스마트폰 고속충전에 대한 진실과 오해
AhnLab 2019-08-21
스마트폰 배터리 용량이 갈수록 커지고 있다. 스마트폰 배터리가 과거처럼 교체형이 아니고 일체형으로 되어 있다 보니 최대한 고용량으로 변화하는 추세다. 5년 전 출시된 스마트폰의 배터리 용량이 1800mAh 정도였는데 최근 출시되는 스마트폰은 4000mAh를 훌쩍 넘어 두 배 이상 용량이 커진 것이다. 배터리가 두 배 넘게 용량이 커졌다면 충전 시간도 두 배 필요할까? 다행스럽게도 고속충전기 등 충전을 빠르게 해주는 기술이 속속 등장해 충전 시간에 대한 불편함을 느끼는 사람들은 많지 않다. 그 보다는 오히려 잘못된, 혹은 과도한 고속충전기 사용이 스마트폰 배터리 수명을 단축시키는 경우가 있다. 스마트폰 고속충전기에 관한 진실과 오해를 살펴본다.
스마트폰 고속충전 기술은 비약적으로 발전하고 있다. 일반적으로 스마트폰 배터리의 부피가 클수록 더 오래 사용할 수 있겠지만 제조사들이 슬림한 스마트폰을 선호하다 보니 배터리도 슬림하게 만들어야 하고, 이에 따라 배터리 용량도 한정적일 수밖에 없다. 때문에 스마트폰의 배터리 용량을 늘리는 것보다 충전 속도를 빠르게 해주는 고속충전 기술이 더 빠르게 발전하고 있다.
MWC(모바일월드콩그레스)2019에서는 4000mAh 배터리를 13분만에 완충할 수 있는 120W 고속충전 기술도 선보였다. 이 기술이 실용화되면 카페 같은 곳에서 5분만 꽂아놔도 50% 정도는 거뜬히 충전할 수 있게 된다.
스마트폰 고속충전이 필요한 이유
5~6년 전만해도 스마트폰을 충전하기란 여간 불편한 게 아니었다. 잠들기 전에 충전기를 꽂고 밤새 충전해 아침에 들고 나가도 점심 무렵이면 배터리 경고 표시가 나타나곤 했다. 심지어 10시간 충전하면 7~8시간 사용하는 식으로 충전 시간이 스마트폰을 사용하는 시간보다 더 긴 경우도 있었다.
지금은 많이 개선되고 있다. 스마트폰은 슬림해졌지만 배터리 용량이 증가하면서 사용 시간도 증가하고 있고, 충전 시간도 갈수록 짧아지고 있다. 그럼에도 배터리 기술 발전 속도는 사용 시간에 대한 욕구를 따라가지 못하고 있는 실정이다. 이에 따라 스마트폰 및 배터리 제조사들은 배터리 용량만 무조건 늘리는 것은 한계가 있고 대신 충전 속도를 단축하는 고속충전 기술을 개발하는 데 매진하고 있다.
고속충전은 배터리 충전을 빠르게 할 수 있는 기술이다. 현재 고속충전 기술로 대표적인 것은 퀄컴(Qualcomm)의 QC(QuickCharge)와 애플 규격의 USB-PD(USB Power Delivery)이다. 이 외에 삼성전자의 AFC(Adaptive Fast Charging), 에이수스의 부스트 마스터(Boost Master), 중국 오포(Oppo)의 VOOC(Voltage Open Loop Multi-step Constant-Current Charging) 등이 있다.
가장 최근에 공개된 퀄컴 QC 4.0+은 이전 기술보다 충전 속도도 15% 가량 높여 50%까지 15분 만에 가능하고, 5분 가량 충전하면 5시간 정도 사용 가능하다고 한다.
현재 시중에 나와있는 대부분의 고속충전 기술은 충전 전압을 기존 5V에서 9V로 올리는 방법을 사용한다. 예를 들어, 1000mAh(3.7Wh) 배터리를 5W(5V x 1A = 5W) 충전기로 충전하면 44분이 걸리고, 9W(9V x 1A = 9W) 고속충전기로 충전하면 41분이 걸리는데 반해 3000mAh(11.1Wh) 배터리를 5W 충전기로 충전하면 2시간 13분(11.1Wh/5W=2.22h)이 걸리고 9W 고속충전기로 충전하면 1시간 13분(11.1Wh/9W=1.23h)이 걸리는 식이다. 같은 전류 1A로 충전했을 때 충전 전압을 올리면 더 빨리 충전할 수 있는 게 고속충전의 원리다.
