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최근 수정 시각 : 2024-12-24 20:34:35

서멀 그리스

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AMD CPU의 히트 스프레더에 서멀 그리스를 짜는 모습
1. 개요2. 필요성3. 원리4. 사용법5. 주의 사항
5.1. 피부 독성5.2. 블리딩 현상
6. 점도7. 종류
7.1. 실리콘 오일 계열7.2. 액체 금속 계열
8. 유명 제품 목록9. 자매품
9.1. 서멀 테이프/서멀 패드9.2. 서멀 퍼티
10. 다른 물질을 쓴다면?11. 기타12. 관련 문서

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1. 개요

언어별 명칭
한국어서멀 페이스트/서멀 구리스
영어Thermal grease/Thermal paste[1]

컴퓨터 등 전자 제품에서 부품의 열 전도율을 높이기 위해 도포하는 그리스(윤활유)의 일종이다.

주로 CPU 같은 발열이 많은 부품이 냉각 부품(방열판, 히트 파이프 등)에 열을 전달하기 위해 사이에 들어가는 높은 열 전도율을 가진 유체 물질로서 이물질이 사이에 끼어드는 걸 방지하는 역할도 한다.

일반적으로 실리콘 오일 안에 산화 알루미늄, 단결정 다이아몬드, 금속 입자(전도성 서멀 그리스의 경우) 등을 섞어 제조하는데, 서멀 그리스 대부분이 백색 혹은 회백색의 색을 갖는 이유는 대부분의 성분이 산화 알루미늄이기 때문. 형제뻘 되는 물건으로는 메모리 칩이나 전원부, NVMe SSD 등의 방열에 쓰이는 양면 테이프 형태 혹은 고무 찰흙 형태의 서멀 패드가 있다.

2. 필요성

서멀 그리스를 바르는 이유는 눈으로는 보이지 않는 접촉면의 불균일성을 해소하기 위함이다. 한때는 방열판을 칼 갈듯 사포로 연마하여 거울같은 면을 만드는 미신적 행위도 유행할 뻔 했었는데 설령 그렇게 다듬었다고 해도 불균일성은 해소할 수가 없다. 그래서 서멀 그리스를 도포하여 최대한 밀착할 수 있도록 해주어 열전도율을 높일 수 있는 것이다.

CPU, 그래픽 카드 등 집적회로가 있는 제품은 코어의 온도가 일정 수준 이상 올라가면 동작에 이상이 생긴다. 제대로 열 발산을 시켜주지 않으면 CPU의 온도는 순식간에 100℃ 넘게 치솟아 컴퓨터가 매우 느려지거나 심한 경우 부품이 사망한다. 역대 인텔 CPU 중 발열이 가장 심하다는 펜티엄4 프레스캇 시리즈의 경우 서멀 그리스 없이는 BIOS 진입도 불가능할 정도다. 비단 프레스캇뿐 아니라 현용 데스크탑 CPU는 쿨러가 없다면 전원이 들어가자마자 몇 초만에 온도가 뜨거운게 느껴질 정도로 치솟는다. 이 경우 부팅에 성공하더라도 열 때문에 버벅이다가 멈추고 다시 재부팅해보면 꺼서 식히기 전까지 POST 화면도 못띄우게 된다. 물론 팬리스 완제품이 존재하는 저전력 CPU는 아무런 쿨링 없이도 잠깐 BIOS 설정 정도만 하는 것은 무리 없다.

386 이전에는 쿨러는 거의 찾아볼 수 없었으며, 486 CPU 시절에도 발열이 심한 편이 아니라서 쿨러가 있어도 냉각팬 없이 방열판만 있는 경우가 많았다 . 그러나 486 이후로는 발열이 심해져 방열판과 냉각팬을 꼭 사용해야 했다. 그렇지 않으면 모바일용 중에서도 초저전력 CPU급이 아닌 이상 발열로 인해 작동 클럭이 바닥을 기고 급격하게 성능이 하락한다. 이런 서멀 스로틀링은 인텔은 펜티엄 4부터, AMD는 애슬론 XP에 VIA KT333 칩셋부터 지원한다. 서멀 스로틀링도, 히트 스프레더도 없는 제품을 쿨러 없이 그냥 쓰면 진짜로 태워먹을 수 있다. 애슬론 XP의 서멀 스로틀링을 지원하는 메인보드 칩셋이 없던 시절 탐스 하드웨어에서 했던 비교 실험 영상을 보자. 퀘이크를 돌리던 중에 쿨러를 떼자 펜티엄 4는 느려지고 펜티엄 3는 서멀 스로틀링 기능은 없지만 보드의 보호 기능 덕에 다운되면서 작동을 멈추었는데, 애슬론 XP는 연기가 올라온다. 현재는 모든 CPU가 이런 과열 보호 기능을 갖추고 있어서 쿨러를 설치하지 않는다고 해도 CPU를 태워먹는 경우는 없지만 영상의 펜티엄 4처럼 서멀 스로틀링이 극심하게 일어나므로 제대로 사용이 힘들다.

3. 원리

열 전도는 두 가지 원리로 일어나는데 하나는 분자의 진동으로 알려진 음향양자이고 나머지 하나는 전자이다. 금속에서 열 전도율이 좋은 것은 금속 내부의 자유 전자가 열을 전달하기 때문이고 열의 전달량은 음향양자보다 훨씬 많다. 비데만-프란츠 법칙은 열 전도율을 전기 전도율로 나눈 값이 온도에 비례하며 비례 상수는 금속의 종류에 상관이 없이 거의 비슷한 값을 보인다고 한다. 이는 달리 해석하면 전기 전도율이 높은 물질이 열 전도율도 좋다는 것을 이야기한다. 전기 전도율이 높은 금속이 전기 전도율이 거의 없는 부도체보다 열 전도율도 좋다는 것이다. 갈륨 등의 금속을 포함한 전기 전도성 서멀 그리스의 냉각 효율이 좋은 이유가 바로 여기에 있다. 같은 이유로 공기 방울에는 음향양자에 의한 열 전달조차도 생기지 못하므로 공기 방울을 조심해야 한다.

