가끔 컴퓨터 케이스나 모니터를 만지다가 전기때문에 고생한 경험이 있을 겁니다. 아니면 모니터에서 나오는 정전기끼리 타닥타닥 부딪치는 소리를 내면서 일어나는 스파크에 깜짝 놀라기도 합니다. 이런 일을 겪고 나면 다음에는 컴퓨터 본체나 모니터에 손을 대는 것 조차 무섭기까지 합니다.
원인은 컴퓨터에 흐르는 전류나 정전기 때문인데, 뭐 이런 게 대수냐? 할 수도 있습니다. 나만 잠깐 놀라고 말 일이면 그리 신경쓸 것도 없지만 이것이 시스템에 심각한 영향을 미친다면 행동이 달라집니다. 이런 일이 반복되면 시스템 다운 횟수가 잦아지고 이유없이 사운드카드에서 잡음이 나면서 결국 전체적인 시스템의 불안을 초래합니다. 컴퓨터를 사용하려면 전기가 필요한데 어떻게 전기가 흐르지 않을 수가 있느냐고 벌써 반문할 지 모르지만, 컴퓨터를 구동시키는 전기가 아니라 시스템 내부에서 흘러다니는 근본(?)이 다른 유해한 전기를 말하는 것입니다.
그럼 무익한 전류와 유익한 전류는 무엇이고, 유해한 전류를 차단해서 안정적인 시스템을 유지하는 방법을 알아보겠습니다.
▶ 컴퓨터는 직류 전원을 먹고 산다
모든 전자 제품에는 미세하게나마 전류가 흐르고 전원은 교류 전원을 사용합니다. 컴퓨터도 마찬가지로 다른 전자 제품처럼 110V/220V의 교류 전원을 사용합니다. 직류((Direct Current)와 교류(Altemating Current)의 차이는 직류는 전기가 흐르는 방향(단방향)과 크기가 항상 일정한 전원이고, 교류는 시간에 따라서 전기가 흐르는 방향(양방향)과 크기가 바뀌는 전원입니다. 그래서 안정적인 전원을 필요로 하는 전기회로에서는 교류를 직류로 정류하여 사용하고 있습니다.
가정에는 직류가 공급되지 않으므로 교류를 직류로 바꾸는 장치를 이용해서 직류를 공급합니다. 일반 가정에서 흔히 쓰는 110V/ 220V의 교류 전원을 실제로 컴퓨터 내부에서 사용하기 위해서는 직류 전압으로 바꿔줘야 합니다. 파워 서플라이(전원 공급 장치)가 바로 이 역할을 하는데 여기서 만들어진 출력은 3.3v, +5V, -5V, +12V, -12V의 직류 전원입니다.
파워 서플라이에서 나오는 전원을 메인보드로 연결하는 네모난 파워 서플라이 커넥터의 각 핀에는 이러한 전원이 할당되어 있어서, 메인보드가 각 주변 장치에서 필요로 하는 전원을 공급할 수 있는 것입니다. 이 중에서 실제로 많이 사용되는 전원은 +5V, +12V 두 가지입니다. 마우스 뒷면을 보면 "Rating 5V" 라는 부분을 볼 수 있는데, 이건 마우스가 작동하는데 5V가 필요하다는 뜻입니다. 이외에 5V의 동력으로 돌아가는 장치로는 키보드, 내장 스피커, 하드디스크 LED 등이 있고, CPU의 냉각팬이 돌기 위해서는 +12가 필요합니다.
다시 +5V, +12V의 전원을 받은 메인보드는 CPU, 램, 하드디스크, 그래픽카드 등에서 요구하는 정해진 전압으로 바꿔서 각 장치에 전달합니다.
▶컴퓨터와 접지
컴퓨터는 이러한 직류 전원을 안정적으로 공급받기 위해서는 '접지'라는 것이 필요합니다. 전기가 흐를 때 꾸준한 파형으로 흐르면 문제가 없겠지만 불규칙한 파형이나 전압의 불안정으로, 순간적인 과도한 전류가 흘러 나올 수 있습니다. 이럴 때 전류가 땅으로 흘러가도록 하는 것이 접지입니다. 세탁기나 냉장고에 접지선이 꼭 딸려 나오는 이유가 여기에 있습니다.
