 사용한 파워서플라이는 SuperFlower의 LEADEX III GOLD 750W입니다. 2020년 6월, 퀘이사 칼럼을 통해 소개했던 제품이기도 합니다. LEADEX III GOLD는 팬그릴은 상단 프레임과 연결된 일체형 타입이며, 중앙에는 나비 로고로 포인트를 주었습니다. 측면을 바라보면 한쪽에는 브랜드 로고가, 반대편에는 제품 스펙표가 위치하고 있죠. 제품 크기는 표준 ATX 규격보다 20 mm 늘어난 160 mm이며, 시리즈 모두 동일 규격입니다.
LEADEX III GOLD 파워는 3단계 ECO 지능형 온도 제어 시스템을 제공하는데요. 후면 스위치를 통해 컨트롤할 수 있습니다. MODE '0', MODE 'l', MODE 'll' 총 3가지 설정으로 사용이 가능합니다. 대다수 GOLD 등급 파워는 ON / OFF 2가지 기능을 제공하는 것에 비해, 기능을 추가한 3단계 선택 방식으로 취향에 맞게 선택이 가능합니다.(슈퍼플라워 특허 기술)
하이엔드 파워 사용자들이 선호하는 풀 모듈러 디자인을 적용하여 시스템 구성에 필요한 케이블만 연결하여 깔끔한 선정리가 가능합니다. 인텔 Z690 마더보드에 알맞게 CPU 보조 전원 4+4 PIN 케이블도 2개를 제공하며, 사용 빈도가 줄어든 FDD 케이블은 없앴습니다. 20+4 핀 메인 케이블 결합 방식도 SuperFlower에서 개발하고 특허까지 받은 새로운 방식을 도입했습니다. 플라스틱 걸쇠로 고정하거나 끝단에 살짝 튀어오는 포트를 맞춰서 연결하던 방식이 아닌 한쪽 파트를 걸쇠 형태로 고정하고, 클립처럼 고정하여 탈부착이 용이하도록 변화를 주었는데요. 이를 통해 간편하게 마더보드 20+4핀 포트에 연결할 수 있습니다.
파워 내부를 살펴보면 한정된 공간에 부품들이 빼곡히 탑재된 것을 알 수 있습니다. 동급 제품들과 마찬가지로 주요 부품은 모두 PCB 회로에 실장 하는 형태입니다. 이를 통해 전력 손실 및 출력 성능을 개선했으며, 향상된 퍼포먼스를 보장합니다. LLC 공진 회로와 DC to DC 회로까지 구성하여 안정적인 출력을 제공합니다. 1차 측 콘덴서는 NIPPON CHEMI-CON 330uF / 400V - 105℃ 부품 2개를 사용했으며, 2차 측은 전해 콘덴서(1000uF / 10V, 2200uF / 16V, 2700uF / 16V)와 솔리드 콘덴서(470uF / 16V)로 구성되었습니다. 파워서플라이 중앙에 위치한 트랜스포머도 기존 단일 구조의 한계를 극복하기 위해 고출력과 고효율 구현을 위한 이중 구조 트랜스포머를 방식을 채택했습니다.(Patent No: Taiwan I641006 ; China 3275019)
130mm FDB(Fluid Dynamic Bearing, 유체 베어링) 쿨링팬을 사용했습니다. 유체베어링은 모터 축 주변의 베어링에 점성이 낮은 윤활유가 들어있어 회전 시 마찰을 최대한 줄여주는 구조이며, 이때 윤활유의 증발 및 먼지 유입을 막기 위해 외부와의 접촉을 원천적으로 차단합니다. 이러한 구조로 인해 뛰어난 내구성을 보여주며, 높은 RPM에서도 볼베어링과 슬리브 베어링보다 소음이 낮다는 장점이 있습니다.
파워서플라이 장착에 따른 차이를 알아보기 위해 NZXT H510 FLOW 케이스에 장착해 봤습니다. 전면 메시 패널과 파워서플라이 체임버 에어홀 적용했으며, 측면에는 트렌드인 강화유리로 쿨링 성능과 튜닝 효과를 높일 수 있는 미들타워 케이스입니다.
파워서플라이 테스트 간 장비, 환경 등 다양한 원인으로 인해 변인 통제를 100% 완벽하게 하기란 실제로 불가능합니다. 다만, 퀘이사존 자체 가이드라인에 따라 공정성과 객관성에 문제가 없도록 파워서플라이 모든 제품에 동일한 테스트 방식을 적용하여 진행하고 있습니다.
테스트는 2일간 진행했습니다. 첫번째 차트는 쿨링팬 방향을 아래로 했을때, 두번째 차트는 쿨링팬 방향을 위로 했을때 결괏값입니다. 테스트는 쿨링팬 방향에 따라 8시간씩 진행했습니다.
쿨링팬 방향을 하단으로 설정한 상태에서는 1시간 경과 뒤 89.28%였으며, 8시간 경과 후에는 89.26%로 차이는 약 0.02%였습니다. 반대로 상단으로 설정한 상태에서는 1시간 경과 뒤 89.34% 그리고 8시간 뒤에는 89.22%로 약 0.12% 성능 차이가 나타났습니다. 방향에 따른 효율 수치는 0.1% 차이가 있었지만, 80PLUS GOLD 인증 기준값이 87%보다 2% 이상 높은 결괏값을 확인할 수 있었습니다.