따라서 가장 좋은 방법은 아주 매끈한 방열판과 아주 매끈한 CPU 코어 부분이 100% 밀착(=용접)되면 열 전도성 면에서 가장 이상적이나, 이는 현실적으로 불가능하다. 아무리 거울처럼 비치게 연마를 한다 해도 현미경으로 관찰하면 양쪽 표면 모두 완벽히 매끈하지는 않아 접합면의 어딘가는 닿아있고 어딘가는 떨어져 있다. 또한 히트 스프레더의 형상이나 쿨러 조립 중 생기는 공차 등으로 인해 아주 미세하게 틈새가 생기고, 틈새에 들어찬 공기는 매우 훌륭한 단열재이기 때문에 열이 제대로 전달되지 않는다. 따라서 서멀 그리스는 이 틈새를 메꿔 열 전도를 돕는 역할을 하게 되며, 따라서 이상적인 서멀그리스 도포는 저 미세한 틈새를 메꿔줄만큼의 극소량만 펴바르는 것이다.

보통 공기의 열 전도율은 0.025 W/m·K 인데 비해 비전도성 서멀 그리스의 열 전도율은 제품에 따라 1.2 ~ 14 W/m·K으로 열 전도율이 최대 공기의 500배 수준이고, 싸구려 서멀 그리스조차도 최소 공기의 50배는 된다.
열 전도율
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)
출처

열 전도율은 전기 전도율과 밀접한 관계가 있다. 의외로 금보다 은이 열 전도율이 높은 것을 볼 수 있다. 다이아몬드의 열 전도율이 넘사벽이긴 하지만 저 열 전도율을 실현하기 위해서는 광물질 덩어리 상태 그대로여야 하는 관계로 가루를 내서 페이스트에 섞거나, 필름에 펴바른다거나 해서는 저 열 전도율에 한참 못 미치는 값이 나오게 된다.

4. 사용법

서멀 그리스가 사용되는 곳은 코어와 히트 스프레더 사이, 히트 스프레더와 방열판 사이인데, 이 중에서 전자는 일명 뚜따라 불리는 것으로 히트 스프레더를 임의로 떼어내는 행위이기 때문에 일반 사용자들에게는 권장하지 않는다. 코어와 히트 스프레더 사이는 공기 노출이 매우 적기 때문에 일반적인 사용 환경에서는 서멀 그리스가 잘 굳지 않으며, 보통은 후자를 많이 한다. 코어와 히트 스프레더 사이가 서멀 그리스 없이 인듐으로 땜질되어 있는 것도 많은데 이를 솔더링이라고 하며 서멀 그리스보다 훨씬 열 전도율이 좋다. 솔더링이 되어있는 CPU는 극소수의 예외를 제외하면 뚜따가 필요 없고, 해서도 안 된다. 솔더링된 CPU를 뚜따하면 코어가 부서질 수 있기 때문이다.

파일:17b6d40b3b6148aee.gif

바르는 방법과 양은 히트 스프레더와 방열판이 맞닿을 정도의 양으로만 발라주면 된다. 가운데 콩알만한 양만 짜줘도 방열판을 결착하면 압력에 의해 알아서 위의 그림처럼 이상적인 형태로 펴지게 된다.

이외에도 X자 모양으로 바르기, 당구장 모양(※)으로 짜기 등 여러 가지가 있는데, 점성이 높은 보통의 서멀 그리스는 가운데에 점 모양으로 바르면 된다.[2] MX-4로 유명한 ARCTIC 사의 공식 실험 영상에서도 가운데에만 짜서 누르는 편이 가장 균일하게 퍼지는 결과를 보여주므로 그 방법을 추천한다고 하였다. 묽은 종류의 서멀 그리스는 그 특성상 잘 펴바르는 것이 중요하겠으나 일반 사용자라면 만져볼 일은 드물 것이다. 어지간하면 인스트럭션이 있을테니 거기에 따르면 된다.

곰서멀이나 tfx의 경우 전체적으로 펴바르는걸 권장하는데 이런 식#으로 깔끔하게 펴 바를수도 있다.

일부 제조사(녹투아 등)는 공식적으로 바르는 방법을 알려 준다. 잘 모르겠으면 동영상을 보고 그것에 맞게 바르자.
smaller CPU에 NT-H1 바르는 법[3]
Medium CPU에 NT-H1 바르는 법[4]
larger-sized CPU에 NT-H1 바르는 법[5]

이런 도포법들에 대해서는 히트 스프레더를 완전히 덮어야 좋은 것이라거나 혹은 너무 많은 양을 사용하면 성능이 떨어질 수도 있다는 오해가 종종 있는데 그렇지는 않다. 성능이 떨어져봐야 어차피 몇 도 차이일 뿐이고 지나치게 발라봐야 돈만 아까울 뿐이다. 다만 점성이 낮은 전도성 서멀 그리스를 많이 발랐다가는 정말 큰일이 날 수도 있으니 주의하자. 어디까지나 '적당히' 바르는 것이 가장 좋다.

위의 내용이 복잡하거나 실수할까봐 불안한 초보 조립자들은, 그냥 CPU 히트 스프레더 가운데에 완두콩 크기만큼 바르고[6] 쿨러로 덮어 조립을 계속 진행해도 된다. CPU 히트 스프레더의 가장자리까지 완벽하게 서멀이 퍼지지 않았어도 극도로 적은 양이 아닌 이상은 보통은 CPU 코어가 CPU 히트 스프레더에 닿아 열이 나는 핫스팟 부위를 덮을 만큼 서멀이 충분히 퍼진다. 무엇보다도, 이렇게 발라도 서멀 그리스가 아예 없는 상태보다는 몇백배는 나으며 딱히 문제도 없다.[7] 또한, 되도록이면 일단 서멀 그리스를 바르고 쿨러를 덮었다면 잘 발라졌는지 걱정하지 말고 나사를 조이도록 하자. 불안해서 확인해보겠다고 쿨러를 떼어보면 생각보다 잘퍼져 있었는데 괜히 떼어낸 것 때문에 기존에 바른 서멀 그리스를 닦아내고 다시 발라야하는 판도라의 상자를 열어버린 것과 같은 일이 많다.