컴퓨터도 예외는 아닌데 메인보드와 각종 하드웨어는 수많은 전자 부품의 조합으로 이루어져 있습니다. 이 전자부품(IC칩)은 전류에 아주 민감해서 조금만 전류가 흘러도 칩이 타거나 회로에 손상을 입혀 그 장치를 사용할 수 없게끔 합니다. 그래픽 카드나 사운드 카드 등도 그렇지만 특히 CPU와 램은 정전기에도 쉽게 내부 회로가 상할 수 있습니다. 용산 등지에서 램을 팔 때 은박지에 싸서 주는데 바로 이러한 정전기 때문입니다. 이 알루미늄 소재가 정전기를 차단해서 혹시 모를 사고(?)를 미연에 방지할 수 있는 것입니다. 메인보드가 컴퓨터 케이스에 어떻게 붙어 있는지 자세히 보면 나사가 케이스와 메인보드를 중간에서 단단히 연결해 주고 있습니다. 하지만 이 나사는 케이스와 메인보드를 단순히 연결하는 기능뿐 아니라 접지 역할도 겸하고 있습니다.
또 파워 서플라이에 달린 노란색, 빨간색 전원선 끝의 커넥터나 메인보드의 사각형 전원 커넥터의 구멍, 파워 스위치, 리셋 스위치 선이 꼽히는 메인보드의 핀 등에는 'Ground' 신호 역할을 하는 핀이 있습니다. 바로 이 Ground가 접지 역할을 하는 것이죠. 이렇게 각 부품에서 모인 전류가 자연스럽게 계속 땅으로 흐르도록 완벽하게 접지만 해주면 정전기나 케이스에 손을 대도 놀랄 필요가 없습니다.
만일 금속 나사가 아닌 플라스틱류라면 전류가 빠져나갈 때가 없어서 다시 역으로 들어와 내부 회로에 심각한 영향을 줄 수 있고, 손만 대면 튀어나오는 정전기나 전류에 여전히 시달려야 할 것입니다.
▶컴퓨터와 서지(Surge)
서지의 첫 번째 사전적 의미는 '파도가 일다. 파도처럼 밀려오다/출렁거리다' 라는 뜻입니다. 조금 더 내려가면 '전기가 갑자기 높아지다' 라는 근접한 뜻을 찾을 수 있습니다. 전자 제품의 고장 원인 중에 하나이기도 한 서지는 순수한 전기가 흐르지 않고 하드디스크의 임시 파일처럼 아무런 쓸모없는 전기의 유입이나 전압이 순간적으로 수백 볼트에서 수천 볼트까지 급격히 상승하다가 사라지는 서지 전압을 의미합니다. 여기서 '순간적'인이란 단어를 숫자로 풀어보면 대략 수천분의 일초에서 수억분의 일초 사이에 발생하는 에너지입니다. 시간이 짧아서 그 양은 얼마 되지 않지만 일단 회로에 들어가면 직, 간접적으로 제품 성능에 피해를 줍니다. 이렇게 순간적인 에너지는 자연 현상에서도 볼 수 있는데, 한 여름에 자주 발생하는 번개는 수만 볼트의 전압을 발생합니다. 앞서 컴퓨터와 접지에서 설명한 '불규칙한 파형이나 순간적인 과도한 전류'를 전문 용어로 바꾸면 서지 전압을 가리키는 것입니다.
역시 서지 전압으로 인한 부품 손상에서 벗어나려면 접지가 최선의 방법입니다.
▶ 파워 서플라이의 누전과 메인보드와 케이스
컴퓨터에 전기가 흐르는 원인은 불량 접지, 서지와 정전기 이외에도 파워 서플라이 누전이 원인일 수 있습니다. 파워 서플라이는 직접적으로 전원을 공급받는 첫 번째 장치라서 누전 가능성이 제일 높은 장치입니다. 파워 서플라이에서 샌 전류가 본체를 타고 메인보드까지 흘러 들어와서 시스템 전체에 퍼지기 때문에 빠른 조치를 취해야 합니다. 파워 서플라이의 누전이 의심스러우면 파워 서플라이 전체를 컴퓨터 본체에서 빼서 손으로 만져보거나 전원 측정기로 재 보는 것이 좋습니다. 만약 전류가 흐른다면 파워 서플라이를 즉시 교체해야 합니다.