인텔 파워서플라이 디자인 가이드에는 +12V, +5V, +3.3V, -12V, +5VSB 각 출력 전압 기준값이 명시되어 있습니다. 그중 +12V 라인은 최저 11.4V에서 최대 12.6V로 표시가 되었으며, 해당 범위 내로 출력되어야 정상 범주로 판단하고 있습니다.
파워서플라이에서 많은 전력 소비와 안정적인 출력이 요구되는 +12V(EPS 4+4 PIN, PCIe 6+2 PIN) 라인 전압을 확인해 봤습니다. 쿨링팬 하단 방향에서는 최대 전압 강하폭은 0.008V 였으며, 상단 방향에서는 0.009V로 큰 차이는 없었습니다. 100% 부하를 8시간 연속으로 진행한 상태에서도 큰 전압 강하 없이 안정적인 출력을 보여줬습니다.
온도는 부품 수명과 성능에 영향을 미칩니다. 그렇기에 내구성(스펙)이 우수한 부품과 쿨링 설루션 설정이 중요합니다. 이는 CPU, 그래픽카드 등 PC를 구성하는 모든 부품에 적용되는 부분입니다.
파워서플라이는 상단부에 쿨링팬을 장착하고, 작동을 통해 흡기를 하여 파워서플라이 뒤로 열을 빼내는 구조로 설루션을 적용하고 있습니다. 테스트에 사용된 SuperFlower LEADEX III GOLD 750W는 100% 부하에서 약 1,600~1,700 RPM 내외로 작동합니다. 인기가 높은 동급 제품들과 유사한 팬속도입니다.
테스트 시간 8시간 경과 후, 후면에서 측정된 온도는 약 55.2℃와 56.0℃로 큰 차이는 없었습니다. 보급형 파워들의 경우 80~90℃ 이상 높아지는 경우도 있다는 점을 고려하면, GOLD 등급에 맞는 온도를 확인할 수 있었습니다.
파워서플라이과 함께 측정 장비 온도도 확인해봤습니다. 가운데 2개와 우측 2개 제품이 상대적으로 빨갛게 표기된 것을 알 수 있습니다. 4개 장비가 12V 라인 부하 테스트를 담당했기에 +3.3V, +5V, +5VSB 등 다른 라인에 비해서는 온도가 높게 나타났습니다. 8시간 경과 후 측정한 장비의 온도는 42.6℃였으며, 테스트 기판에 연결한 케이블 중 그래픽카드 보조 전원에 연결된 케이블 파트에서 가장 높은 35.2℃가 측정되었습니다.
파워서플라이 쿨링팬 방향을 위, 아래로 장착할 때 변화는 생각보다 큰 차이는 없었습니다. 아무래도 하단 방향으로 향할 경우, 먼지 유입을 막기 위한 먼지필터가 있기에 오픈된 환경보다는 흡기가 다소 부족할 수 밖에 없죠. 그리고 상단 방향으로 향할 때는 전면 메시 패널을 통해 유입된 공기를 체임버 에어홀을 사이로 파워서플라이로 빨아들이는 것을 확인했습니다.
파워서플라이 온도를 확인해보면, 쿨링팬 하단 환경에서는 최대 55.2℃, 상단 환경에서는 56.0℃로 약 0.8℃ 차이가 있었습니다. 8시간 부하 기준에서 쿨링팬 방향에 따른 온도 변화는 크지 않음을 알 수 있었는데요. 일반적인 체임버 디자인이 적용된 케이스라면 급격한 온도 상승이 나타났겠지만, 체임버에 에어홀이 있고 전면 메시를 통해 흡기가 가능하기에 일정 수준의 쿨링 효과를 보여줬다고 할 수 있습니다. 다만, 케이스와 시스템 부품에 따라 차이가 있을 수 있으니 케이스 제조사에서 권장하는 쿨링팬 하단 방향 장착을 이용해주시기 바랍니다.
테스트에 사용된 LEADEX III GOLD는 SuperFlower 대표 모델 중 하나로 80PLUS GOLD 인증을 받은 하이엔드 제품입니다. 퀘이사 칼럼에서도 준수한 성능과 안정적인 12V 출력을 보여줬는데요. 이번 테스트 결과에서도 GOLD 인증 기준값(87%)보다 2% 이상 높은 성능을 확인할 수 있었습니다. 이 결과는 쿨링팬 방향에 상관없이 동일하게 측정되었습니다. 그리고 12V 출력에서도 효율 성능과 마찬가지로 안정적인 전압 출력을 확인할 수 있었습니다. 각각 8시간 부하 환경에서 전압 차이는 최대 0.008V(쿨링팬 하단), 0.009V(쿨링팬 상단)으로 우수한 결괏값을 확인할 수 있었습니다.
기존 파워서플라이 테스트로 진행하지 않았던 파워서플라이 체임버 구성에 따른 파워 온도 차이를 알아봤습니다. 충분한 에어홀과 흡기가 보장된다면 안정적인 성능 구현이 가능하다는 점을 알 수 있었습니다. 또한, 기존 칼럼에서 살펴봤던 기준치보다 높은 효율과 전압 강하 없이 안정적인 12V 출력도 함께 확인할 수 있습니다. 추후 또 다른 테스트로 찾아뵙도록 하겠습니다.
이상, QM달려였습니다.
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GOLD 파워, 쿨링팬 방향에 따라 성능 차이가 있을까?
댓글: 596개
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