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Wire harness의 중요성

파워서플라이쪽에서 와이어 하네스(wire harness)는 각종 커넥터가 달린 wire를 말합니다. "사용자 스스로 판단해서 어느 기기에 어떤 커넥터를 연결" 할지 결정하는 파워서플라이의 유일한 부분입니다. ('사용자 스스로 판단'은 일반 유져가 생각하는 것보다 꽤 중요합니다.)

[ wire harness 중 PCI-E 커넥터 케이블, 최대 240W의 전기가 3가닥의 전선을 통해 흘러갑니다. 보다 굵고 질 좋은 wire가 필요한 이유이고 사용자가 어떤 커넥터에 연결하는냐에 따라 다른 부품에 나쁜 영향을 주기도 합니다.]

전기를 물에 비유합니다. 잘 만들어진 깨끗한 물을 필요한 곳까지 전달하는 것이 수도관입니다. 깨끗하고 강한 힘을 손실없이 안전하게 필요한 부품까지 전달하는 것이 전선입니다. 수도관 한개에 몇개의 수도꼭지를 연결해야 수압이 떨어지지 않을까, 수도관 굵기는 어느 정도해야 좋을까, 부식되지 않고 오래가기 위해서는 어떤 재질의 수도관을 쓸까, 진짜 KS마크는 받은 제품일까...

보다 좋은 재질의 wire로 만들고 그것을 사용자가 잘 분배하여 부품에 연결하여 사용하면 전압드롭 등을 줄여 양질의 전기를 사용할 수 있어 성능향상과 PC부품의 수명을 길게 할 수 있으며 화재 등의 위험을 최소화 할 수 있습니다.

비싸기에 불량/부정재료도 많이 씁니다.

제조/개발자 입장에서는 단위 부품 중 가장 많은 비용을 지불해야 하는 것이기에 또 다른 고민을 합니다. 와이어 하네스는 원래부터 원가 비중이 큰 부품이었지만 지금은 비철금속 가격의 폭등으로 가격이 대단합니다.

[전선의 주요 원료인 구리의 최근 5년간 시세, 최근 5년간 3.6배 이상 올랐고 중국의 수요로 인해 계속 불안정합니다.]

그런데 파워서플라이 용량은 계속 올리면서 제품 가격은 유지 또는 오히려 하락하는 마술을 많이 볼 수 있습니다. 이러한 마술은 파워서플라이 제조자에게 해서는 안되는 행위(?)들로 구입해 가는 바이어의 묵인하에 이루어 집니다. 비규격의 전선, 가짜인증된 전선 등으로 성능저하와 안전마저 위협하는 물건이 만들어 집니다. 쉽게 발견할 수 있는 부정/불량 행위는 피복 내부 동선의 숫자를 줄임, 피복의 재료를 난연성이 아닌 비규격 재료를 사용, 피복 내부의 동선 중 일부를 가짜 선을 넣음... 등이 있습니다.

[ 4개의 wire 윗쪽부터 16AWG, 18AWG, 또 다른 18AWG, 20AWG ]

[4개 전선의 절단면 이미지, 좌측부터 16AWG, 18AWG, 또 다른 18AWG, 20AWG ]

위 이미지에서 좌측에서 3번째 "또 다른 18AWG" Wire는 가짜 입니다. 우측 끝의 AWG20번 보다도 동선의 숫자가 적음을 확인할 수 있습니다. 많은 PowerSupply가 기준에 못 미치는 가는 전선을 사용하거나 위의 이미지에서 처럼 가짜 전선을 사용하고 있습니다.

리뷰어와 사용자가 파워의 전선을 보는 시각을 바꾼다면...

많은 사용자들이 사용기 작성할 때 좋은 점수를 주는 이유가 망사처리 등인데 ... 물론 망사처리도 좋지만 케이스 내부에 조립되면 보이지 않는 망사처리 등에 쓰는 비용을 보다 굵은 전선과 안전인증 된 전선 사용에 투여하는 것이 더 좋을 듯 합니다. 따라서 사용자도 Wire Harness의 원칙에 충실했는지를 먼저 확인하고 편의성을 언급하면 제조자의 마인드를 바꿀 수 있습니다.