잘못 바르거나 실수로 묻어난 서멀 그리스는 휴지 같은 것으로 그냥 닦으면 잘 안 닦이는데, 아세톤을 면봉에 묻혀 닦으면 잘 닦인다. 아세톤이 없다면 의료용 알코올을 발라 닦아도 상당히 잘 지워진다. 그리고 넓은 면적을 닦을때는 휴지나 면봉보다 순면으로 된 화장솜에 아세톤이나 알콜을 묻혀 닦으면 매우 편하다. 물티슈로도 닦을 수 있으나 물기가 있으니 천천히 조립할 경우에만 써야한다.

대부분의 서멀 그리스는 뚜껑 잘 닫고 그늘진 곳에 보관하기만 해도 장기 보존이 가능하다. 구입할 때 용량이 너무 많은 것은 고르지 않는 게 좋다. 서멀 그리스를 바를 때는 대개 소량만 사용하는 데다, 일반적으로 수 개월, 수 년에 한 번씩만 도포하기 때문에 용량이 너무 많으면 오히려 낭비가 된다.

서멀 그리스의 품질에 따라 다르지만 서멀 그리스를 바르고 오랜 세월이 지나면 실리콘 오일이 서서히 증발하면서 고르게 도포되어 있던 전도성 분말들이 뭉쳐지게 된다. 그러면 방열판과 히트 스프레더 사이에 열 전도를 매개하는 분말이 사라진 면적이 증가하게 되는데, 이때 서멀 그리스의 기능이 서서히 사라지게 된다. 정상적으로 사용하면 7년이 흘러도 잘 작동한다는 보고도 있으나#, 동작 온도가 높을수록 실리콘 오일이 더 빨리 증발하며, 데스크탑에 비해 평균 온도가 높은 노트북, 채굴, 연속적인 작업, 과도한 오버클럭 상태에서 사용, 낮은 품질의 서멀 그리스 등으로 인해 불과 1년도 채 안되어 서멀 그리스가 굳어버리는 경우도 있다. 따라서 오버클럭을 하지 않았다면 시네벤치 같은 소프트웨어로 CPU에 강한 부하를 가한 후 HWMonitor나 HWINFO 같은 유틸리티 소프트웨어로 CPU 온도를 측정해 예전보다 많이 높다 싶으면 재도포해 주는 게 좋다.

서멀 도포에는 점도가 낮은 경우에는 브러시형(붓이 포함된 형태)이 유리한데 브러시형 서멀 그리스는 구하기가 어려워지고 있다.

5. 주의 사항

{{{#FF0000 이렇게 바르면 절대 안 된다.[8]메인보드 소켓에 도포하고 있다. 그것도 수두룩하게. 심지어 CPU도 저사양이 아니라 1개당 약 30만원이 넘는 AMD 라이젠 7 3700X다! ]}}}
파일:서멀그리스_잘못된_예시.gif

그러나 이렇게 발라도 정상 작동하는 사례도 있으나 이것은 운이 좋은 경우이다.##
#

이렇게 핀에다 직접 바르면 CPU와 메인보드가 둘 다 고장나는 최악의 상황이 벌어진다. 리퀴드 프로 등의 액체 금속 서멀 컴파운드를 저렇게 바르면 당연히 합선 사고가 나고, CPU와 보드 중 하나 이상이 죽는다. 일반적인 전기 비전도성 서멀 그리스면 합선 걱정은 없고 CPU와 소켓의 접합부가 훼손되지만 않았으면 이론 상 작동에 문제가 없기는 하지만, 저 수많은 핀 구멍 속에 들어간 걸 닦아낼 수도 없고 CPU와 보드가 고장나지 않더라도 시간이 지나서 서멀 그리스가 굳어버리면 CPU가 보드에 귀속되어 버린다. 수리점에서도 구멍 안에 들어간 서멀 그리스를 꺼낼 재주는 없으니 결국 소켓을 교체해야 한다.

아래에서 설명할 '리퀴드 프로'나 '리퀴드 울트라' 같은 액체 금속 서멀 컴파운드는 주로 갈륨이 섞여있기 때문에 바를 때 조심해야 한다. 전기 전도성이 있기 때문에 실수로 기판 위에 떨어뜨리거나 너무 많이 발라 넘쳐 다른 곳으로 새어 들어가는 경우 합선이 나 기판을 고장내는 경우도 있다. 또한 방열판이 알루미늄인 경우 갈륨의 특성 중 하나인 '갈륨 침투'가 일어나 퇴화 합금[9]이 되어버린다.

하나에 1,000 원도 안 하는 초저가 서멀 그리스는 간혹 가다 매우 드물게 물이 섞여있는 경우가 있다. 이런 서멀 그리스를 썼을 때 재수가 없으면 섞여있던 물이 새어나와 CPU와 메인보드의 요단강 익스프레스 직행 티켓을 끊는 최악의 상황이 벌어진다.[10] 열 전도와 안전을 동시에 챙기려면 적당한 가격대의 제품을 사용하는 게 좋다.

그리고 CPU에 핀이 있는 AMD CPU들[11]은 해당 핀을 소켓에 삽입한 후 고정쇠를 잠그면 고정틀이 살짝 옆으로 움직여 핀 방향과 수직으로 압박하게 되어 있다. 당연히 그 상태로 강제로 뽑으면 핀이 손상될 수 있다.[12] 이런 경우는 서멀 그리스가 굳어버려서 쿨러를 분리할 때 CPU도 같이 뽑혀 올라오는 경험을 해 본 사람이 많아 예상이 많이 될텐데, 이는 소켓에 단단히 고정되어 있던 CPU가 강제로 빠지는 것이기 때문에 필연적으로 소켓과 CPU에 무리가 가고, 잘못하면 핀이 부러져 CPU와 보드 둘 다 못 쓰게 되는 대참사가 벌어질 수 있다. 이처럼 방열판에 CPU가 붙어서 안 떨어지면 방열판을 살짝씩 비틀어주며 당기면 쉽게 분리된다. 이 방법조차 걱정되는 사람이라면 컴퓨터를 조금 사용하다 분리하거나 드라이기로 살짝 달궈서[13] 서멀 그리스를 녹여준 후에 떼어내면 잘 떼진다. 너무 오래되어 정말 지독하게 굳어 접착 수준으로 붙은 경우 뜨겁게 해도 소용없는 상황이 있는데, 사용자들의 후기를 보면 얇은 드라이버나 칼날 또는 치실로 CPU 옆면과 쿨러 사이를 슬쩍 긁어내고 간신히 떼었다는 경험들도 있다. 드라이버나 칼날을 쓰는 방법은 부품에 손상을 줄 가능성이 높고, 금속제 공구를 사용할 경우 정전기 위험도 있다. 그래서 데우고 방열판을 슬쩍 흔들면서 여러 번 분리 시도해도 안 될 경우 이외엔 추천할만한 방법은 아니다. #

