충전 케이블 없이 스마트폰을 충전할 수 있는 시대, 이것은 바로 무선 충전 기술 덕분이라고 할 수 있습니다.
오늘은 대표적인 무선 충전 기술인 Qi 표준, 에어퓨엘(AirFuel) 규격 그리고 삼성의 고속 무선 충전에 대해 세부적으로 살펴보고 이 기술들이 어떻게 작동하는지 그리고 장단점은 무엇인지 함께 알아보려고 합니다.
1. 무선 충전이란?
무선 충전(wireless charging)이란 전송하는 기기와 받아들이는 기기 사이의 물리적인 연결이 없이 전력을 전달하는 방식을 말하며 '무선 전력 전송(Wireless Power Transfer, WPT)'이라고도 합니다. 이 기술은 주로 전자장 혹은 전자기장을 통해 전기 에너지를 전송하는 방식으로 우리가 충전용 거치대나 패드에 스마트폰을 올려놓으면 자동으로 충전이 되는것이 바로 이런 기술이 적용된 것이라고 생각하시면 됩니다. 오늘 우리가 다뤄볼 무선 충전 기술들은 Qi 표준 규격, 에어퓨엘 규격 그리고 삼성의 고속 무선 충전이며 이 세 가지 기술들은 각각 충전 속도, 효율성 그리고 호환성 등에서 차이가 있는데 이 글을 통해 이 3가지 기술들이 어떻게 작동하며 장단점은 어떤 것들이 있는지 비교해 보려고 합니다.
2. 무선 충전 기술의 개요
우리가 무선 충전 패드에 스마트폰이나 태블릿 같은 기기들을 올려두면 마치 마법과도 같이 충전이 시작됩니다.
정말 편리한 기술입니다만 이렇게 편리한 무선 충전에도 단점은 존재하는데 그것은 바로 유선 충전에 비해 충전 속도가 상대적으로 느리다는 점입니다. 그래서 빠른 시간 내에 기기를 충전해야 하는 상황이라면 무선 충전은 그리 좋은 선택이 아닙니다. 또 한 가지 단점은 여행이나 이동 시에는 무선 충전을 위해 충전 패드를 항상 가지고 다녀야 하는데 이 부분이 좀 번거로울 수가 있다는 점입니다. 하지만 무선 충전 기술의 이러한 한계점들이 오히려 이 기술이 어떻게 발전해 나가야 할지에 대한 방향성을 제시해 주고 있습니다. 미래에는 무선 충전이 지금보다 우리 일상생활에 더욱 깊숙이 자리 잡아 더 빠르고 편리한 기기 충전이 당연한 시대가 될 것이라 생각합니다.
무선 충전 기술에 있어 중요한 3가지 요소는 충전 속도, 호환성, 편의성입니다.
- 여러분이 얼마나 빨리 기기를 충전하고 싶어 하는지에 따라 충전 속도의 중요성이 달라집니다.
- 여러분이 가지고 계신 기기의 종류가 다양하다면 호환성이 좋은 무선 충전 기술을 선호하게 될 것입니다.
- 일반적인 무선 충전 기기 들은 충전 시에 충전 패드에 정확하게 위치시켜야 하는데 이런 부분이 신경 쓰인다면 후술할 에어퓨엘 같은 기술이 적용된 제품들이 좋을 것입니다.
3. Qi 표준에 대하여
‘Qi(치)’라는 단어는 중국어로 ‘기(氣)’를 의미하며 이 말에는 ‘에너지 흐름’이라는 뜻이 담겨 있습니다.
이 단어에서 알 수 있듯이 Qi 표준은 에너지를 무선으로 전달해 주는 기술을 지칭합니다. 이 표준은 전 세계적으로 무선 전력 기술 표준을 개발하는 기관 중 하나인 'WPC(Wireless Power Consortium, 무선 전력 컨소시엄)'라는 기관에서 개발하였는데 Qi는 이 기관에서 만든 가장 유명한 무선 충전 표준 규격 중 하나입니다. Qi의 작동 방식을 이해하기 위해서는 먼저 '공명 (Resonance)'이라는 개념을 알아야 합니다. 공명이란 두 개의 물체가 같은 또는 비슷한 진동수를 가질 때 이 물체들 사이에서 에너지가 전송되는 현상을 말합니다. Qi는 충전기와 기기 사이에 코일을 배치해서 이 공명 현상을 만들어냅니다. 기기와 충전기가 가까워지면 무선으로 전력이 전송되기 시작하여 기기가 충전되는 방식입니다. 아마 여러분들은 인지하지 못하고 계시겠지만 우리는 이미 이 Qi 규격이 적용된 제품들을 많이 사용하고 있습니다. 애플의 아이폰이나 삼성, LG, 구글의 스마트폰들까지 많은 제조사들이 이 Qi 기술이 적용된 제품들을 제작하고 있기 때문입니다.
