Qi 무선 충전기는 안전한가요? 아니면 배터리와 장치를 손상시키나요?

Granite River Labs, GRL
Rajaraman Venkatachalam

무선 충전의 즉각적인 장점은 누구나 알 수 있습니다. 스마트폰과 스마트워치를 충전 패드에 올려놓기만 하면 쉽게 충전할 수 있으므로 케이블을 찾기 위해 지저분한 테이블과 서랍을 뒤질 필요가 없습니다. 목적지에 무선 충전 패드만 있으면 디바이스만 가지고 다니면 됩니다.

무선 충전은 어떻게 작동하나요?

긴밀하게 결합된 전자기 유도 방식

무선 충전은 무선 충전 송신기와 수신기 사이에 자기장이 생성되는 전자기 유도 과정을 통해 충전 패드에서 장치로 전기가 전달될 때 발생합니다 . 생성된 자기장이 수신 장치의 구리 코일과 상호 작용하면 전기가 생성되어 배터리가 충전됩니다. 

오늘날 가장 일반적인 무선 충전 형태는 밀접 결합 전자기 유도 충전(tightly-coupled electromagnetic inductive charging)으로 알려진 하위 범주로 송신 및 수신 구리 코일이 정렬되어 있고 근접해야 효과적인 충전이 가능합니다. 정렬이 잘못되면 충전 속도가 현저히 느려지거나 충전이 완전히 중단될 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 MagSafe 및 Qi2와 같이 널리 사용되는 무선 충전 표준은 자석을 사용하여 충전기와 장치를 최적의 위치에 고정합니다.

무선 충전이 휴대폰에 나쁜가요?

무선 충전 시 발생하는 열

무선 충전은 열 발생으로 인해 휴대폰 배터리에 해롭다고 오해하는 경우가 많습니다. 전자기 유도가 기존 유선 충전보다 더 많은 열을 발생시키는 것은 사실이지만, 세심한 관리를 통해 열 발생으로 인한 영향을 완화할 수 있습니다.

예를 들어, Qi 인증 무선 충전기는 열 관리를 위해 충전 속도를 조절하도록 되어 있어 과도한 열이 감지될 때마다 충전 속도가 즉시 감소합니다. 또한 휴대폰 배터리는 일반적으로 단열층으로 구리 충전 코일과 분리되어 있습니다. 따라서 스마트폰 배터리 온도는 일반적으로 정상적인 상황에서 안전한 한도 내에서 유지될 수 있습니다. 

무선 충전이 배터리 충전 주기에 영향을 미치나요?

배터리 충전 주기는 충전식 배터리가 충전 유지 능력을 잃기 전에 완전히 충전할 수 있는 횟수를 나타냅니다. 배터리가 완전히 충전된 상태에서 완전히 방전될 때 한 번의 충전 주기가 완료됩니다. 따라서 배터리를 50%에서 100%로 충전하면 배터리 충전 주기의 절반만 사용하게 됩니다. 배터리 충전 주기는 충전 방법보다는 충전 횟수에 영향을 받기 때문에 무선 충전은 장치의 배터리를 손상시키지 않습니다. 

소비자가 걱정해야 하는 것은 하루 종일 계속 충전하거나 최대 충전 용량에 도달한 후에도 장치를 충전하는 것뿐입니다. 배터리를 충전할 때마다 방출되는 에너지로 인해 리튬 이온이 흑연 층에서 나중에 리튬 코발트 산화물로 이동하게 됩니다. 과충전은 리튬 이온을 100% 더 많이 뽑아내고 배터리 내부 구조를 엉망으로 만들어 장기적으로 배터리를 손상시킬 수 있습니다. 대부분의 스마트폰 배터리 관리 시스템은 충전기에 연결되어 있는 동안에도 완전히 충전된 배터리에 전류가 유입되지 않도록 차단하여 이를 방지합니다. 

배터리 상태를 어떻게 유지하나요?

배터리 수명을 연장하려면 배터리를 가능한 한 50% 충전 상태로 유지하는 것이 좋습니다. 50% 용량은 리튬 이온이 평형을 유지하여 배터리에 가장 적은 부담을 주는 상태입니다. 흥미롭게도 일부 스마트폰은 이러한 부담을 최소화하기 위해 배터리가 90% 용량에 도달하면 충전 속도를 줄이도록 설계되어 있습니다.

무선 충전이 안전에 위험한가요?

안전 문제로 인해 무선 충전기가 리콜된 사례가 보고된 적이 있습니다 . 보고된 위험에는 화재, 감전, 부상, 휴대폰 및 주변 기물 파손 등이 있습니다. 이에 따라 제조업체는 충전 장치 옆에서 자거나 이불이나 베개 아래 등 통풍이 잘 되지 않는 곳에 충전 장치를 두지 말 것을 소비자에게 경고하기도 했습니다.

무선 충전 시 주의할 점은 무엇인가요?

동전, 신용카드 또는 기타 금속 물체와 같은 이물질이 송신기와 수신기 사이의 공간을 막으면 안전성이 저하될 수 있습니다. 이러한 이물질은 생성된 자기장에서 전력을 받아 열의 형태로 방출하여 장치와 사용자 모두에게 손상을 줄 수 있습니다. 

제조업체와 소비자의 입장에서 위험을 최소화하는 가장 확실한 방법은 기기가 공인 충전 표준을 준수하는지 확인하여 문제가 발생하기 전에 충전 프로세스를 종료하는 데 필요한 안전장치를 마련하는 것입니다.

인증되지 않은 Qi 무선 충전기 송신기 구입 비용

Qi 인증 무선 충전기에는 이물질을 감지하여 사고가 발생하기 전에 충전 속도를 늦추거나 전기 공급을 차단하는 안전 메커니즘이 내장되어 있지만, 모든 무선 충전기가 동일하게 만들어지지는 않습니다. 따라서 최종 사용자의 안전을 보장하고 제조업체 및 유통업체의 평판을 보호하기 위해 표준화된 제조 절차에 따라 안전 메커니즘을 마련해야 합니다.

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About the author

Rajaraman Venkatachalam, 프로토콜 및 전력 솔루션 담당 부사장