그래픽 카드에 바를 때는 특히 조심해야 한다. 그래픽 카드는 쿨러의 분해가 CPU보다 어렵고, 주로 코어가 노출되어 있다. 때문에 굳은 서멀 그리스를 제거하다가 좁쌀만한 커패시터를 부러뜨릴 수도 있고 재조립 과정에서 나사를 너무 조이다가 코어를 깨먹을 수도 있기 때문이다. 초보자라면 되도록 분해하지 말고, 숙련된 사용자라도 주의해야 한다.
파일:진짜이대로_간다고_써멀아깝.jpg파일:돈아깝다....jpg
너무 많이 바르는 것도 좋지 않다. 저 양의 10%만 발라도 적정량을 훨씬 넘어 넘쳐나는 양이다. 거기다 온갖 그림을 그리듯 발라놓으면 기포가 들어가기 쉽다.

만약 본인이 컴맹 수준이거나, 컴퓨터를 만져본 경험이 풍부하지 않다면 잘 다룰 줄 아는 사람에게 부탁하거나, 아예 재도포를 하지 않고 그대로 쓰는 게 더 나을 수도 있다. 양심적으로 수리하는 업자들이 많이 상대하는 고객이 어설프게 재도포하겠답시고 쿨러 뽑다가 합선 사고를 내거나 부숴먹는 경우라고 한다. 특히 인텔 CPU 위에 고정하는 CPU 쿨러는 완전히 고정되었을 때, 쿨러만 잡고 들어도 케이스 자체를 들어올릴 정도로 단단히 고정되어 있어야만 부팅은 물론이고 합선도 나지 않고, 정상 작동 된다는 사실을 모르는 경우가 많다. 초보 입장에서 유튜브 등만으로 어설프게 따라할 경우에는 제대로 고정되지도 않은 상태에서 파워를 눌러켜거나, 쿨러를 뽑을 때 잘 뽑히지 않는다고 힘으로 잡고 흔들다가 부숴 먹는 경우도 흔하다고 한다. 특히 최악의 경우는 시키지도 않은 CPU 핀을 풀어 뚜따를 시도하거나, 쿨러를 강제로 끼워넣다가 핀이 휘어버리는 등(!), 기상천외한 경우도 드물지 않아서 골머리를 썩힌다. 그리고 이렇게 해서 고장 날 경우, 진짜 전문업자에게 맡겨야 하는데, 고치는 입장에서도 어디가 합선이 났는지 파악하기 어렵기 때문에 어설프게 건드리지 말라고 한다. 특히 조립된 새 PC의 경우 업자에게 맡기거나 해서 조립 된 상태로 들어올 경우, 기본적으로 도포된 서멀 그리스 만으로도 5~6년을 넘어가지 않는 한 크게 문제 되지 않는다고 하니 참고할 필요가 있다. 다만 게이밍 PC처럼 열이 많이 나는 PC는 2~3년마다 재도포 해주는게 좋다.

5.1. 피부 독성

대부분의 서멀 그리스는 인체 자극성과 독성이 있다. 물론 독성이 심한 것은 아니라서 정상적인 용도로 쓰다가 손에 조금 묻은 정도로는 별 지장이 없지만, 다량을 직접 섭취하면 큰일 날 수 있고 민감한 부위에 장시간 바르거나 하면 염증이 생길 수 있다.

서멀 그리스를 일반 그리스처럼 생각해서 윤활제 용도로 또는 시원해지라고 영 좋지 않은 부위에 발랐다가 다음날 비뇨기과로 직행한 사례가 있다. 서멀 그리스가 가진 독성에 의해 피부가 붓고 발진이 생기는 부작용으로 엄청나게 고통받았다고 하니 조심하자.

5.2. 블리딩 현상

서멀 그리스는 산화 알루미늄이나 산화 아연, 단결정 다이아몬드 등의 분말이 실록산 또는 메틸 실리콘 등의 유기 규소 화합물 안에 섞인 혼합물이다. 따라서 오랫동안 보관하거나, 주사할 때 압력에 의해 젤인 실리콘 오일이 다른 고체 물질과 분리되어 흘러나오기도 하는데 이런 현상을 블리딩 현상이라 한다.

블리딩 현상은 어느 제품에서든지 정도의 차이일 뿐 약간은 발생하므로, 오랫동안 보관한 서멀 그리스를 사용할 때는 휴지에 약간 짜내서 용출된 실리콘 오일을 제거 후 사용하면 된다.

잘 알려진 서멀 그리스 중에는 에너웨이테크의 Griffin Z9와 아틱의 MX5가 블리딩 이슈가 심한 편이며, 블리딩 현상이 언급되는 서멀 그리스들은 되도록이면 단기간 내에 사용하는 것이 좋다.

6. 점도

서멀 그리스 제품을 구분하는 가장 큰 특징 중 하나가 점도이다. 거의 미숫가루에 물 조금 덜 탄 수준으로 점도가 낮은 것부터 시작해서 고무찰흙 뺨칠 정도의 제품도 있을 만큼 점도가 다양하다. 일반적으로 이만큼 점도가 높은 제품들은 열 전도율이 매우 우수하고 비전도성 기준 g당 1~2만원 가까이 하는 고급 제품들이다. 그래서 일반적으로 이런 고급 서멀 그리스들은 제조사에서 주걱이나 기타 도구로 펴 바르기를 권장한다. 비교적 묽은 서멀 그리스들과 달리 가장 흔한 도포법인 콩 모양이나 당구장 모양으로 대충 짜놓으면 고루 퍼지기 어렵기 때문. 실제로 Der8auer의 실험 영상에서는 점도가 높은 편인 Thermal Grizzly Kryonaut 제품의 경우 콩 모양으로 짠 것보다 주걱 등으로 펴서 바른 쪽이 훨씬 잘 퍼졌고, 높은 점도 때문인지 기포도 없는 모습을 보여주었다. Thermalright TFX의 경우 무슨 고무덩어리로 느껴질만큼 더 점성이 높다.

