| [ PhilosophyThought ] in KIDS 글 쓴 이(By): limelite (깜찍이중독) 날 짜 (Date): 1999년 11월 4일 목요일 오전 12시 40분 34초 제 목(Title): [퍼옴]케니지님 질문과 관계된 기사... 케니지님 질문과 관계된 기사를 퍼옵니다. 저도 마침 딴 곳에서 이 기사를 봐서... 기사를 보면 원리는 대충 알기는 하겠군요. 구체적으로 어떻게 하는지 모르겠지만... 근데, 이런 질문은 과학 보드나 카이스트 혹은 어나니에 올리면 답이 빨리 나올 것 같은데... ^^ ============================================================================ 제목 : CPU 냉각 신기술 개발.. KIST, 유체 이동 공진원리 이용 전자신문 (ETNEWS) 자료 : 1999-11-03 10:41:04 본문 : 1/4 ────────────────────────────────────── 펜티엄Ⅲ 프로세서 등 CPU에서 발생하는 고열을 팬(FAN)을 사용하지 않고 도 냉각시킬 수 있는 신개념 CPU 냉각기술이 국내 연구진에 의해 세계에서 처 음으로 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST·원장 박호군) 열·유동제어연구센터 강병하· 김서영 박사팀은 2일 기관고유사업의 하나로 유체이동에 의한 공진원리를 이 용해 CPU를 비롯, 컴퓨터 각종 보드에서 발생하는 열을 즉각 냉각시킬 수 있 는 PC냉각기술을 개발, 지난 8월 국내 특허를 출원한 데 이어 미국·일본·유 럽지역에 특허출원을 진행중이라고 밝혔다. 유체(공기)이동에 의한 공진원리를 이용한 대류열전달시스템은 열을 발생 시키는 각종 열원이 갖고 있는 고유 열흐름 주파수(NATURAL SHEDDING FREQUEN CY)와 일치하는 유체이동을 교란하는 주파수를 외부에서 추가해 유체의 공진( RESONANCE)현상을 인위적으로 발생시켜 대류과정에서 열전달을 촉진시키는 시 스템으로 기존 열시스템의 하드웨어를 변경하거나 교체하지 않고 열교환 및 냉각성능을 향상시킬 수 있는 차세대 기술이다. 강병하·김서영 박사팀이 개발한 신개념 CPU 냉각시스템은 기존 CPU가 자 체 탑재된 팬에 의해 냉각되는 반면 별도로 사람의 귀에 들리지 않는 수십㎐ 대의 특정 진폭음향주파수를 만들어내는 진폭회로와 스피커시스템으로 구성돼 있다. 연구팀은 펜티엄Ⅱ 프로세서(150㎒)가 탑재된 PC를 대상으로 시험한 결과 냉각장치를 가동하지 않았을 때 90도 이상이었던 CPU 온도가 이 시스템을 작 동한 후 1초 만에 40도 이하로 낮아졌으며 PC내에 있는 비디오카드나 메인보 드, PC케이스 등에서 발생하는 열도 18도로 나타났다고 밝혔다. 연구팀은 유동공진현상을 PC에 응용하기 위해 CPU의 열발생시 나타나는 고유 유동공진주파수를 찾아내 스피커를 통해 귀에 들리지 않는 수십㎐대의 주파수 발생장치와 소프트웨어를 개발하는 데 성공했다. 수십㎐대의 주파수를 CPU 고유유동공진주파수와 일치시킬 경우 CPU 고유의 유동공진주파수 진폭이 최소 10배 이상 확대된다는 설명이다. 연구팀 강병하 박사는 『이 시스템을 사용할 경우 CPU의 온도가 40도 이 하로 안정돼 팬과 같은 별도의 냉각장치가 필요 없으며 집적도가 높아져도 냉 각효과가 동일하게 나타나고 있다』고 말했다. 연구팀은 현재 국내 스피커업체인 H사와 PC케이스를 활용한 주파수 진동 장치를 개발중이다. 유체이동에 의한 공진원리를 이용한 대류열전달시스템은 미 항공우주국(N ASA)이 우주선의 몸체 및 내부 열을 냉각시키기 위해 지난 70년대 개발을 시 도했으나 우주선 열시스템의 유동공진을 하기 위해서는 우주선 내부에서 발생 시켜야 하는 주파수대가 수십㎑대에 이르는 등 소음이 심해 우주선에 적용하 는 데 실패한 바 있다. 