냉각 DSLR History (3)

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히트파이프를 이용한 DSLR 쿨링시스템 스터디………………………………. 05. 10. 30.

위 사진은 노트북컴퓨터에 주로 사용되는 얇은 히트파이프 쿨러인데 용산 전자랜드에서 구할 수 있었습니다. 이 미니쿨러의 개념을 카메라 CMOS센서를 쿨링하는데 적용했습니다.

히트파이프를 이용한 쿨러 제작회사에서 제품개발분야에서 일하시는 분께 물어보니 원형 단면의 히트파이프를 이처럼 납작하게 눌러서 사용할 경우 어느정도 효율저하를 피할 수 없고 그 두께도 3mm이상이 현실적이라고 하더군요.

그래서 다른 대안을 모색하던 중 오른쪽 그림의 두께 1.6mm의 알미늄 초박형의 히트파이프 생산업체를 찾아내었습니다. 전자샘플구매를 요청하니까 친절하게도 무상으로 보내주셔서 테스트 해 볼 수 있었습니다.

히트파이프를 수직으로 세운 상태에서의 효율은 충분히 좋은데 원형단면의 히트파이프에 비해 위상변화에 따른 효율의 변화가 너무커서 한곳에 고정해 놓은 상태에서 찍는 사진이 아니고 별사진 촬영의 경우처럼 카메라의 위치 각도가 수시로 바뀌게 될 때는 적합지 않은 것으로 결론내고 포기했습니다.

결국 원형단면의 히트파이프를 납작하게 눌러서 사용하는 것으로 하여 디자인을 진행하였습니다.

300D 카메라의 CMOS고정홀더를 떼어낸 다음에 카메라의 지지 후레임에서부터 메인보드의 칩보호 스텐레스쉴드까지 최대 약 8mm두께의 공간을 확보할 수 있고 이 공간에서 밀폐챔버를 구성하고 펠티어,히트파이프를 사용해서 냉각시키는 개념으로 디자인 했습니다.

이 경우에 해결하지 못한 과제가 여러개 있는데 첫째, CMOS센서가 많이 앞으로 밀려갈 수 밖에 없어서 카메라의 AF초점과 많이 다른 초점위치를 갖는것이고,

둘째, 히트파이프와 히트싱크를 위 디자인에 맞게 제작의뢰를 해야하는 상황인데 그 비용이 작지 않고, 개조후의 전체모양과 사용편의성이 그리 좋지 않을거라 예상되는점 등등…

초점문제를 해결하기 위해 고민하면서 대안으로 생각한 것은 펠티어소자의 위치를 왼쪽으로 옮기고 Cold Plate를 사용하여 CMOS의 열을 빼앗아 오는 방법으로 하면서 히트파이프를 원형으로 하여 효율도 높이는 개념으로 설계를 변경하였습니다.

이 경우 CMOS의 위치가 더 뒤쪽으로 이동이 가능하여 충분이 카메라의 AF시스템과 초점면일치를 가능하게 할 수 있습니다. 또 펠티어와 CMOS가 떨어져 있시 때문에 CMOS표면의 결로발생우려도 많이 감소할 것으로 예상되어집니다. 밀폐챔버가 보다 크게 형성되고 이슬맺힘 현상에 대비해 방습제를 넣는것도 고려 하고 있습니다.