이번 글에서 다룰 내용은 메인보드, 그래픽카드에서 발생할 수 있는 전원부 고주파음 (코일 노이즈, 초크 떨림음) 원인과 해결 방법입니다.
고성능, 하이엔드 그래픽 카드를 주로 사용하는 분들이라면 대부분 경험하게 되는 좋지 않은 경험이 있습니다. 바로 고주파음, 코일 노이즈 (Coil Noise), 코일 와인 (Coil Whine), 초크 와인 (Choke Whine) 등으로 많이 표현되는 초크 떨림음이 심하게 발생하는 현상입니다.
Whine은 울다, 징징거린다는 뜻으로 코일 와인은 바로 그래픽 카드 전원부의 구성 요소 중 하나인 초크 코일의 진동 (Vibration)을 의미합니다. 국내에서는 주로 고주파음이라고 많이 표현되는데, 사실 이 노이즈는 고주파와는 좀 거리가 있기 때문에 사실 정확한 표현은 아니라고 할 수 있습니다.
전원부 고주파음 (초크 떨림음) 원인과 해결 방법
아무튼, 전원부는 많은 전류가 흐르면 자기장과 왜곡이 발생하며 전력을 많이 소비하는 제품일수록 그 정도가 심한 편입니다. 전류 흐름에 따라 자기장이 변화하고 자기장내에 있는 부품이 자기 왜곡에 의해 진동함에 따라 흔히 앞서 말한 고주파음 등으로 불리는 코일 노이즈가 발생하게 되죠.
이 소음이 얼마나 심하냐에 따라 사람이 들을 수 없거나, 들을 수 있거나 하고 혹은 과하게 커서 방해를 주는 상황이 나타날 수 있습니다. 메인보드, 그래픽 카드 등에서는 주로 인덕터로 사용되는 코일이 진동하여 소음을 발생시키며 이것이 바로 고주파음이라고도 많이 불리는 코일 노이즈죠.
요즘에 출시되는 그래픽 카드의 경우 GPU에 걸리는 부하에 따라 전류량이 적절하게 조절됩니다.
특히 Maxwell이나 Pascal 아키텍처와 같이 최신 GPU가 사용된 그래픽 카드(GTX 900 시리즈나 GTX 10 시리즈, RTX 20 시리즈 또는 비슷한 시기에 출시된 AMD의 제품)는 다단계의 파워 게이트를 사용하여 복잡한 전력 제어를 하고 있습니다.
따라서 상태에 따라 전류 변동폭이 매우 크며 자기 왜곡에 의한 코일 떨림을 발생시키기 쉽습니다. 그리고 그 부하의 변동에 따라 발생하는 소음이 사용자가 들을 수 있는 가청 주파수가 되는 경우 정도에 따라 조용하게 혹은 시끄럽게 들리게 됩니다.
NVIDIA는 이런 현상에 대해 과거에는 스위칭 주파수로 인한 노이즈가 문제였지만, 최근 그래픽 카드 등에서 전원부 소음이 발생하는 이유는 스위칭 주파수가 아닌 로드에 따라 전원부에 흐르는 전류가 급증하는 것이 원인이라고 설명했습니다. 우리가 이 소음을 느끼는 것도 대부분 해당 부품이 동작하며 부하가 걸려 많은 전류가 흐르는 순간입니다.
그렇다면 우리가 이를 해결할 수 있는 방법은 없을까요?
기본적으로 알려진 접지, 콘센트에 꽂는 플러그의 좌우 방향 변경, 파워 교체, 메인보드 교체 등으로 효과를 보는 경우도 있으며, 수직 동기 (V-sync) 등을 이용한 프레임 제한 (Frame limit), 전력 제한 (Power limit), 동작 클럭을 낮추거나 (Under-clocking) 전압을 낮추는 (Under-volting) 등 로드 시의 전력 소모량을 줄이는 방법도 있습니다.
물론 전력 소모량을 줄이면 성능 역시 떨어지는 문제가 있고 정도가 심한 경우는 이런 것으로 해결되지 않습니다. 그렇다면 물리적으로 초크 떨림을 어떻게 막을 수 있을까요?
가장 확실한 방법은 초크를 떨리지 않도록 물리적으로 고정해주는 것입니다.
흔히 볼 수 있는 순간 접착제, 에폭시 등을 이용하는 방법이 있습니다. 그래픽 카드에서 소음이 발생하는 초크 코일 부분에 순간 접착제나 에폭시를 몇 방울 넣어 경화시키는 것이죠.
이것은 과거에도 많이 사용되던 방법입니다만 요즘 고급 제품들은 초크 코일이 대부분 밀폐형으로 바뀌면서 이런 방식을 적용하기 힘들어졌습니다. 그러나 위 사진의 제품(HIS Radeon RX 580)과 같이 틈이 보이는 초크 코일이 사용된 경우에는 충분히 시도해볼 만합니다.
다만, 제품의 고장 발생 시 ‘사용자의 제품 임의 개조/변경’에 해당되어 무상 서비스가 불가능해지기 때문에 이런 패널티가 없는 경우에 시도하는 것이 좋습니다.
주의해야 할 것은 전원부는 보통 고온이 발생하기 때문에 내온/내열성 순간 접착제를 사용해야 한다는 것입니다. 따라서 순간 접착제의 발화점 등 특성을 확인해 보고 적용해야 합니다.
예를 들어 록타이트 401(50g 이상 제품), 록타이트 454, 록타이트 495, 록타이트 406과 같은 제품은 섭씨 120도의 온도까지 특성을 유지할 수 있다고 합니다.
또한, 무상 보증 기간 남은 제품은 해당 증상을 어필하는 경우 유통사에 따라 1회 정도 교체가 가능할 수도 있는데 아쉽지만 증상이 사라진다는 보장은 없습니다. 오히려 더 심해질 수도 있으니 일종의 모험이 될 수도 있는 셈이죠.