PWM이란 무엇이며 PC 팬과 어떤 관련이 있나요?

지난 10년 동안 다음 빌드를 위해 새로운 케이스 팬 세트를 찾고 있었다면 이 이니셜을 한 번쯤은 보셨을 텐데, PWM은 무엇을 의미할까요?

좋은 질문이며, 광범위한 PC 팬을 대상으로 하는 만큼 PWM이 무엇이고 PC 애호가로서 여러분에게 어떤 의미가 있는지 이해하는 데 도움이 될 것 같아 잠시 시간을 내어 설명하고자 합니다. 그럼 지금부터 살펴보겠습니다.

PWM은 펄스 폭 변조를 의미합니다. 대부분의 PC 팬은 12V의 일정한 부하로 전원이 공급됩니다. 전압은 변하지 않지만 전원을 껐다 켜면 팬의 속도를 조절(조정)할 수 있습니다. 전원이 켜지고 꺼지는 빈도가 너무 빨라서 사람이 그 차이를 구분할 수 없기 때문에 팬이 켜지고 꺼지는 것을 볼 수 없습니다. 그저 부드럽게 올라갔다 내려가는 것을 볼 수 있을 뿐입니다. 물론 팬에도 운동량이 있기 때문에 팬이 말 그대로 초당 수백 번 멈췄다가 다시 시작되는 것은 아닙니다.

꺼진 시간 대비 켜진 시간을 "듀티 사이클"이라고 합니다. PWM 신호가 팬에 꺼지라고 지시하는 횟수만큼 팬이 꺼진다면 50% 듀티 사이클이 됩니다. iCUE LINK QX120 팬 중 하나를 예로 들어보겠습니다.

QX120 팬은 최대 2,400RPM에서 최소 400RPM으로 작동할 수 있습니다. PWM을 사용하여 팬을 최대 속도까지 끌어올리려면 듀티 사이클을 100%로 설정합니다. 하지만 팬이 항상 최대 속도로 작동하는 것은 원하지 않습니다.

예를 들어 팬의 듀티 사이클을 50%로 설정하면(팬이 50%의 시간 동안 꺼져 있고 나머지 50% 동안 전원을 공급받는다는 것을 기억하세요) QX120이 1,200RPM으로 회전하게 됩니다. 1,200RPM은 2400RPM의 50%이므로 이치에 맞습니다.

하지만 앞서 QX120은 400RPM보다 느리게 작동할 수 없다고 언급했습니다. 그렇다면 50%로 설정하면 1,400RPM이 되어야 하지 않을까요? 결국 400과 2,400 사이의 중간 지점은 1,400입니다. 그렇다면 왜 그럴까요? PWM 팬을 특정 속도 이하로 실행하고 싶지 않으실 텐데요, 그 이유를 설명해드리겠습니다.

좋은 질문입니다. QX 팬을 400RPM보다 낮게 작동하도록 허용하지 않는 이유는 무엇인가요? 예를 들어 250RPM은 어떨까요? 컴퓨터의 통풍이 잘 되고 냉각이 잘 되어서 250RPM으로도 충분할까요? 250RPM은 약 10%의 듀티 사이클이 될 것입니다.

PWM 팬은 기본적으로 원하는 속도에 따라 다른 주파수로 전원을 끄고 켜는 방식으로 속도를 제어한다는 점을 기억하세요. 그런데 특정 듀티 사이클 임계값(약 20~30%)이 있으며, 그 이하에서는 실제로 주파수가 들리게 됩니다.

맞습니다. 250RPM의 예는 이 임계값보다 훨씬 낮기 때문에 팬에 전원이 공급되는 소리가 들릴 수 있습니다. 물론 250RPM이라고 해서 팬이 켜지고 꺼질 때마다 뚜렷한 소음이 들리지는 않으며, 그렇게 느리지는 않지만 팬에서 지속적으로 우는 소리가 들릴 정도로 느립니다.

이 속도에서는 전력이 매우 낮은 주파수로 펄싱되어 사람이 들을 수 있는 주파수 범위인 약 20Hz ~ 20kHz에 들어가기 때문입니다. 이 범위를 벗어나는 것은 소리로 인식되지 않습니다.

그렇기 때문에 PWM 팬에는 그 이하로 내려갈 수 없는 최소 속도가 정해져 있습니다. 그 이하로 내려가면 용납할 수 없는 소음이 발생하기 때문입니다. 하지만 이것이 숨겨져 있는 성능 손실이라고 생각하지 마세요. 요즘의 팬은 최소 정격 속도(이 예에서는 400RPM) 이하로 내려가도 팬 소음이 정격 최소 속도보다 눈에 띄게 조용해지지 않을 정도로 조용합니다. 사람의 청각은 그렇게 민감하지 않습니다.

PWM 팬과 그 작동 원리에 대한 짧은 강의가 도움이 되셨기를 바랍니다. 새로운 PWM 팬을 찾기 위해 이 페이지를 방문하셨다면 iCUE LINK QX 팬을 강력히 추천합니다. 120mm와 140mm, 그리고 블랙과 화이트 색상으로 제공됩니다. 이 팬이 마음에 들지 않는다면 주요 소매 사이트에서 더 많은 PWM 팬을 찾아보세요 .