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스마트폰은 왜 뜨거워지나요?
조회 : 936 추천 : 10
fjrigjwwe9r1UNIMO_MULTIBOARD:Brd_Contents 화장실 스티커 광고로 자주 볼 수 있는 흥신소는 돈을 받고 남의 뒤를 밟는 일을 주로 한다고 합니다. ‘네가 못 하는 일, 내가 대신 해 주겠다’는 뜻이죠. ‘블로터 흥신소’는 독자 여러분의 질문을 받고, 궁금한 점을 대신 알아봐 드리겠습니다. 전자기기를 쓰다 생긴 궁금증, 잠자리에 들었는데 불현듯 떠올랐던 질문, 몰라도 되지만 그래도 궁금한 것, 누구한테 물어봐야 좋을지 답이 안 나오는 의문까지. 아낌없이 물어봐 주세요. e메일(sideway@bloter.net)이나 페이스북(http://www.facebook.com/Bloter.net), 트위터(@bloter_news) 등 어떤 방법이든 좋습니다. 스마트폰에서 열이 나는 이유는 스마트폰 본체에 들어 있는 다양한 부품 때문입니다. 그중 가장 많은 열을 내는 부품은 모바일 프로세서입니다. 데스크톱이나 노트북이 열을 내는 원리와 같습니다. 스마트폰으로 인터넷이나 게임을 즐기는 동안 모바일 프로세서가 계산을 하는 과정에서 열이 발생합니다. 좀 더 구체적인 원인을 알아보기 위해 팬택 중앙연구소의 도움을 받았습니다. 허원혁 팬택 중앙연구소 수석연구원은 ＂최신 스마트폰이 예전 피처폰과 비교해 더 뜨겁다고 느끼는 것은 듀얼코어나 쿼드코어 등 프로세서의 코어 개수가 많아졌고 클럭 속도도 2GHz대까지 발전하는 등 전반적인 하드웨어 성능이 올라갔기 때문＂이라며 ＂프로세서가 소모하는 전류량이 많아졌기 때문에 더 많은 열을 내는 것＂이라고 설명했습니다. 스마트폰에서 나오는 열은 스마트폰이 소비하는 전력량과 관계가 깊습니다. 예를 들어 클럭 속도가 1GHz 정도에 머물렀던 초기 스마트폰은 동영상을 보거나 게임을 즐길 때 7~800mAh 정도의 전류를 소모했다고 합니다. 최신 스마트폰은 평균 1Ah 이상 소모합니다. 과거 스마트폰과 비교해 30% 이상 전력 소모량이 많아진 셈입니다. 스마트폰 하드웨어 성능이 높아짐에 따라 프로세서가 더 어렵고 많은 일을 처리하게 됐기 때문이죠. 좀 더 근본적인 부분에 궁금증이 생겼습니다. 프로세서는 왜 계산하는 과정에서 열을 내는 것일까요. 모바일 프로세서는 수많은 트랜지스터로 이루어져 있습니다. 집적도에 따라 수백만개에서 많게는 수억개의 트랜지스터가 프로세서 안에 들어갑니다. 트랜지스터는 게이트와 소스, 드레인으로 이루어져 있습니다. 트랜지스터에 가하는 전압에 따라 소스와 드레인 사이에 전류가 흐르거나 흐르지 않게 됩니다. 전류가 흐를 때는 ＇1＇, 흐르지 않으면 ＇0＇입니다. 흔히 알고 있는 디지털 신호는 이렇게 만들어지는 것이죠. 트랜지스터는 ＇1＇과 ＇0＇을 만드는 일종의 스위치라고 생각하면 됩니다. 열은 트랜지스터에 전류가 흐를 때 발생합니다. 저항 때문입니다. 저항은 전류의 흐름을 방해하는 요소입니다. 전류가 흐르는 과정에서 저항에 의해 전자가 충돌해 열이 나는 원리입니다. 스마트폰 속에서 모바일 프로세서 다음으로 많은 열을 내는 부품은 전원관리 집적회로(IC)입니다. 전원관리 집적회로는 모바일 프로세서를 포함해 전력이 필요한 모든 부품에 전원을 공급하는 역할을 합니다. 모터나 디스플레이, 통신 프로세서 등 스마트폰 속 부품이 전원관리 집적회로에서 전력을 공급받습니다. 세 번째로 많은 열을 내는 부품은 통신 프로세서입니다. 인터넷을 이용하거나 통화를 할 때 스마트폰이 따뜻해지는 느낌을 받은 적이 많으실 겁니다. 통신 프로세서가 네트워크 연결을 유지하기 위해 전파를 쏘기 때문입니다. 송·수신 과정 중 열을 많이 내는 쪽은 송신 쪽입니다. 특히 전파가 잘 닿지 않는 지역에서는 스마트폰이 더 강한 힘으로 신호를 보내야 하기 때문에 더 높은 열이 발생할 수 있습니다. 산이나 섬 등 이른바 ＇잘 안 터지는＇ 지역에서 스마트폰 배터리가 빨리 닳아 없어지는 것도 이 때문입니다. 발열을 피할 수 없는 스마트폰 제조업체는 이 열을 어떻게 잡고 있을까요. 두 가지 방법이 쓰입니다. 하나는 부품과 스마트폰 몸체 사이에 공기층(에어갭)을 두는 방법입니다. 열이 손에 전달되는 것을 막기 위함이죠. 다른 하나는 열이 스마트폰 전체에 고루 퍼질 수 있도록 금속 소재를 붙이는 방법이 있습니다. 특별히 뜨거운 열을 내는 부위(핫스팟)의 열을 다른 쪽으로 보내 온도를 낮추기 위함입니다. 스마트폰 업체의 고민도 이만저만이 아닙니다. 열을 막거나 퍼뜨리려면 공기층을 두거나 금속 소재를 붙여야 하는데, 날이 갈수록 스마트폰 두께는 줄어들고 있기 때문이죠. 최신 스마트폰일수록 성능은 올라가고 두께는 얇아지고 있습니다. 스마트폰의 온도를 높이고 있는 꼴입니다. 허원혁 수석연구원은 ＂스마트폰의 최대 온도가 45도를 넘지 않는 선에서 제품을 개발하고 있다＂라며 ＂일반적으로는 40도 이상 온도가 올라가지 않도록 하고 있다＂라고 설명했습니다. 유럽에서는 전자기기 접촉표면온도 규격인 ＇EN 563＇에 따라 전자제품 온도를 관리하고 있습니다. 사람 몸에 닿는 시간에 따라 온도 규정이 다르지만, 최저 43도에서 51도까지 규정하고 있습니다. 일본도 스마트폰 등 휴대용 전자기기에 유럽과 비슷한 표면온도 규정을 적용하고 있다고 합니다.
작성자 : 전문기자 (dudtm00) 날짜 : 2013-10-18 오전 9:18:02