제품마다 차이가 있으나, 일반적으로 낮은 점도의 제품일수록 바르기가 쉽고 기포 발생이 적다. 그리고 실리콘 오일이 빠르게 증발하여 성능 감소가 빠르며 실리콘 오일 증발 시 분말이 뭉쳐 마치 가뭄이 온 논밭마냥 심하게 쩍쩍 갈라지는 현상이 있다. 점도가 높은 제품은 반대로 바르기는 어렵지만 오랫동안 성능이 유지된다.

하지만 아무리 점도가 낮은 제품이라도 제대로 된 제품이라면 1년 안에 굳어버리는 경우는 매우 보기 드물기 때문에 만약 본인이 컴퓨터 조립 해체가 빈번한 편이거나, 처음 시작한 초보자일 경우에는 바르기가 쉬운 점도가 낮은 제품을 추천한다.

점도가 어느 정도인지는 알 수 없으나 쿨러마스터의 서멀 그리스로 무려 그림을 그린 사례[14]도 있다!기글하드웨어 링크

7. 종류

7.1. 실리콘 오일 계열

일반적으로 사용되는 서멀 그리스가 바로 이것이다. 주 성분은 실록산 또는 메틸 실리콘 등의 유기 규소 화합물(실리콘 오일)이며 산화 알루미늄, 다이아몬드, 산화 아연(ZnO) 등 다양한 열 전도성 분말을 넣는다. 그러므로 실리콘 오일을 넣은 서멀 그리스임에도 불구하고 분말 성분에 따라 일부는 전기 전도성이 있는 경우가 있기 때문에 제품 설명서를 잘 읽고 주의해서 다뤄야한다.

7.2. 액체 금속 계열

Liquid metal thermal paste

주로 갈륨과 인듐, 주석의 합금인 갈린스탄 서멀 컴파운드이다.

수은과 유사한 액체 상태의 금속이니만큼 30~80W/m·K라는 엄청난 열 전도율을 자랑한다. 그러나 그만큼 높은 전기 전도성 때문에 기판에 흘러들어가면 그대로 합선으로 고장나게 되며, 구리, 니켈, 실리콘 이외의 재질에 도포할 경우 금속 결정 내에 침투해 변성하여 큰 손상을 줄 수 있고 특히 알루미늄 방열판에 사용하는 것을 절대 금지하고 있다.

알루미늄 표면에 갈륨이 묻으면 갈륨이 알루미늄 결정 내에 침투해 퇴화 합금이 되는데, 금속이 종이처럼 푸석푸석해져서 알루미늄 방열판이 주석 페스트 현상이 일어난 주석처럼 쩍쩍 갈라진다. 직접 보자. 이런 위험성 때문에 부품 제조사에 따라 갈린스탄 서멀 컴파운드를 사용할 경우 A/S를 거부하는 경우도 종종 있다. 때문에 뚜따 후 코어와 히트 스프레더 사이에 도포하는 용도로 주로 사용된다. 히트 스프레더는 구리에 니켈 도금을 한 재질이기 때문에 갈륨과 닿아도 문제 없다. 물론 히트 스프레더와 쿨러 사이에는 실리콘 오일 계열의 서멀 그리스를 발라준다.

물론 일반 서멀 그리스처럼 CPU 표면과 히트 스프레더 사이에 바를 수도 있다. 이 용도로 사용할 시 최상급 비전도성 서멀 그리스 대비 3도 이상의 온도 하락을 기대할 수 있으며, 몇 년이 지나도 굳지 않기 때문에 지속성도 좋다. 누출은 거의 걱정하지 않아도 되는 것이 새어나오지도 않을만큼 소량만 바르는데다, 표면장력이 매우 높아서 가장자리로 밀려나온 극소량의 서멀도 흘러내리지 않기 때문이다. 다만 바르면서 히트 스프레더 이외의 부분에 절대 묻지 않게 조심해야 하고, 자기 쿨러의 히트 스프레더가 알루미늄이 아닌 것을 확실히 확인해야 하며, 갈륨의 특성인지 시간이 지나면 CPU 표면의 인쇄된 글자가 조금씩 지워지기 때문에 보증에 문제가 생길 소지가 있다.

8. 유명 제품 목록

2021년 새로 출시된 MX-4의 후속작으로 MX-5이 출시되어 전작보다 비싼 가격(2021 공식 홈페이지 쇼핑몰 기준 8g $14.99)에 유통되는 중이다. 전작 MX-4의 회색과 달리 하늘빛 민트색이고 점도가 달라져서 기존과 바르는 느낌이 다르다는 평. 퀘이사존이나 각종 커뮤에서 성능테스트를 해 봤는데 MX-4와 유의미한 발열 차이는 없다는 벤치마크 테스트들이 많지만, 전작 MX-4의 가품 이슈를 피하는데 의의를 두고 구매하는 경우가 많다. 그러나, 일부 제품에서 기름이 흘러내리는 것이 보일 정도로 심각한 수준의 블리딩이 발생한 사례가 여러건 보고되면서 이슈가 되었다. 해당 문제에 대해 퀘이사존의 한 유저가 블리딩 사례들을 종합하여 본사에 문의한 결과, 제품에 문제가 있다는 걸 인정하였으며 본사를 통할 시 교환을 진행해 주겠다는 답변을 내놓았다. 한편, 그밖에 정상 제품이라 하더라도 도포한지 얼마 안가 금방 말라붙는다는 증언도 자주 언급되며, 이전에 블리딩 이슈와 내구성 이슈로 말이 많았던 Griffin Z9와 비견될 정도로 안정성과 내구성을 기대하기는 힘든 제품으로 나타났다. 여기에 블리딩이 발생한 제품을 교환 신청한 사례 대해 유통사측에서 출고 당시엔 정상 제품이었으니 문제없다고 못박아 버리고 그대로 반송한 경우도 발생하여, 제품에 대한 여론은 별로 좋지 않다. 결국 2022년 1월 19일 ARCTIC 측에서 MX-5의 제품 결함 발생 사실을 인정하고, 이상 증세가 나타난 제품에 대해서는 무조건 반품 및 교환 조치를 진행하였다. 그 때문인지 2022년 4월 기준으로 아틱 본사 공식 홈페이지 판매 페이지에는 MX2와 MX4만 있고, MX5는 없다. 현재는 MX-6라는 제품이 새로 출시된 후 단종된 것으로 보인다.}}}
탐스 하드웨어 2021 서멀 컴파운드 90종 종합벤치 [26]
각종 테스트에 따르면 단순히 열 전도성이 높다고 해서 성능 역시 뛰어난 것은 아니라는 것을 알 수 있으니 유의하자.