고속충전 시 고려할 사항들
충전기 어댑터에는 몇 가지 숫자가 적혀 있다. 5V 2A, 5V 1.8A 등의 표기가 되어 있는데 V(Volt)는 전압 수치, A(Ampere)는 전류의 양을 나타낸다. 전압(V)은 스마트폰 기기에 적혀 있는 것과 일치하는 것을 쓰는 것이 좋다. 예를 들어 스마트폰을 구매했을 때 동봉된 충전기가 5V 출력의 제품이었다면 해당 스마트폰은 5V 출력의 충전기에만 연결하는 것이 좋다. 하지만 10% 내외의 전압은 크게 상관없지만 5V 제품에 10V 출력의 충전기를 연결하는 것은 삼가해야 한다.
또한 1A 입력 기기에 2A 출력 충전기를 연결해도 문제는 없다. 충전기에 적힌 2A 출력 수치는 해당 충전기에서 공급할 수 있는 최대 전류의 양이 2A 라는 의미이지 항상 2A의 전류를 고정적으로 기기에 공급한다는 의미는 아니다. 만약 최대 전류의 양이 1A라면 충전기 표기 출력이 2A라도 기기에서 끌어서 쓰는 전류의 양은 1A가 된다. 따라서 1A 입력의 스마트폰이나 보조배터리에 1.8A나 2A 충전기를 연결해서 써도 크게 문제가 되지는 않는다.
하지만 더 낮은 출력의 충전기를 연결하는 경우는 충전이 제대로 되지 않거나 충전기 수명이 짧아질 수 있으니 주의해야 한다. 연결 기기에서 1A의 전류를 요구하는데, 충전기에서 공급할 수 있는 최대 전류의 양이 0.5A 밖에 되지 않는다면 당연히 충전기에 무리가 발생할 수밖에 없다. 내부에 과도한 열이 발생하고 이로 인해 충전기 고장이나 오작동이 발생할 확률도 커진다.
고출력의 충전기를 이용한 고속 충전이 배터리의 수명에 악영향을 끼칠 수도 있다는 의견도 있지만 확인된 사항은 아니다. 다만, 충전의 속도 보다는 충전의 횟수가 배터리 수명에 더 많은 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.
버전 높은 것이 더 빠르다? 올바른 고속충전 활용법
충전기를 선택할 때 확인해야 할 몇 가지 요소들이 있다. 먼저 단자 확인을 한다. 일반적으로 충전기는 USB 단자를 활용한다. 대부분의 충전기는 본체에 케이블을 연결하고 이를 스마트 기기에 꽂아 쓰는 방식인데 보유한 케이블에 따라 어댑터를 선택하면 된다. 흔히 직사각형 모양의 USB-A 규격을 사용하지만 일부 타원형 모양의 USB-C를 쓰는 경우도 있다. 충전 단자의 경우 한 개의 어댑터에 한 기기를 연결하는 방식이 가장 흔하지만 2~5개의 USB 단자를 제공하는 경우도 있다.
사람들이 충전에 대해 오해하고 있는 몇 가지가 있다. USB2.0보다 USB3.0의 충전 속도가 빠르다고 알고 있지만 USB 버전이 높다고 무조건 충전이 빠른 것은 아니다. USB2.0과 USB3.0은 데이터 전송 속도에 따른 분류일 뿐 충전 성능은 파워선에 어떤 라인을 사용했느냐 또는 입력되는 충전기에 충전 성능 및 충전을 받는 기기의 충전 성능에 따라 결정된다.
고속충전을 지원하지 않는 스마트폰에도 고속충전기를 써도 될까? 결론부터 말하자면, 쓸 수는 있지만 빠른 충전을 기대하기는 어렵다. 고속충전기는 일반 충전기보다 높은 전류를 스마트폰에 보낸다. 고속충전을 받아들일 준비가 되지 않은 폰에서는 고속충전이 될 수가 없다. 하지만 고속충전만 안 된다는 의미이고 스마트폰과 전압과 전류란 조건만 맞으면 충전 자체가 불가능하지는 않다. 다만 그런 경우엔 저속으로 충전이 된다.
안랩 보안 이슈 참조 : m.ahnlab.com