4. 에어퓨엘 규격에 대하여
근래에는 ‘에어퓨엘(AirFuel)’이라는 무선 충전 기술이 점점 주목을 받고 있습니다. 이 기술은 어디에서 왔으며 어떻게 작동하는지 그리고 어떤 제품들에 이 기술이 활용되고 있는지 살펴보겠습니다.
이 기술은 '에어퓨엘 연합(AirFuel Alliance)'에서 개발된 표준 규격입니다. 에어퓨엘 연합은 다양한 IT 기업들이 모여서 만든 컨소시엄으로 무선 충전 기술의 표준화와 발전을 목표로 하고 있는 단체입니다. 이 에어퓨엘 규격은 전자장을 통해 에너지를 전달하는 방식인 '징기법(Inductive)'과 두 코일 사이의 공명을 이용해 에너지를 전달하는 방식인 '공명법(Resonant)'이 결합된 기술입니다. 이 기술은 적절한 거리 내에 있는 디바이스를 감지해서 에너지를 전달하는데 이것이 바로 공명법의 장점으로 징기법에 비해 충전 거리가 길어 디바이스를 정확하게 충전 패드에 위치시키지 않아도 되어 더 편리한 측면이 있습니다.
현재 공식적으로 인증된 에어퓨엘 충전패드와 호환되는 다양한 스마트폰이나 노트북 등 이 규격을 적용한 제품들이 출시되어 있긴 합니다만 아직까지는 제품들의 숫자가 많지는 않습니다. 이 기술이 더 널리 퍼지기 위해서는 제품 생태계의 확장이 반드시 필요해 보입니다.
5. 삼성 고속 무선 충전에 대하여
삼성의 ‘고속 무선 충전’은 무선 충전 기술의 세계를 리드하는 핵심 기술 중 하나입니다.
삼성의 고속 무선 충전은 그 이름에서 알 수 있듯이 일반적인 무선 충전보다도 빠른 충전 속도를 자랑합니다. 이를 가능하게 하는 것은 바로 삼성의 '고속 충전 알고리즘'(Fast Charging Algorithm)과 '효율적인 전력 관리 시스템'(Efficient Power Management System)인데 이 두 가지 기능이 바로 기기를 더 빠르게 충전할 수 있게 하는 핵심입니다. 이 기술은 앞서 언급한 Qi 표준에 기반을 두고 있으며 삼성의 플래그십 스마트폰은 물론 갤럭시 탭(Samsung Galaxy Tab)과 갤럭시 워치(Samsung Galaxy Watch) 등 다양한 스마트 기기들과 액세서리에까지 이 고속 무선 충전 기능이 활용되고 있습니다.
6. 세 가지 기술들의 장점
세 가지 무선 충전 기술의 장점을 간단히 정리하면
- Qi 규격은 현재 가장 널리 쓰이는 표준으로 호환성이 뛰어나다는 장점이 있어 여러 스마트폰 제조사들에게 가장 인기 있는 무선 충전 기술이 되었습니다.
- 에어퓨엘 규격은 징기법 (Inductive)과 공명법 (Resonant)을 조합해서 사용하여 Qi보다 약간 더 멀리 떨어진 곳에서도 기기의 충전이 가능해서 더 큰 자유도가 있다는 장점이 있습니다.
- 삼성의 고속 무선 충전 기술은 삼성 제품들에 최적화되어 있으며 Qi 표준보다 충전 속도가 빠르다는 장점이 있습니다.
마치며
Qi 표준, 에어퓨엘 규격, 그리고 삼성의 고속 무선 충전 기술은 각기 다른 특징들로 우리의 디지털 생활에 편리함을 제공하고 있습니다. 오늘 다뤄본 이 무선 충전 기술들이 어떤 원리로 동작하는지 그리고 어떤 점들이 다른지 비교 분석해 보았습니다. 앞으로도 이 기술들이 얼마나 그리고 어떻게 발전해 나갈지 기대가 됩니다.