스마트폰은 왜 뜨거워지나요?

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화장실 스티커 광고로 자주 볼 수 있는 흥신소는 돈을 받고 남의 뒤를 밟는 일을 주로 한다고 합니다. ‘네가 못 하는 일, 내가 대신 해 주겠다’는 뜻이죠. ‘블로터 흥신소’는 독자 여러분의 질문을 받고, 궁금한 점을 대신 알아봐 드리겠습니다. 전자기기를 쓰다 생긴 궁금증, 잠자리에 들었는데 불현듯 떠올랐던 질문, 몰라도 되지만 그래도 궁금한 것, 누구한테 물어봐야 좋을지 답이 안 나오는 의문까지. 아낌없이 물어봐 주세요. e메일(sideway@bloter.net)이나 페이스북(http://www.facebook.com/Bloter.net), 트위터(@bloter_news) 등 어떤 방법이든 좋습니다.

스마트폰에서 열이 나는 이유는 스마트폰 본체에 들어 있는 다양한 부품 때문입니다. 그중 가장 많은 열을 내는 부품은 모바일 프로세서입니다. 데스크톱이나 노트북이 열을 내는 원리와 같습니다. 스마트폰으로 인터넷이나 게임을 즐기는 동안 모바일 프로세서가 계산을 하는 과정에서 열이 발생합니다. 좀 더 구체적인 원인을 알아보기 위해 팬택 중앙연구소의 도움을 받았습니다.

허원혁 팬택 중앙연구소 수석연구원은 ＂최신 스마트폰이 예전 피처폰과 비교해 더 뜨겁다고 느끼는 것은 듀얼코어나 쿼드코어 등 프로세서의 코어 개수가 많아졌고 클럭 속도도 2GHz대까지 발전하는 등 전반적인 하드웨어 성능이 올라갔기 때문＂이라며 ＂프로세서가 소모하는 전류량이 많아졌기 때문에 더 많은 열을 내는 것＂이라고 설명했습니다.