국내에서 제조할 NT시리즈에 사용할 wire harness를 공급하는 공장을 방문했습니다.

중국업체들이 워낙 장난을 많이쳐서 주요 자재업체는 직접 방문해 확인이 필요합니다. 공장 일부 공정 사진과 함께 NT 파워서플라이에 사용할 wire harness를 소개합니다.

먼저 NT 파워서플라이에 사용된 wire harness의 재질, 설계의 우선 순위입니다.

1. 굵은 전선으로 전선에서 발생하는 손실을 최소화하고 많은 전류량 흐름에 대응할 수 있을 것 : 전류가 흐르는 전선은 AWG16, 18번으로 함. 신호선은 AWG 20, 22번 사용.

2. 모든 터미널은 금도금을 사용하여 긴 시간 부식방지와 접점부위의 결합강도를 좋게 할 것.

3. 하우징은 규격화된 표준품을 사용하여 조임상태가 항상 유지 될 수 있을 것.

4. 피복, wire, 스티커 까지도 ROHS을 준수하고 UL 등의 안전인증을 받은 재료로 사용할 것.

4. 실사용 환경(서버급, SLI, Cross Fire 구성 컴퓨터)에 맞춘 feed back 을 구성할 수 있도록 wire 가 구성 될 것.

5. 사용자의 편의성을 고려하여 모듈 커넥터 방식 사용할 것.

• 자재 보관소 확인 : UL 등록된 공장이지만 자재창고를 보면 인증된 원자재만를 사용하는지 확인할 수 있습니다.

• 하네스 작업은 대부분 사람이 직접해야 하기에 국내에는 사라진지 오래됐습니다. 중국도 지금은 작업자를 구하기 어려워 나이 드신 분들도 고용하고 있다고 합니다. 그리고 많은 공정이 기계로하는 것보다 사람이 하는 것이 더 빠릅니다.

•금도금 단자(golden plating terminal) : 금 소재의 강점은 산화가 거의 되지 않는다는 점 입니다. 금도금은 수년이 지나도 산화피막이 생기지 않기에 전기저항이 적습니다.

• 사용자의 편의성도 중요하지만 조금이라도 신뢰성이 더 좋다면 적용합니다. 정밀 제어, 방범장비, 대용량 동영상 편집, 디자인, 서버장비 등에서의 컴퓨터는 더욱 큰 신뢰도를 요구합니다. 따라서 편의성과 신뢰도에서의 선택은 당연히 신뢰도입니다.

• 위 이미지의 4핀 하우징은 밀치는 힘에 의해 결합이 느슨해 진다는 사용자가 간혹 발견되어 적용을 보류했습니다.

• 아래 이미지의 "ㄱ"모양의 SATA커넥터는 중간에 사용하는 것은 문제가 없으나 끝에 사용할 경우 그림에서 보이듯이 커넥터 하우징을 당기면 전선이 빠질수가 있으므로 사용하지 않습니다. (PC조립 시 정리를 위해 전선을 당기는 행위 등이 항상 있습니다. 이 때 위의 텐션형태의 하우징이나 아래 방식의 SATA커넥터는 치명적인 사고를 발생시킬 수 있습니다.)

[선정리 등을 위해 전선을 당기거나 하면 하우징에서 전선이 빠질 확률이 높습니다. ]

• 참고로 장착시 불편을 초래하는 경우가 발생하는 "-"형태의 SATA커넥터의 제조공정을 보면 위 방식에 비해 신뢰도가 높음을 알 수 있습니다. 단자와 전선을 땜을 하여 결합하고 압착하여 프라스틱으로 성형하기에 인장력이 높아 신뢰도를 보장하는 방식입니다.

• 케이블에 망사를 씌우는 것은 엄청난 낭비를 가져옵니다. 모두 석유화학 제품이기에 석유, 인력.... 하이엔드 제품은 모두 망사를 씌운다길래 NT 시리즈에 적용 합니다. 그러나 모두에게 생각의 변화가 있었으면 합니다.