9. 자매품

9.1. 서멀 테이프/서멀 패드

테이프나 패드 형태로 나오는 열 전도체. 일반적으로 그래픽카드의 방열판을 뜯었을 때 전원부 및 VRAM 칩셋이나 M.2 SSD의 방열판, 노트북의 발열부 등에서 볼 수 있다.

약간 푹신한 소재로 되어 있어서 압력이 가해지면 방열판과 발열체 사이에서 눌려 밀착하여 열을 전달한다. 그러나 일반적으론 서멀 그리스에 비하면 같은 열 전도율을 가져도 두께 때문에 성능이 낮은 경우가 대부분이고, 수치 상으로는 서멀 그리스와 비슷한 열 전도율을 달성했다 해도 테이프 자체의 두께도 두께인데다[27] 아무래도 젤보다 밀착력이 떨어질 수밖에 없는 부분 등 다양한 요인 때문에 더 낮은 열 전도율의 서멀 그리스보다 못한 성능을 보인다. 때문에 CPU/GPU 등 발열이 심한 부분에 사용하기는 부적합하고 방열판과 어느 정도 간격이 있는 저발열 열원에만 주로 사용한다.

그래도 서멀 그리스보다 성능이 떨어진다고는 하지만, 수명이 사실상 없다시피 하기 때문에 시간이 지나면 굳어서 성능이 저하되는 서멀 그리스보다 관리가 편하다.[28] 나중에 서멀 그리스 재도포를 위해 쿨러를 뜯어낼 필요도 없고, 닦고 바르고 하는 등의 과정도 필요가 없어서 장착과 관리, 교체 모두 서멀 그리스보다 훨씬 간편하다는 장점이 있기 때문에 사무용 컴퓨터 등 발열이 그리 심하지 않은 CPU에는 간편한 장착을 위해 사용할 만하다.

이와 관련되어 가장 유명한 제품은 PTM7950으로 하니웰의 공업용 상변화[29] TIM인데 Lenovo Legion의 하이엔드급 제품에 기본으로 장착되어 나오는 제품이지만 상위권 서멀 그리스와 견주는 성능에 수명도 긴 서멀 패드의 장점을 다 가져서 일부 유저들이 사제로 구해다가 쓰는 경우를 많이 보여준다. [30]

9.2. 서멀 퍼티

점토 형태의 열 전도체. 서멀 패드 처럼 주로 그래픽 카드의 전원부나 VRAM 등에 사용된다. 서멀 패드와 서멀 구리스의 중간 쯤 되는 물건이다.

도포시에는 고무 찰흙 처럼 손이나 주걱 등을 이용해 적당한 양을 떼어내어 얹어주고 방열판을 결합하면 압력에 의해 알아서 퍼지면서 밀착된다. 효과는 일반적인 서멀 패드와 비슷하지만 서멀 구리스 처럼 알아서 적당한 두께로 퍼지는 성질 때문에 두께를 신경쓸 필요가 없으면서 서멀 구리스와 달리 흐르지도 않고 재사용도 가능해 서멀 패드 대용으로 좋다. 다만 서멀 구리스 처럼 직접 발라줘야 하고 다른 곳에 묻을 수 있어 도포시에는 좀 더 귀찮다.

10. 다른 물질을 쓴다면?

컴퓨터가 아프면 후시딘을 발라주면 된다. 사실 CPU와 쿨러 사이의 틈새를 메꿔줄 수 있는 물질이라면 물파스, 연고, 치즈, 마요네즈 등 별의 별 상식밖의 물질을 발라도 당장은 생각보다 온도가 괜찮게 나온다. 그 중에 가장 큰 효과를 보장하는 것은 무좀약과 핸드크림. 부작용(?)으로는 방안에 치즈, 마요네즈 냄새가 퍼질 수도 있다고. 물론 응급용 외에는 권하지 않는다. 섭씨 20~30도와 70~80도를 오가는 환경에 몇 시간씩 노출된 물파스, 연고, 마요네즈 등의 물질들이 초기의 상태를 유지한다고 보기 힘들다.[31] 풀로드 시 CPU의 높은 온도 뿐만 아니라 컴퓨터가 종료된 후 상온에서도 변형이 일어나기 때문이다. 굳었다 녹았다를 반복하면서 지속적인 대미지를 주던가, 성분이 날아가서 누드 서멀 그리스가 되던가, 성분이 변형되어 단열재 혹은 보온재가 되기도 한다.

치약으로 대체한 사례도 있다. 하지만 고추장으로는 안 되는 것 같다.# 케찹으로도 안 되는것 같다.케찹 서멀 그리스 일주일 후기.jpg

사실 이건 꽤 간단한 상식으로 변별이 가능한데, 그냥 쉽게 생각해서 단맛 나는 건 서멀 그리스 대신 쓰면 망한다. 탄수화물이 열에 노출되면 카라멜화되면서 눌어붙기 때문. 단백질도 마찬가지로 열에 노출되면 변성되면서 눌어붙기는 하나, 우리가 주방에서 접할 수 있는 페이스트 종류 중에는 단백질 계열은 별로 없다. 고추장도 케첩도 설탕이 들어가는데, 설탕을 가열하면 맛나는 달고나가 된다. 그걸 CPU에 발라놓으니 회로 발열로 인한 열로 가열된 설탕이 달달하게 눌어붙으며 맛깔나는 CPU 뽑기가 만들어지는 것이다. 특히 PGA 타입의 CPU에 사용하면 무뽑기 현상을 일으킬 가능성이 높으니 따라하면 안 된다.