또한 메인보드와 케이스가 붙어서 시스템 전체에 전류가 흐를 수 있습니다. 원래 메인보드와 케이스를 연결할 때는 나사를 사용하지만 그 전에 플라스틱 캡으로 케이스와 메인보드를 연결합니다. 그런데 이 간격이 너무 좁거나 조금만 붙어도 메인보드와 본체는 하나의 전도체가 되어 버립니다. 이런 경우를 방지하기 위해서 어떤 메인보드 박스에는 메인보드 크기의 스폰지가 같이 딸려나오기도 합니다. 스폰지가 없거나 전류가 흐른다고 생각되면 신문지나 얇은 박스 종이, 고무를 끼우고 조립하는 것도 한 방법입니다. 이때 메인보드에 무리가 가지 않도록 해야 합니다.
▶컴퓨터 본체 접지법
컴퓨터 본체 뒷면은 보통 금속으로 되어 있습니다. 파워 서플라이의 공기 배기구나 나사에, 철사나 전선(피복을 벗긴 구리선)을 연결하고 반대 쪽 선(역시 피복을 벗긴 구리선)을 땅속으로 묻는 것이 가장 완벽한 접지(Earth, 어스) 상태가 됩니다. 땅은 음극(-)이고 컴퓨터는 양극(+)이기 때문에 0V가 되는 것이죠. 원래 접지라는 것이 전압이 0V인 지점에서 선을 뽑아서 땅에 묻는 것이라면 이해가 되겠죠?
예를 들면 일반 가정에서, 1층 집에 컴퓨터가 있고 창문이 바로 옆에 있다면 창문 밖으로 선을 빼서 땅속으로 선을 묻으면 안전한 접지를 할 수 있습니다. 간혹 수도꼭지를 추천하는 경우도 있는데 전류가 수도 파이프를 타고 땅속으로 스며드는 원리는 같은데, 수도 파이프의 화학적 부식이 우려됩니다. 또 수도관이 비닐 전선관이라면 확실한 보장을 할 수 없습니다.
그럼 흙을 구경조차 할 수 없는 아파트나 사무실에서는? 이런 경우에도 비슷합니다. 일단 한쪽 선을 벽까지만 끌어 올 수 있으면 가능합니다. 벽에 못을 박고 선을 연결하면 가정에서 하는 방법과 똑같은 효과를 볼 수 있습니다. 콘크리트 벽이라도 거리가 멀어서 그렇지 결국은 벽을 타고 땅으로 스며드니까요.
하지만 사무실에서도 창가에 가까이 있는 컴퓨터라면 상관없지만 창가와 떨어져 있는 컴퓨터는 대책이 서질 않습니다. 미관상 좋지 않을 뿐더러 수십 개의 전선을 일일이 벽으로 끌어온다면, 상상만 해도 웃기죠. 얼기설기 바닥에 깔린 선만 생각해도...
처음부터 공사할 때 바닥에 쇠파이프 하나만 박아 놓으면 간단한데, 그게 어려운가 봅니다. 실제로 제가 있는 사무실은 전혀 접지를 할 수 없는 곳입니다. 바닥도 랜선과 전화선 배선 때문에 30cm 정도 공간이 떠 있습니다. 그래서 임시 방편으로 쇠로 된 바닥을 들어내고 콘크리트 바닥에 물을 뿌리고 선을 연결해서 테스트를 해 보았습니다. 아시다시피 물은 전기가 흐르기에는 최적의 촉매제입니다. 접지 전에는 본체에서 110V라는 엄청난 전류가 흘렀는데 접지 후에는 10-20V로 뚝 떨어지더군요. 물기가 마르니까 다시 원래 수치로 돌아오는 아픔을 느껴야 했습니다. 110V면 220V로 바뀌기 전에 일반 가정에서 쓰던 전압인데 접지를 한 것과 안 한 것은 이 정도로 큰 차이가 있습니다. 이제까지 110V의 전류가 흘렀는데도 용하게 컴퓨터가 버틴 걸 보면 제 컴퓨터는 기특하기만 합니다.
▶ 전원 콘센트의 접지 단자
한쪽 선을 땅이나 콘크리트 벽으로 끌어올 수 없는 상황이라면 전원 콘센트의 접지 단자와 전원 케이블의 접지 단자를 이용하는 방법이 있습니다. 전원 콘센트의 전원 소켓 구멍이 3개면 접지 단자를 제공하는 제품입니다. 꼭 3개(3구 탭)가 아니더라도 소켓 구멍이 2(2구 탭)개 있고, 원형 콘센트 양옆에 툭 튀어나온 접지 단자가 있으면 접지를 할 수 있습니다. 전원 케이블쪽에서는 전원 콘센트에 꼽는 짧은 쇠막대 옆에 납작한 철판 두 개가 붙어 있는 케이블이 있어야 합니다.
