도쿄대학교 연구팀이 물의 상변화를 활용하여 열 제거 효율을 향상시키는 혁신적인 냉각 솔루션을 개발했습니다. 이 새로운 방법은 흐르는 물에 의존하는 전통적인 냉각 방식에 비해 액체에서 기체로 전환되는 과정에서 7배 더 많은 에너지를 흡수하는 것으로 보고되었습니다.
연구자들은 칩에 통합된 좁은 모세관을 통한 증기 흐름의 문제를 3D 미세유체 채널과 집합 분배층을 구현하여 해결했습니다. 이 혁신적인 설계는 열 및 유체 성능을 크게 향상시켜 성능 계수(COP)를 100,000으로 달성했으며, 이는 기존의 단일상 물 냉각 시스템보다 약 10배 높은 수치입니다.
수석 저자 마사히로 노무라는 고출력 전자 장치에 대한 효과적인 열 관리의 중요성을 강조하며, 이 새로운 설계가 차세대 기술에 필요한 고급 냉각 솔루션의 길을 열 수 있을 것이라고 제안했습니다. 이 이중상 냉각 시스템은 이국적인 유체 없이 더 컴팩트한 설계를 가능하게 하여 고성능 컴퓨팅에서의 열 문제를 완화할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
이 기술의 응용 분야는 마이크로칩을 넘어 레이저, 광검출기, LED, 레이더 시스템, 자동차 및 항공우주 분야에서도 활용될 수 있습니다. 특히 이 시스템은 자연 대류를 이용하여 펌핑 메커니즘 없이 열을 방출할 수 있는 수동적인 기능도 갖출 수 있습니다.
반도체 기술이 발전하고 칩이 작아지면서 더 집중된 열을 발생시키는 상황에서 혁신적인 냉각 솔루션이 필수적입니다. Frore AirJet Mini Slim 및 Ventiva Ionic Cooling Engine과 같은 기존의 능동 냉각 기술이 존재하지만, 이 새로운 이중상 시스템은 전력 요구 없이 좁은 공간에서도 효과적인 수동 냉각 솔루션으로 중요한 발전을 이끌 수 있을 것입니다.
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