2015.10.05

MS∙테슬라 스마트 배터리 연구 보고서…"충전에서 너희를 자유롭게 하리라"

Mark Hachman | PCWorld
마이크로소프트, 테슬라 등의 기업 합동 연구진들이 배터리 수명을 최대화하기 위해서 단일 기기 안에 여러 종류의 배터리를 결합해 넣는 방안을 제시했다. 연구진은 종류가 서로 다른 배터리 여러 개를 짜맞춘 실험에서 웨어러블 기기의 배터리가 약 1시간 가량 더 오래 갔다고 밝혔다. 두 종류의 배터리를 탑재한 기기에서는 훨씬 높은 효율을 보여, 약 22% 성능이 향상됐다.

그러나 보고서는 근본적인 개선을 보이는 배터리 기술과는 달리, 소프트웨어 정의 배터리(SDBs)의 진전은 매우 개인화돼 있다고 언급했다. 또한, 소프트웨어 정의 배터리는 부분적으로 제조사가 디바이스 안에 자체적으로 포함시킨 배터리에 한정될 것이라고 예측했다.

일반적으로 휴대폰, 태블릿, PC에 탑재된 배터리는 전기가 저장되는 용기인 ‘연료 탱크’이고, 기기를 충전할 때 함께 점차 다시 차오른다고 이해하기 쉽다. 그러나 보고서는 배터리에도 여러 종류가 있고 각기 다른 화학식을 기반으로 하며, 충전과 방전 특성이 저마다 다르다고 지적했다. 또한 모든 배터리의 화학 성질이 가장 이상적인 형태로 제품화된 것은 아니라고도 덧붙였다. 고용량 배터리는 충전에 수 시간이 걸리고, 급속 충전 배터리는 오래 가지 못하는 단점이 있다는 것이다. 이미 개인 사용자들의 각종 디바이스 센서와 콘트롤러 등은 전문화된 지 오래인데, 배터리라고 예외일 수는 없다.

전문화된 스마트 배터리
소프트웨어 정의 배터리의 목표야말로 전문화다. 보고서는 “배터리 용량 한계가 정해져 있는 기기를 가정해 보자. 급속충전 가능한 배터리 절반과 에너지 집적도가 높은 배터리 절반을 탑재할 경우 효율성이 높아진다”고 설명한다. 또한, “이로써 절반의 배터리 충전 속도는 무척 빨라지고, 그 동안 고집적도 배터리를 사용하기 때문에 방전되는 양은 얼마 되지 않는 두 가지 요건을 달성할 수 있다”는 설명을 덧붙였다.

보고서는 또한 운영체제와 배터리 간 의사소통이 가능한 시스템이 필요하다고 주장했다. 현재 시스템은 일방적인 하달에 가깝다. 충전을 전담하는 콘트롤러가 자체적인 프로그래밍에 따라 배터리를 충전하고, 시스템은 단지 정기적인 상태 업데이트를 요청할 뿐이다. 보고서는 윈도우, 혹은 다른 운영체제가 실제로 충전기 콘트롤러와 의견을 교환하고 제어해 전체 배터리 수명을 최적화할 것을 제안하고 있다.

물론 단순한 작동법은 아니다. 연구진은 사용자가 5시간 거리의 비행을 해야 할 경우를 가정한다. 이상적으로는 출발 전날 밤 노트북을 충전해놔야 오가는 길까지 합쳐 최대 8시간 가량 전원 없이 휴대할 수 있다. 하지만 충전하는 것을 잊었고 15분 후에 출발해야 할 경우, 급속 충전이 가능하면서도 비행 중에 사용할 수 있도록 충분히 오래 가는 배터리가 절실히 필요할 것이다.

여기서 만일 PC의 스케줄러나 혹은 윈도우 10의 개인 가상 비서 코타나가 이 상황을 인지한다면, 충전기의 전력을 급속 충전용 배터리로 전환해 놓는 시나리오도 가능해진다. 윈도우, 구글 나우, 맥 운영체제가 충전 콘트롤을 제어한다면, 배터리 상태를 언제나 신속하게 적용할 수 있는 최적화 상태로 관리할 수 있다. 점차 진보해나가고 있는 가상 비서 기능이 사용자의 음성이나 스케줄 등을 인식하듯, 배터리 충전도 기기가 알아서 관리하게 될 것이다.

마이크로소프트는 구부릴 수 있는 저효율 배터리를 마이크로소프트 밴드(Microsoft Band) 스트랩에 배치하고, 더 효율이 높은 리튬 이온 배터리를 기기 화면 뒤에 넣는 방식을 사용했다. 사용자가 책상에 앉아있는 상태임을 인식하면, 저전력 상태로 전환하고 효율성이 낮은 손목 끈 안의 배터리가 작동한다. 그러나 사용자가 운동을 할 때는 심박과 거리 등을 면밀히 관찰해야 하므로 리튬 이온 배터리가 작동하는 것이다.