설탕이 들어있지 않은 대용품이라 하더라도 산성이나 알칼리성을 강하게 띌 경우, 장시간 접촉하면 금속부품의 손상을 가져올 수 있다. 부식성이 있는 가짜 서멀 그리스를 사용한 사람들 중 쿨러 접촉부나 CPU가 부식돼서 망가진 케이스들이 컴퓨터 커뮤니티에서 자주 있었다는 점을 상기하자. 퀘이사존 예시, 보드 사이 가짜 서멀 그리스 들어감

부패하는 유형의 물질이 보드 부품 틈새에 들어가도 당연히 문제가 심각해진다. 음식 등은 시간이 지날수록 부패하므로 제거해야 하는데 틈새에 끼어버리면 최악의 경우 보드를 해체하거나 AS센터를 방문해야 하는 수가 있다. 뭐가 되던지 정식 서멀 그리스가 아닌 것을 발랐다면 반드시 깨끗하게 알코올이나 제거액을 써서 완벽하게 닦고, 잔여물이 없는지 재확인한 후 정품 서멀 그리스를 발라 마무리해야 한다.

그래서 중고로 CPU를 구매해서 동작을 확인해야 하는데 당장 서멀 그리스가 없을 경우엔 위같은 대용 물질을 바르기보단 서멀 그리스 없이 방열판만 CPU위에 얹어 놔도 BIOS 화면은 무리없이 버틴다. CPU위에서 들었다 놨다 해보면 실시간으로 온도가 변화하는 걸 확인할 수 있다. 다만 자칫 자빠뜨려서 보드를 찍으면 큰일이니[32] 확인만 하고 서멀 그리스를 구해서 제대로 장착하도록 하자.

11. 기타

사실 PC용 서멀 그리스는 비싼 제품이라도, 제품 자체의 가성비는 좋은 편이 못 된다. 한 번 도포하면 2~3년은 유지되고, 조립, 수리 업자들이나 PC를 직접 조립하는 유저들이 아니면 쓸 일이 거의 없는 소량 유통제품의 한계.[33] 때문에 공업용 제품을 잘 쓰면 상당한 가성비를 볼 수도 있다. 다만 공업용은 원래 용도가 조금 달라서 특유의 단점이 있으니 잘 이해하고 올바르게 써야 그 장점을 최대한 써먹을 수 있다.

하지만 자기 역할을 제대로 못하는 처참한 서멀 그리스도 있으니 잘 골라야 한다. 잘못 고르면 안 바르니만 못한 열 전도율을 보여 구매자의 혈압을 올리는데 한몫 단단히 한다. 서멀 그리스만 잘 골라도 온도가 10도 가까이 내려간다.

서멀 그리스와는 반대 개념으로, 쿨러와 CPU 표면을 서로 딱 들어맞도록 가공해서 열 전달 효율을 높이는 방법도 있다. 흔히 래핑이라 불리는 작업. 물론 CPU와 쿨러의 방열판을 거울처럼 민다고 하더라도 금속 표면의 틈을 완전히 없애는 것은 불가능하기 때문에 서멀 그리스를 사용해야 하는 건 변함없다. 글카 쿨러 베이스 래핑

인텔의 아이비브릿지 이후 CPU는 솔더링 대신 서멀 그리스로 채워져 있어 전력 소모는 낮아졌음에도 온도가 낮아지지는 않았다. 이에 어떤 사람들은 오버클럭 시 발열을 잡기 위해 뚜껑을 따서 열 전도율이 더 좋은 사제 서멀 그리스를 바르기도 한다. 그런데 이 과정에서 코어 부수고 피눈물 흘리는 유저도 있다. 아예 2017년에 발매된 HEDT 라인업인 스카이레이크-X와 카비레이크-X 마저 서멀 그리스로 채워져 있어서 엄청난 비난을 받았다. 심지어 인텔 제온 시리즈마저 서멀 그리스질을 했다는 사진이 나와서 엄청난 비판을 받고 있다. 싼 것도 아니고 무려 천만 원 짜리에 서멀 그리스를 발랐다는 얘기다. 이와 다르게 AMD의 라이젠은 APU를 제외한 전 제품에 솔더링 처리를 해줬다. 결국 인텔도 커피레이크 리프레시부터 솔더링으로 돌아왔다.

바르고 펴야 하는 서멀 그리스 대신에 붙이고 재사용이 가능하고 열 전도율이 높은 흑연(graphite) 서멀 패드까지 나왔다. 한편, 제조사에서는 재사용을 권장하지 않으며, 벤치마크 테스트상 결과로는 완전 싸구려 서멀 그리스와 시중 가성비 서멀 그리스들의 중간쯤 되는 열 전도를 보여준다. 이것에 비해 가격은 시중 가성비 서멀 그리스를 서너번 바를 만한 양을 살 수 있기 때문에 가성비는 떨어진다. 또한, 흑연이 전도성 재질이기 때문에 그럴 가능성은 낮겠지만 합선에도 주의해야 한다. 한편, 용제 증발로 인한 재도포를 할 필요성이 없기 때문에 온도는 좀 높더라도 재도포가 너무 귀찮은 유저들은 선택해볼만 하다.

