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“용량 대신 충전 속도” 스마트폰 배터리가 여전히 하루짜리인 이유
어떤 사용자는 휴대폰 배터리가 며칠 동안 지속되던 시절을 부러워하기도 하며, 서랍에 처박아 둔 지 몇 년이나 지났지만 새 제품과 동일한 배터리 수명을 유지하는 노키아 3310에 대한 밈이 인기를 얻기도 했다.
아주 고가의 스마트폰을 사용하지 않는 한, 저녁에 스마트폰을 다시 충전해야 하는 경우가 많다. 그렇다면, 스마트폰의 모든 기능이 크게 개선되었지만, 배터리 사용 시간은 여전히 짧은 것일까?
물론 스마트폰의 배터리도 시간이 지남에 따라 발전해 왔다. 여전히 리튬이온 배터리를 사용하지만, 30년 전 휴대폰의 배터리와는 공통점이 많지 않다. 제조업체는 새로운 소재와 여러 기술을 통해 배터리를 끊임없이 개선하고 있다.
그럼에도 불구하고 일반적인 배터리 사용 시간은 보통 하루 정도이다. 최신 스마트폰에 탑재된 리튬 이온 배터리의 늘어난 용량과 향상된 성능은 더 밝고 더 커진 고해상도 디스플레이나 고성능 앱, 집약적인 사용 습관을 보완할 뿐이다. 이 때문에 배터리가 개선되어도 배터리 사용 시간은 현상을 유지하는 데 급급하다.
과거의 휴대폰 배터리 사용 시간이 길었던 것은 제한적이었던 당시 휴대폰의 기능과도 관련이 있다. 예전처럼 스마트 폰을 사용한다면, 배터리 사용 시간도 더 길어질 것이다. 하지만 2020년대 일반 사용자의 스마트폰 사용 시간은 과거에 비해 엄청나게 늘어났다. 스태티스타(Statista)의 분석에 따르면, 16~29세 사용자의 경우 하루에 약 3시간, 30~49세 사용자는 하루에 2.5시간 동안 휴대폰을 사용한다. 휴대폰 배터리가 빨리 소모될 수밖에 없다.
애플이나 삼성은 제한적인 범위에서만 고속 충전을 제공하지만, 원플러스나 샤오미 같은 업체는 훨씬 앞서 있다. 예를 들어 원플러스 10T는 완전히 방전된 4,800mAh 배터리를 150와트 충전기로 19분 만에 100% 충전한다. 놀라운 속도이지만, 샤오미는 최근 무려 300와트 충전기로 5분 만에 배터리를 완전히 충전하는 모습을 시연해 보였다.
샤오미의 300와트 충전기는 고효율과 작은 크기로 높은 전력 출력을 가능하게 하는 4세대 GaN 통합 솔루션을 사용한다. 또한 15C의 충전 속도가 필요한 이중 스트링 배터리 설계를 기반으로 한다. 이런 요구사항을 충족하기 위해 샤오미는 전극 두께를 35% 줄인 새로운 경질 탄소 소재를 도입했으며, 공간 활용과 열 방출을 위해 샌드위치 구조와 2계층 디자인으로 설계했다.
이런 초고속 충전 기술이 확산되면, 단 몇 분 만에 배터리를 완전히 충전할 수 있으므로 배터리 사용 시간에 대한 사용자의 기대 수준은 한층 낮아질 것이다.
약 1년 전, 삼성이 자동차 배터리 기술을 스마트폰용으로 개발 중인 것으로 알려졌다. 음극, 분리막 및 양극의 배터리 구성요소를 적층하는 방식을 사용해 전기 화학적으로 효과적인 표면적이 증가하고 배터리는 동일한 크기로 더 높은 전하를 제공할 수 있다.
하지만 너무 많은 것을 기대해서는 안된다. 이 기술은 같은 크기의 배터리 시용 시간을 약 10% 늘릴 수 있을 뿐이다. 4,500mAh 배터리가 동일한 크기로 5,000mAh 배터리가 된다. 실제로는 한두 시간 정도 스마트폰 사용 시간이 늘어날 것이다.
배터리 사용 시간은 스마트폰/휴대폰이 개발된 지 30년이 지났음에도 불구하고 여전히 불만의 대상이다. 물론, 배터리 역시 발전했지만, 동시에 전력 소모도 커졌기 때문에 사용 시간은 여전히 하루 정도에 머물러 있다.
물론 스마트폰 업체도 이 문제를 잘 알고 있다. 그러나 디자인과 기능 사이의 균형을 맞추기 위해 현재의 배터리 기술로는 더 큰 용량의 배터리를 스마트폰에 내장할 수는 없다. 이 때문에 스마트폰 업체는 주로 고속 충전 기술을 연구하고 있다. 몇 분만에 완전히 충전되는 배터리는 사용자의 불안감을 해소하는 데 도움이 된다. 하지만 어디까지나 근처에 전원 소켓이 있는 경우에만 가능할 것이다.
editor@itworld.co.kr
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