보고서를 작성한 연구진들은 소프트웨어 정의 배터리 제작에 추가 비용이 들지 않으면서도 드론, 스마트 안경, 전기차 등 다양한 IT 기기에 유용하게 쓰일 것이라고 결론을 냈다. 다음 단계에서는 아마도 코타나, 구글 나우 등의 가상 비서가 소프트웨어 정의 배터리를 제어할 수 있도록 학습하는 실험이 필요할 것이다. editor@itworld.co.kr 


2015.10.05

MS∙테슬라 스마트 배터리 연구 보고서…"충전에서 너희를 자유롭게 하리라"

Mark Hachman | PCWorld
마이크로소프트, 테슬라 등의 기업 합동 연구진들이 배터리 수명을 최대화하기 위해서 단일 기기 안에 여러 종류의 배터리를 결합해 넣는 방안을 제시했다. 연구진은 종류가 서로 다른 배터리 여러 개를 짜맞춘 실험에서 웨어러블 기기의 배터리가 약 1시간 가량 더 오래 갔다고 밝혔다. 두 종류의 배터리를 탑재한 기기에서는 훨씬 높은 효율을 보여, 약 22% 성능이 향상됐다.

그러나 보고서는 근본적인 개선을 보이는 배터리 기술과는 달리, 소프트웨어 정의 배터리(SDBs)의 진전은 매우 개인화돼 있다고 언급했다. 또한, 소프트웨어 정의 배터리는 부분적으로 제조사가 디바이스 안에 자체적으로 포함시킨 배터리에 한정될 것이라고 예측했다.

일반적으로 휴대폰, 태블릿, PC에 탑재된 배터리는 전기가 저장되는 용기인 ‘연료 탱크’이고, 기기를 충전할 때 함께 점차 다시 차오른다고 이해하기 쉽다. 그러나 보고서는 배터리에도 여러 종류가 있고 각기 다른 화학식을 기반으로 하며, 충전과 방전 특성이 저마다 다르다고 지적했다. 또한 모든 배터리의 화학 성질이 가장 이상적인 형태로 제품화된 것은 아니라고도 덧붙였다. 고용량 배터리는 충전에 수 시간이 걸리고, 급속 충전 배터리는 오래 가지 못하는 단점이 있다는 것이다. 이미 개인 사용자들의 각종 디바이스 센서와 콘트롤러 등은 전문화된 지 오래인데, 배터리라고 예외일 수는 없다.

전문화된 스마트 배터리
소프트웨어 정의 배터리의 목표야말로 전문화다. 보고서는 “배터리 용량 한계가 정해져 있는 기기를 가정해 보자. 급속충전 가능한 배터리 절반과 에너지 집적도가 높은 배터리 절반을 탑재할 경우 효율성이 높아진다”고 설명한다. 또한, “이로써 절반의 배터리 충전 속도는 무척 빨라지고, 그 동안 고집적도 배터리를 사용하기 때문에 방전되는 양은 얼마 되지 않는 두 가지 요건을 달성할 수 있다”는 설명을 덧붙였다.

보고서는 또한 운영체제와 배터리 간 의사소통이 가능한 시스템이 필요하다고 주장했다. 현재 시스템은 일방적인 하달에 가깝다. 충전을 전담하는 콘트롤러가 자체적인 프로그래밍에 따라 배터리를 충전하고, 시스템은 단지 정기적인 상태 업데이트를 요청할 뿐이다. 보고서는 윈도우, 혹은 다른 운영체제가 실제로 충전기 콘트롤러와 의견을 교환하고 제어해 전체 배터리 수명을 최적화할 것을 제안하고 있다.

물론 단순한 작동법은 아니다. 연구진은 사용자가 5시간 거리의 비행을 해야 할 경우를 가정한다. 이상적으로는 출발 전날 밤 노트북을 충전해놔야 오가는 길까지 합쳐 최대 8시간 가량 전원 없이 휴대할 수 있다. 하지만 충전하는 것을 잊었고 15분 후에 출발해야 할 경우, 급속 충전이 가능하면서도 비행 중에 사용할 수 있도록 충분히 오래 가는 배터리가 절실히 필요할 것이다.

여기서 만일 PC의 스케줄러나 혹은 윈도우 10의 개인 가상 비서 코타나가 이 상황을 인지한다면, 충전기의 전력을 급속 충전용 배터리로 전환해 놓는 시나리오도 가능해진다. 윈도우, 구글 나우, 맥 운영체제가 충전 콘트롤을 제어한다면, 배터리 상태를 언제나 신속하게 적용할 수 있는 최적화 상태로 관리할 수 있다. 점차 진보해나가고 있는 가상 비서 기능이 사용자의 음성이나 스케줄 등을 인식하듯, 배터리 충전도 기기가 알아서 관리하게 될 것이다.

마이크로소프트는 구부릴 수 있는 저효율 배터리를 마이크로소프트 밴드(Microsoft Band) 스트랩에 배치하고, 더 효율이 높은 리튬 이온 배터리를 기기 화면 뒤에 넣는 방식을 사용했다. 사용자가 책상에 앉아있는 상태임을 인식하면, 저전력 상태로 전환하고 효율성이 낮은 손목 끈 안의 배터리가 작동한다. 그러나 사용자가 운동을 할 때는 심박과 거리 등을 면밀히 관찰해야 하므로 리튬 이온 배터리가 작동하는 것이다.

보고서를 작성한 연구진들은 소프트웨어 정의 배터리 제작에 추가 비용이 들지 않으면서도 드론, 스마트 안경, 전기차 등 다양한 IT 기기에 유용하게 쓰일 것이라고 결론을 냈다. 다음 단계에서는 아마도 코타나, 구글 나우 등의 가상 비서가 소프트웨어 정의 배터리를 제어할 수 있도록 학습하는 실험이 필요할 것이다. editor@itworld.co.kr 


X