12. 관련 문서

[1] 그리스의 일본식 발음인 구리스 때문에 "서멀 구리스"라고 부르는 경우도 많으며, 이 명칭 이외에도 '서멀 페이스트(Thermal paste)', '서멀 컴파운드(Thermal compound)', 'HTP(Heat transfer paste: 열 전달 반죽)', 'TIM(Thermal interface material)'이라고도 불린다.인텔이나 AMD 같은 CPU 제조사나 NVIDIA나 AMD 같은 GPU 제조사들에선 TIM이라는 단어를 더 자주 쓴다.[2] 점성이 높으면 한쪽으로 흐르는 경향이 줄어들기 때문에 기포가 생기기 가장 어려운 가운데 한점에서 퍼지게 하는 것이 가장 좋다.[3] LGA1150, LGA1151, LGA1155, LGA1156, LGA1200[4] AMD AM5/AM4, Intel LGA1700, LGA2011 & LGA2066[5] AMD TR4, Intel LGA4677, LGA4189, LGA3647[6] 완두콩 만한 양이 어느 정도인지 가늠이 안간다면, 구글에 "thermal paste amount"나 "서멀 양"이라고 검색하면 나오는 이미지 중에서 CPU 히트 스프레더 가운데에 얹어 놓은 듯이 있는 이미지의 예시들이 일반적으로는 충분한 양이다. 서멀 주사기를 CPU에 콕 찍어 바르는 느낌이 아니라, 볼륨감 있는 동그란 모양으로 바르면 된다.[7] 위에 언급된 극도로 적은 양의 상황이어도 일단은 서멀 그리스가 있음으로 인해 어느 정도 열이 빠져나갈 수 있어 컴퓨터가 정상적으로는 동작하는데, 서멀 그리스가 아예 없으면 컴퓨터가 동작하다가 얼마 지나지 않아 온도가 너무 높아지고 그 이후에 열을 조절할 수 없어서 컴퓨터가 그냥 꺼진다. 심지어 옛날 컴퓨터는 서멀 그리스 없이 사용하면 CPU가 타서 완전히 고장났다.[8] CPU의 칩을 덮고 있는 금속 방열판(히트 스프레더) 위에 도포해야 하는데,[9] 물 먹은 골판지처럼 힘을 줘서 누르면 바스라진다.[10] 물이 빠져 나오지 않더라도 물을 용매로 쓴 서멀 그리스는 기름을 사용한 제품보다 쉽게 굳어버린다.[11] 일부 펜티엄3(코퍼마인-T, 투알라틴), 펜티엄4(소켓 478)도 해당. 인텔 775 소켓부터는 우리가 흔히 보는 보드에 핀이 있는 형태로 바뀌었다. 최근에는 AMD도 일부 CPU에 한해 이런 형태로 가는 중이다.[12] 그렇다고 LGA 타입의 단점이 없는 것은 아니다. CPU 손상은 사라졌지만(대신 쿨러의 고정나사를 강하게 죄어 버리면 CPU의 PCB기판이 얇으면 휘는 경우도 있다) 초기엔 익숙하지 않은 이들이 실수로 메인보드의 핀을 손상시키는 사례가 종종 나오곤 했다. 당연 사용자 과실이며, 소켓을 통째로 갈아야 하는 상황이 된다.[13] 정말, 정말로 살짝만 달궈야 한다. 너무 뜨거우면 칩이 사망하기 때문.[14] 붓으로 그렸다고 한다.[15] 물론 적절한 점성이라지만 경우에 따라 무뽑기가 가능할 수도 있다.[16] 하지만 몇몇 제품에서는 블리딩 현상이 발견되기도 한다.[17] 공식홈에서는 보관 기간이 3년으로 길며 도포한 후에 5년 이상 CPU에 사용할 수 있다고 적혀 있으나, 실제로 그만큼 테스트해볼 사람이 드물기에 정말 그런지는 알려지 있지 않다.[18] 곰서멀 크라이오넛이 신에츠에서 만든 서멀 그리스를 리버스 엔지니어링으로 복제한 물건인데 이건 그 곰서멀 크라이오넛을 리버스 엔지니어링 한 걸로 추정되어 따지고 보면 신에츠의 짝퉁의 짝퉁이다.[19] 사실 싸고 좋으면 그만이긴 하다. 해당 상품 등장 이후 높은 가격을 유지하던 제품들의 가격이 대거 하락하였다. 네이버쇼핑 기준 MX-4 4g은 9900원에서 6900원으로, Grizzly Kryonaut 1g은 1만 원 이상에서 7900원으로 내려갔다.[20] 사실 어지간히 저질인 서멀 그리스가 아니라면 1년 이상 사용 시 무뽑기는 굉장히 자주 일어난다. 고정 클립을 풀은 채로 좌우로 힘을 줘서 비틀면 딱! 소리가 나고 떨어진다. 소중한 CPU를 버리고 싶지 않다면 어느 서멀 그리스를 쓰든 반드시 주의해야 한다.[21] 이 서멀 그리스는 초기 도포후 온도는 최상급 수준으로 상당히 좋은데 반해서 채굴 PC 기준 수명이 딱 1개월 간다. 그 이상 지나면 온도가 급상승하기 시작한다. 해당 리뷰를 보면 도포 직후기에 온도가 잘 나오는 것으로 해당 리뷰 작성자가 지금까지 사용하고 있다면 서멀 그리스가 딱딱하게 굳어있을 것이다.[22] 타사 제품은 4g으로 나오는 게 보통인데 양은 절반에 가격은 두 배 수준이다.[23] 1.5W/m·K~3W/m·K[24] 물론 mx-4 보다 좋지는 않다. 일부 벤치 한정이며 유지력 부분에서의 차이도 크다. 벤치는 서멀 도포 직후에 축정한 것임에 유의[25] 몇달 지나면 성능이 더 떨어지는 만큼 열전도율 4.8w 정도의 성능만 낸다고 생각하자. 그렇다고 몇달만에 말라버리거나 하진 않고, 다만 유명 제품에 비해 유지력이 약하다는 것이다[26] 곰서멀은 이제 슬슬 비전도성 최상급 서멀 그리스의 자리에서 멀어지고 있는 모습을 볼 수 있다.[27] 그러나 같은 서멀패드라면 오히려 얇은 것이 밀착성 문제로 성능이 떨어지는 경우도 있다[28] 다만 시간이 지나면 기름기가 조금씩 스며나오기는 한다.[29] 평시에는 고체이나 45℃ 이상에서는 젤 비슷한 상태로 변화한다.[30] PTM7950의 성능은 아틱의 MX4랑 엎치락 뒤치락 하는 수준의 성능을 보여준다. 가격은 물론 안드로메다로[31] 열 전도율 자체도 서멀 그리스에 비해 그리 좋지 않고, 단지 쿨러와 CPU 사이의 미세한 틈을 메워주는 효과밖에 없다. 특히 유성용제가 아닌 물을 용제로 쓴 경우는 수분이 날아가면 굳어서 열을 가해도 다시 연화되지 않으며, 잘못하면 누출되어 메인보드가 합선될 우려도 있다. 거기에 마르면 그냥 열 전도를 막는 방해물 역할만 하게 되는 셈.[32] 회로 손상은 보증 기간 내에도 유상 수리이며 정도가 심하면 수리 거부 당한다![33] 게다가 요즘에는 CPU를 사면 딸려오는 스톡 쿨러에 미리 도포된 상태로 나오므로 더더욱 쓸 일이 없다.

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