게이밍 노트북 지속 성능 개선 — 소음 증가 없이 TDP 15W 확보

상황

차기 게이밍 노트북 개발 중, 마케팅팀에서 “경쟁 모델보다 지속 성능은 낮은데 소음은 크다”는 리뷰 피드백을 전달받았습니다. 개발팀은 팬 RPM 상향을 검토했지만, 소음이 이미 세그먼트 상한에 있어 선택지가 아니었습니다.

즉 공기를 더 많이 밀어 넣지 않고 같은 공기로 더 많은 열을 빼는 문제였습니다.

진단

가장 먼저 확인한 것은 팬이 실제로 어느 동작점에서 돌고 있는가였습니다. 데이터시트 P-Q 곡선과 실제 시스템 임피던스를 겹쳐 보면 동작점이 나옵니다.

측정 결과, 팬은 최대 효율 구간보다 훨씬 왼쪽 — 고압력·저유량 구간에서 동작하고 있었습니다. 시스템 저항이 너무 높아 팬이 스펙상 풍량의 절반도 내지 못하는 상태였습니다.

압력 손실을 구간별로 분해했습니다.

핀 피치를 좁히면 전열 면적은 늘지만 압력 손실이 급증합니다. 기존 설계는 이 트레이드오프에서 면적 쪽으로 과하게 치우쳐 있었습니다.

개선

세 가지를 동시에 바꿨습니다.

1. 핀 피치 0.4mm → 0.55mm, 핀 높이 확대 — 전열 면적은 6% 감소했지만 압력 손실이 크게 줄어 실제 풍량이 증가
2. 흡기 개구율 확대 및 유입 경로 정리 — 그릴 개구율을 34%에서 47%로 늘리고, 유입부 앞을 막고 있던 배터리 브래킷 형상 수정
3. 핀 스택 입구 리딩 엣지 라운딩 — 유입 손실 저감

CFD 해석으로 조합을 8가지 비교했고, 실측으로 상위 3안을 검증했습니다.

결과

• 시스템 압력 손실 22% 감소, 동일 RPM에서 풍량 19% 증가
• 동일 소음(37.5 dBA)에서 지속 가능 TDP 15W 증가
• 게임 벤치마크 30분 구간 평균 프레임 11% 향상

전열 면적을 줄였는데 성능이 올라간 결과였습니다. 히트싱크를 볼 때 면적만 보고 풍량을 보지 않으면 이런 상황이 자주 생깁니다.

이 사례의 수치는 고객사 동의 범위 내에서 공개한 값입니다.