서멀 구리스의 결과

열전도는 두 가지 원리로 일어나는데 하나는 분자의 진동으로 알려진 음향양자이고 나머지 하나는 전자입니다. 금속에서 열전도율이 좋은 것은 금속 내부의 자유 전자가 열을 전달하기 때문이고 열의 전달량은 음향양자보다 훨씬 많습니다. 비데만-프란츠 법칙은 열전도율을 전기 전도율로 나눈 값이 온도에 비례하며 비례 상수는 금속의 종류에 상관이 없이 거의 비슷한 값을 보인다고 합니다. 이는 달리 해석하면 전기 전도율이 높은 물질이 열전도율도 좋다는 것을 이야기합니다. 전기 전도율이 높은 금속이 전기 전도율이 거의 없는 부도체보다 열전도율도 좋다는 것입니다. 갈륨 등의 금속을 포함한 전기 전도성 서멀 그리스의 냉각 효율이 좋은 이유가 바로 여기에 있습니다. 같은 이유로 공기 방울에는 음향양자에 의한 열전달조차도 생기지 못하므로 공기 방울을 조심해야 합니다.

따라서 가장 좋은 방법은 아주 매끈한 방열판과 아주 매끈한 CPU 코어 부분이 100% 밀착(=용접)되면 열전도성 면에서 가장 이상적이나, 아시다시피 이는 현실적으로 불가능합니다. 아무리 거울처럼 비치게 연마를 한다 해도 현미경으로 관찰하면 양쪽 표면 모두 완벽히 매끈하지는 않아 접합면의 어딘가는 닿아있고 어딘가는 떨어져 있습니다. 또한 IHS(통합 히트 스프레더)의 형상이나 쿨러 조립 중 생기는 공차 등으로 인해 아주 미세하게 틈새가 생기고, 틈새에 들어찬 공기는 매우 훌륭한 단열재이기 때문에 열이 제대로 전달되지 않습니다. 이 틈새를 메꿔주기 위한 것이 바로 서멀 구리스로, 높은 열전도율의 액체인 서멀이 이 틈새를 메꿔서 단순히 금속끼리 맞대는 것보다 열전도율을 크게 늘려주는 것입니다. 보통 공기의 열전도율은 0.025 W/m·K 인데 비해 비전도성 서멀 구리스의 열전도율은 제품에 따라 1.2 ~ 14 W/m·K으로 열전도율이 최대 공기의 500배 수준이고, 싸구려 서멀 그리스조차도 최소 공기의 50배는 됩니다.

서멀 구리스의 품질에 따라 다르지만 보통 컴퓨터를 구입한 지 2~3년이 지나면 들어간 용제가 증발해서 굳고, 열전도율이 떨어지며 가루가 날려서 컴퓨터에 악영향을 미칩니다. 따라서 오버클럭을 하지 않았다면 3년에 한 번씩은 재도포해 주는 게 좋습니다. 서멀 구리스가 사용되는 곳은 코어와 IHS 사이, IHS와 쿨러 사이인데, 이 중에서 전자는 일명 뚜따라 불리는 것으로 IHS를 임의로 떼어내는 행위이기 때문에 일반 사용자들에게는 권장하지 않습니다. 코어와 IHS 사이는 공기 노출이 매우 적기 때문에 일반적인 사용 환경에서는 서멀 구리스가 잘 굳지 않으며, 보통은 후자를 많이 합니다. 코어와 IHS 사이가 서멀 구리스 없이 인듐으로 땜질되어 있는 것도 많은데 이를 솔더링이라고 하며 서멀 구리스보다도 훨씬 열전도에 유리합니다. 솔더링이 되어있는 CPU는 극소수의 예외를 제외하면 뚜따가 필요 없고, 해서도 안 됩니다. 솔더링된 CPU를 뚜따하면 솔더링은 물론 코어까지 손상될 수 있기 때문입니다.

열전도 역할을 하기 때문에 골고루 일정한 면적으로 발라야 효과가 좋습니다. 바르는 방법에는 X자 모양으로 바르기, 가운데에 점 모양으로 짜기,당구장 모양으로 짜기 등 여러 가지가 있는데, 서멀 구리스의 점성에 따라 효율적인 모양이 있습니다. 묽은 종류의 서멀 구리스는 X자 모양으로 바르는 게 좋고 점성이 높은 종류의 서멀 구리스는 가운데에 점 모양으로 바르는게 좋습니다.MX-4로 유명한 ARCTIC 사의 공식 실험 영상에서도 가운데에만 짜서 누르는 편이 가장 균일하게 퍼지는 결과를 보여주므로 그 방법을 추천한다고 하였습니다. 물론 점도 등 제품 특성에 따라서 차이는 있을 수 있겠다. 당연한 이야기겠지만 적당량을 발라주는 게 좋습니다.

서멀 구리스 도포에 대한 흔한 오해가 너무 많이 바르면 적게 바른 것만 못하다는 것인데 실제론 그렇지 않습니다. 너무 많이 바르면 너무 두꺼워서 간격이 벌어져서 열 전달이 오히려 안 되거나 퍼져나온 서멀 구리스가 다른 부품에 악영향을 줘서 고장이 잘 난다고 흔히들 오해하는데 실제로는 쿨러를 설치하면서 고정 나사의 적정 압력-장력을 유지하면 잉여분은 알아서 옆으로 빠져나옵니다. 따라서 많이 바른다고 딱히 눈에 띄게 간격이 벌어질 일은 없습니다. 오히려 적정량과 내부 코어의 배치를 잘 모르는 이라면 살짝 여유있게 발라서 여분은 알아서 빠져나오도록 바르는 것이 좋습니다.오히려 적으면 자신은 적당히 발랐다고 생각했는데 쿨러를 떼보면 제대로 묻어있지도 않는 경우도 생깁니다.

잘못 바르거나 실수로 묻어난 서멀 구리스는 휴지 같은 것으로 그냥 닦으면 잘 안 닦이는데, 아세톤을 면봉에 묻혀 닦으면 잘 닦입니다. 아세톤이 없다면 의료용 알코올을 발라 닦아도 상당히 잘 지워집니다. 그리고 넓은 면적을 닦을때는 휴지나 면봉보다 순면으로 된 화장솜에 아세톤이나 알콜을 묻혀 닦으면 매우 편합니다.

대부분의 서멀 구리스는 뚜껑 잘 닫고 그늘진 곳에 보관하기만 해도 장기 보존이 가능합니다. 구입할 때 용량이 너무 많은 것은 고르지 않는 게 좋습니다. 서멀 구리스를 바를 때는 대개 소량만 사용하는 데다, 일반적으로 수 개월, 수 년에 한 번씩만 도포하기 때문에 용량이 너무 많으면 오히려 낭비가 됩니다.