스마트폰에서 나오는 열은 스마트폰이 소비하는 전력량과 관계가 깊습니다. 예를 들어 클럭 속도가 1GHz 정도에 머물렀던 초기 스마트폰은 동영상을 보거나 게임을 즐길 때 7~800mAh 정도의 전류를 소모했다고 합니다. 최신 스마트폰은 평균 1Ah 이상 소모합니다. 과거 스마트폰과 비교해 30% 이상 전력 소모량이 많아진 셈입니다. 스마트폰 하드웨어 성능이 높아짐에 따라 프로세서가 더 어렵고 많은 일을 처리하게 됐기 때문이죠.

좀 더 근본적인 부분에 궁금증이 생겼습니다. 프로세서는 왜 계산하는 과정에서 열을 내는 것일까요.

모바일 프로세서는 수많은 트랜지스터로 이루어져 있습니다. 집적도에 따라 수백만개에서 많게는 수억개의 트랜지스터가 프로세서 안에 들어갑니다. 트랜지스터는 게이트와 소스, 드레인으로 이루어져 있습니다. 트랜지스터에 가하는 전압에 따라 소스와 드레인 사이에 전류가 흐르거나 흐르지 않게 됩니다.

전류가 흐를 때는 ＇1＇, 흐르지 않으면 ＇0＇입니다. 흔히 알고 있는 디지털 신호는 이렇게 만들어지는 것이죠. 트랜지스터는 ＇1＇과 ＇0＇을 만드는 일종의 스위치라고 생각하면 됩니다.

열은 트랜지스터에 전류가 흐를 때 발생합니다. 저항 때문입니다. 저항은 전류의 흐름을 방해하는 요소입니다. 전류가 흐르는 과정에서 저항에 의해 전자가 충돌해 열이 나는 원리입니다.

스마트폰 속에서 모바일 프로세서 다음으로 많은 열을 내는 부품은 전원관리 집적회로(IC)입니다. 전원관리 집적회로는 모바일 프로세서를 포함해 전력이 필요한 모든 부품에 전원을 공급하는 역할을 합니다. 모터나 디스플레이, 통신 프로세서 등 스마트폰 속 부품이 전원관리 집적회로에서 전력을 공급받습니다.

세 번째로 많은 열을 내는 부품은 통신 프로세서입니다. 인터넷을 이용하거나 통화를 할 때 스마트폰이 따뜻해지는 느낌을 받은 적이 많으실 겁니다. 통신 프로세서가 네트워크 연결을 유지하기 위해 전파를 쏘기 때문입니다.

송·수신 과정 중 열을 많이 내는 쪽은 송신 쪽입니다. 특히 전파가 잘 닿지 않는 지역에서는 스마트폰이 더 강한 힘으로 신호를 보내야 하기 때문에 더 높은 열이 발생할 수 있습니다. 산이나 섬 등 이른바 ＇잘 안 터지는＇ 지역에서 스마트폰 배터리가 빨리 닳아 없어지는 것도 이 때문입니다.

발열을 피할 수 없는 스마트폰 제조업체는 이 열을 어떻게 잡고 있을까요. 두 가지 방법이 쓰입니다. 하나는 부품과 스마트폰 몸체 사이에 공기층(에어갭)을 두는 방법입니다. 열이 손에 전달되는 것을 막기 위함이죠. 다른 하나는 열이 스마트폰 전체에 고루 퍼질 수 있도록 금속 소재를 붙이는 방법이 있습니다. 특별히 뜨거운 열을 내는 부위(핫스팟)의 열을 다른 쪽으로 보내 온도를 낮추기 위함입니다.

스마트폰 업체의 고민도 이만저만이 아닙니다. 열을 막거나 퍼뜨리려면 공기층을 두거나 금속 소재를 붙여야 하는데, 날이 갈수록 스마트폰 두께는 줄어들고 있기 때문이죠. 최신 스마트폰일수록 성능은 올라가고 두께는 얇아지고 있습니다. 스마트폰의 온도를 높이고 있는 꼴입니다.

허원혁 수석연구원은 ＂스마트폰의 최대 온도가 45도를 넘지 않는 선에서 제품을 개발하고 있다＂라며 ＂일반적으로는 40도 이상 온도가 올라가지 않도록 하고 있다＂라고 설명했습니다.

유럽에서는 전자기기 접촉표면온도 규격인 ＇EN 563＇에 따라 전자제품 온도를 관리하고 있습니다. 사람 몸에 닿는 시간에 따라 온도 규정이 다르지만, 최저 43도에서 51도까지 규정하고 있습니다. 일본도 스마트폰 등 휴대용 전자기기에 유럽과 비슷한 표면온도 규정을 적용하고 있다고 합니다.