NT 시리즈에 사용되는 Wire harness

[ Wire harness 도면의 일부]

• 파워서플라이 본체에서 기본적으로 제공하는 커넥터 입니다. 일체형24핀 커넥터(20+4형태는 더 이상 필요가 없을 듯해 일체형으로 했습니다.), CPU용 8핀 커넥터 X 2 ( 한개는 그림처럼 4+4 분리형입니다.)로 서버용 메인보드를 지원합니다. 그리고 PCI-E는 6+2형으로 ATI 2900XT 가 사용한 소켓까지 지원합니다.

[NT 시리즈 본체 기본 하네스의 양단]

• 메인24핀 하네스는 신호선(P.G., PS-ON, Feed-back)을 제외하고 -12V, SB5V, +5V, +12V, +3.3V... 모든 전력선을 16AWG를 사용했습니다. 그리고 +3.3V, +12V, +5V 라인에 Feed-back 을 설치했습니다. 아래 그림에서 앞행 3열 홀에 노란색 전선이 2개 삽입되어 있는데 그중 하나가 +12V 피드백 라인입니다. (피드백 라인이 있는 지점의 전압값을 감지하여 계속 교정해 주는 역할을 합니다. 메인보드가 전기를 가장 많이 사용하는 부품중 하나이기에 그곳에 피드백 포인트를 두었습니다. +3.3V와 +5V의 피드백 라인은 뒷행에 있어 사진에서는 보이지 않습니다.)

[메인24핀 커넥터, 전력선은 모두 16AWG를 사용했습니다.]

• 하이엔드급의 대부분의 파워서플라이들이 18AWG, 20AWG, 22AWG를 혼용합니다. 가끔 16AWG를 혼용하지만 매우 드믑니다. AWG 번호가 낮을수록 Wire의 굵기가 굵습니다. 아래 이미지는 3종류 파워의 메인24핀을 촬영한 이미지 입니다. 선 굵기를 비교해 보십시오.

[ 좌측 20AWG를 사용한 파워, 가운데 18AWG를 사용한 파워, 우측 16AWG를 사용한 NT파워]

• 고급 VGA카드를 위해 PCI-E 6+2 커넥터에 16AWG 전선을 사용했고 전압손실을 보상하기 위한 피드백까지 적용했습니다. 순간적으로 15~18A까지 소비하는 VGA카드에 항상 안정적인 전압을 공급해 성능향상과 긴 수명에 도움이 될 것입니다.

[오른쪽 또 다른 노란색 선이 PCI-E용 +12V 피드백 라인입니다.]

• 산화에 강하고 접합력이 좋은 금도금 단자입니다. 3.5" FDD용을 제외하고 모두 금도금 단자를 사용했습니다.

[ 윗쪽이 NT파워용 금도금 단자이고 아래가 주석도금의 단자입니다.]

• 오버클럭 또는 듀얼 CPU 사용자는 더 많은 12V를 필요로 합니다. 그런 상황에서도 안전적인 전압을 공급하기 위해 CPU용 +12V 커넥터에도 16AWG를 사용했고 피드백 라인도 갖추었습니다. 4핀 보드 사용자는 분리하여 feed-back 라인이 있는 쪽을 사용하면 동일한 효과를 볼 수 있습니다.

[ 2개의 CPU용 8핀 커넥터 중 분리형 Feed-back 라인이 있는 커넥터 ]

• 소켓에 꽂아 SLI, Cross-fire 구성을 할 수 있는 PCI-E 커넥터 케이블이 3개가 있습니다. 2900XT로도 CF구성이 가능하도록 6+2핀 형태도 하나 더 지원합니다. 모두 18AWG이며 금도금 커넥터 입니다.

• SATA, PATA커넥터의 비율은 50%씩 구성했습니다. 개인유져에겐 HDD가 SATA가 추세이나 기업용에서는 PATA방식이 아직 우월하며 서버급에서는 스카시 방식이 우세여서 PATA커넥터를 소홀히 할 수 없습니다. 또한 FAN 등의 사용이 늘어 PATA 3sets(3*3개 커넥터), SATA도 3sets를 유비했습니다. 모두 다른 하이엔드급 파워의 메인24핀에서쓰는 18AWG를 사용했고 금도금 단자를 사용했습니다.

• FDD용 커넥터는 단자가 없어 주석도금이며 PATA커넥터에 꽂아 사용하면 됩니다. 그리고 전기 사용량이 적으므로 22AWG를 사용했습니다.