원형 콘센트의 접지 단자와 전원 케이블의 납작한 철판 형태의 접지 단자가 붙어서 접지를 하는 것입니다. 하지만 이 경우는 건물 배선 공사 시 배선에 접지 기능을 넣어야 가능하기 때문에 먼저 이 부분을 확인해 봐야 합니다.
요즘은 전원 콘센트에 접지 단자가 달린 멀티탭이 대부분인데, 접지뿐 아니라 서지 차단 기능이 있는 통합형 멀티탭을 구입해야 합니다. 이런 멀티탭은 전자파를 차단하고, 낙뢰로부터 기기를 보호할 수 있습니다. 또 과부하, 누전 방지 보호가 내장돼 전기의 불안감을 한 번에 씻을 수 있습니다. 물론 가격은 일반 멀티탭보다 조금 더 비쌉니다.
▶모니터 접지
모니터를 사용하다 보면 정전기 때문에 작은 먼지 입자가 달라붙어서 먼지가 쌓이고 손만 대면 짜릿한 전류가 흐르는 걸 느낄 수 있습니다. 모니터의 내부 전압은 상당히 높아 모니터 케이블을 타고 역으로 본체로 흘러 올 수 있습니다. 모니터는 전자파 차단과 정전기 방지 기능이 내장된 보안경을 사용하면 쉽게 해결할 수 있습니다. 주의할 것은 보안경을 사용하더라도 컴퓨터 본체와 마찬가지로 접지가 필요합니다. 보통 모니터 한쪽 귀퉁이에 접지 선이 붙어 있는데 접지를 안하면 전자파와 정전기에 무방비로 노출되는 것과 같습니다. 보안경이 전자파와 정전기를 모으는 역할을 하는데, 한곳으로 모인 전자파와 정전기를 흘려 보내는 배출구가 없으면 보안경을 달지 않은 것과 다를 게 없습니다. 이사나 관리 소홀로 접지선을 분실하는 경우가 많은데 피복을 벗긴 가느다란 전선으로도 대체할 수 있습니다. 땅과 연결된 주변의 금속 장치에 연결하기 힘들면 컴퓨터 뒷면 본체도 좋은 지점입니다. 본체의 전류와 묻어서 같이 흘려보내면 됩니다. 단 본체가 접지돼 있어야 합니다.
모니터의 파워 케이블을 전원 콘센트에 연결할 때는 다른 기기의 전원 콘센트와 함께 사용하지 말고 별도의 콘센트에 모니터 파워 케이블만 연결하는 것도 한 방법입니다.
▶ 컴퓨터 부품을 다룰 때는 애인 다루듯이
컴퓨터 부품을 새로 장착하거나 빼기 전에 손끝을 본체에 살짝 만져주기만 해도 정전기를 예방할 수 있습니다. 본체에 접속하는 순간 정전기가 본체를 타고 접지를 통해 나가기 때문에 그 다음에는 정전기가 발생하지 않습니다.
특히 CPU나 램처럼 정전기에 민감한 부품을 만질 때는 먼저 손을 본체에 갖다 대는 습관을 가져야 합니다. 아니면 장갑을 끼거나 정전기 방지 팔찌 등을 사용해도 좋지만 '부드러운 손목 터치'가 경제적인 면에서도 유리하고 훨씬 간편합니다. 가을이나 겨울처럼 건조한 계절에는 정전기가 자주 일어납니다. 이럴 때 컴퓨터 키보드나 전원 스위치에 손을 잘못 가져가서 정전기가 튀면 컴퓨터 자체에 큰 손상을 입히는 경우가 있으니 주의하시기 바랍니다. 몸에서 나는 정전기를 방지하려면 손이 건조해 지는 걸 피하기 위해 핸드크림을 바르거나 몸을 따뜻하게 유지하는 것이 좋습니다.
마지막으로 케이스를 분리할 때는 파워 서플라이의 전원 코드를 빼는 것이 좋습니다. 시스템을 분해하는 과정에도 계속 미세한 전류가 본체로 들어옵니다.