정창훈기자 chjung＠etnews.co.kr ============================================================================ 제목 : "CPU 냉각시스템" 개발 의미 전자신문 (ETNEWS) 자료 : 1999-11-03 10:41:08 본문 : 1/4 ────────────────────────────────────── 1940년 여름 미국 워싱턴주 타코마 협곡에 있는 현수교인 타코마다리가 개통된 지 4개월만에 붕괴되는 사태가 발생했다. 충분한 강도로 설계된 이 다리가 큰 진동과 함께 붕괴된 원인은 다리를 지나던 바람에 의해 발생한 거대한 와류였다. 현수교 상판을 지나던 와류가 현수교 상판에 지속적인 상하 운동력을 가하고 이 상하운동력의 주파수와 현 수교 상판의 고유진동주파수가 일치해 공진이 발생했기 때문이다. KIST 연구 팀은 바로 이때 나타난 유체(공기)흐름에 따른 공진원리를 CPU의 냉각방식에 적용했다. 일반적으로 전자기기 냉각장치의 성능을 높이기 위해서는 발열원인 고온 유체로부터 저온유체인 냉각유체로의 열전달이 원활히 이뤄져야 하는데 유체 이동에 따른 공진원리를 적용할 경우 고온에서 저온으로의 열전달이 상상할 수 없을 정도로 빠르게 일어난다. CPU의 집적도는 갈수록 높아지고 집적도가 높아질수록 발생하는 열이 많 아지기 때문에 CPU 개발에 있어서 열을 식힐 수 있는 방안이 여러가지로 제기 돼 왔으나 가장 보편적인 방법으로 팬(FAN)을 이용하는 방법이 도입됐다. 이 를테면 오토바이의 엔진처럼 공냉식방법으로 냉각해왔으나 CPU의 집적도가 높 아지면서 한계를 보였으며 CPU의 작동 때 발생하는 열을 내리는 데는 한계를 보여 PC의 성능을 떨어뜨리는 요인으로 작용해왔다. KIST 연구팀이 개발한 신개념 시스템은 CPU가 열을 발생할 때 내뿜는 고 유열흐름주파수를 분석해 이와 일치하는 주파수를 인위적으로 더함으로써 공 기 등과 같은 냉각유체의 상호혼합을 증가시켜 대류열을 전달시키는 원리를 채택하고 있다. 이 연구에만 5년여의 연구기간을 쏟아부은 연구팀은 이미 5년 전에 「열 원의 고유주파수를 알아내면 동일한 주파수를 외력에 가함으로써 열전달을 촉 진시키는 현상」을 발견했다. 유체인 공기에 외부의 힘을 가하는 방법으로는 팬의 속도를 시간주기적으로 바꿔주거나 스피커 또는 플랩 등을 이용해 유체 이동을 시간주기적으로 바꾸는 방법 등 다양하다. 따라서 특정 열원의 주파수 를 알아내는 것이 열역학 학자들의 관건이었다. 물론 주파수를 알아낸다 해도 사람이 들을 수 있는 가청주파수일 경우 소 음문제 때문에 실용화되기 어려웠다. 연구팀은 CPU가 열을 발생할 때 나타나는 가청주파수 밖의 수십㎐대 주파 수를 알아내는 데만 꼬박 2년이 걸렸다. 연구팀은 외력주파수발생장치로 스피 커시스템을 채택했고 열시스템의 고유흐름주파수를 스스로 감지하고 가진 주 파수를 결정하는 피드백제어시스템을 개발, CPU 냉각장치를 완성했다. 연구팀이 개발한 장치로 CPU의 열고유주파수와 일치하는 주파수를 외력에 서 공급하면 열고유주파수 진폭이 10배 이상 증폭돼 순간적으로 고온의 유체( 공기)가 저온의 유체로 순식간에 이동, 냉각이 이뤄진다. 특히 이번에 개발한 신개념 CPU 냉각장치의 원리를 이용하면 냉매 없는 냉장고나 에어컨을 만들 수도 있는데 이는 일부 선진국에서 기초실험에 착수 하는 정도다. 연구팀은 현재 이 시스템과 함께 냉장고의 적용도 상당부문 연 구를 진행하고 있다. 연구팀은 상품화를 위해 열시스템의 고유흐름주파수를 스스로 감지하고 가진 주파수를 결정하는 피드백제어시스템을 ASIC화해 CPU와 병합하거나 주기 판에 장착하고 스피커는 PC본체 케이스로도 충분할 것으로 보고 관련업체와 협의중이다. 이렇게 되면 늦어도 1∼2년 안에 상품화가 가능해지고 차세대 고집적 CPU 의 개발도 가능해질 것으로 전망되고 있다. 정창훈기자 CHJ UNG＠ETNEWS.CO.KR |