무선 충전 완벽 가이드
오늘날 휴대폰과 기타 휴대용 전자기기를 무선으로 충전하는 것이 당연시되고 있지만, 많은 사람들이 케이블과 전기 콘센트를 사용하던 시절을 떠올리고 여전히 경험하고 있습니다.
무선 충전은 처음 출시된 이래로 가전업계에 큰 영향을 미치고 혁신을 가져왔습니다. 수년에 걸쳐 각 표준은 다양한 사용자 요구에 맞춰 고유한 장점과 한계를 보여왔습니다. 무선 충전 기술의 진행 상황을 알아보고 Qi, MagSafe, Qi2의 주요 이정표와 고유 기능, 가능한 미래를 살펴보겠습니다.
비밀스러운 기원.
무선 충전은 장치가 물리적인 연결 없이 전원을 공급할 수 있는 기술입니다. 그 비밀스러운 기원은 니콜라 테슬라가 전기 에너지의 형태로 무선 전력 송신을 실험했던 19세기 후반으로 거슬러 올라갑니다. 1904년 테슬라는 테슬라 타워를 세워 전기를 무선으로 전송함으로써 30피트 떨어진 곳에서 전구를 밝히는 데 성공했습니다. 무선 전원이 탄생했지만 이 기술이 실용화되고 대량 생산되어 대중에게 공개되기까지는 수십 년이 걸렸습니다.
유도식 충전과 공진식 충전 비교.
테슬라의 선구적인 실험은
공진식과 유도식 무선 충전에서 길을 열었습니다.
공진식 무선 충전은
공통 공진 주파수에서 작동하는 두 코일 간에 에너지를 전달하는 고주파 진동 자기장에 의존합니다.
이 기술들은 병행 개발되었으며 각기 다른 장단점을 가지고 있습니다. 공진식 충전은 더 먼 거리에서 충전할 수 있으며 유도식 충전처럼 위치를 딱 맞추어 정렬할 필요가 없습니다. 공진식 충전의 단점은 코일이 더 크기 때문에 시스템 비용이 더 비싸진다는 것입니다.
유도식 무선 충전은
상대적으로 낮은 저주파 진동장을 생성하여 공명은 없지만 밀접하게 결합된 코일 간에 전력을 전송합니다.
유도식 충전의 한 가지 장점은 장치와 충전 패드가 직접 접촉할 때 매우 안정적이라는 것입니다. 이 방법의 또 다른 장점은 널리 채택되었다는 것입니다. 단점으로는 충전 속도가 느리고 충전하는 장치가 충전 패드에 가까이 있어야 한다는 점입니다.
무선 충전 표준 수립.
무선 전력 컨소시엄(WPC)은 2008년에 설립된 기술 업계 리더들의 그룹으로, 현재 Apple, 삼성, Nokia, Sony, Belkin과 같은 거대 파트너들이 참여하고 있습니다. 목표는 스마트폰부터 웨어러블 장치까지 광범위한 장치와 호환되는 무선 충전의 범용 표준을 만드는 것이었습니다. WPC는 Qi(치라고 발음) 무선 충전 표준을 지지했습니다.
Qi는 한자 气 qi, 중국어 번체: 氣에서 유래했으며 이는 생명력을 의미합니다. Qi 표준은 도입된 이후 여러 차례 개선을 거쳐 효율성이 향상되고 충전 시간이 단축되었습니다. Qi 인증을 받았다는 것은 해당 장치가 제대로 작동하고 안전하게 사용할 수 있다는 것을 의미합니다. 기술이 발전하면서 Belkin은 Qi 충전 표준을 갖춘 액세서리를 설계하는 데 앞장서 왔습니다.
Qi가 대중을
바꾸어 놓습니다.
Qi는 전자기 유도를 사용하여 장치에
전원을 공급하는 무선 충전의
첫 번째 획기적인 기술입니다.
충전 패드와 휴대폰에는 모두 구리선 코일이 들어 있으며, 패드를 전원에 연결하면 충전기의 코일에서 자기장이 생성됩니다. 휴대폰을 충전 패드에 놓으면 휴대폰의 코일이 자기장을 다시 전류로 변환하여 휴대폰을 충전합니다. 2010년에는 단일 코일 송신기, 코일 배열 송신기, 가동 코일 송신기 설계를 갖춘 Qi 무선 충전 표준 버전 1.0이 출시되었습니다. 최초의 충전 패드는 부피가 크고 느렸으며, 장치 충전 시 최고 5W의 전력만 공급했습니다.
기술 마니아를 위해
하지만 이처럼 선이 필요하지 않은 환경이 등장하면서 충전이 극적으로 바뀌었습니다. Belkin은 2015년 WPC에 가입하고 그 다음 해에 최초의 Qi 인증 충전기를 출시했습니다. 그 이후로 Qi는 꾸준히 개선되어 오늘날 무선 충전의 핵심 표준이 되었으며 호환성 및 성능의 기준을 제시하고 있습니다. Qi의 장점은 다양한 활용과 신뢰성이며, 스마트폰, 이어버드, AirPods 및 기타 장치에 널리 채택되었습니다.
MagSafe가 경쟁과 속도를 한층 끌어올립니다.
Apple은 2020년 iPhone 12 모델 시리즈를 출시하면서 MagSafe를 세상에 선보였습니다. MagSafe는 호환되는 iPhone 뒷면에 자석으로 부착되는 독점 무선 충전 시스템입니다. 이 기술은 Qi보다 빠른 충전 속도를 제공하며 마그네틱 케이스 및 충전기와 같은 액세서리도 지원합니다. Apple의 세련된 마그네틱 무선 충전 기술은 Qi보다 높은 정밀도와 안정성을 제공하지만, Apple 장치에만 호환됩니다. MagSafe 인증은 충전 패드 또는 스탠드에 필요한 마그네틱 기술이 적용되어 있으며 호환되는 iPhone 장치에서 안전하게 사용할 수 있음을 보장합니다. MagSafe의 출시에 맞춰 Belkin은 2020년에 첫 번째 MagSafe 호환 충전 액세서리를 출시했습니다.
기술 마니아를 위해
MagSafe는 물리적으로 더 안정적인 연결을 위해 부가 기능으로 자석을 추가합니다. iPhone 뒷면의 자석 커넥터를 통해 MagSafe 충전기에 휴대폰을 정확하게 고정할 수 있어 기존의 Qi 충전 방식에 비해 편리하게 위치를 맞추고 충전할 수 있습니다. 마그네틱 외에도 MagSafe의 또 다른 강점은 대부분의 Qi 충전 패드에 비해 충전 속도가 빠르며 일부 모델은 최대 15와트의 전력을 공급할 수 있다는 점입니다.
마그네틱 Qi가 혜성처럼 등장합니다.
마그네틱 Qi는 충전 속도 면에서 Qi와 동일하며 유일한 차이점은 MagSafe 호환 iPhone과의 호환을 지원하기 위해 MagSafe와 유사한 미인증 마그네틱 모듈이 포함되어 있다는 점입니다. 제조업체의 생산 품질에 따라 일부 마그네틱 Qi 제품은 강한 자력을 가지고 있고, 일부 제품은 약한 자력을 가지고 있습니다.
기술 마니아를 위해
WPC는 강도를 포함한 자력 요소를 의무화할 계획이며, 자력 강도는 인증 절차의 일환으로 테스트되는 요소 중 하나가 될 것입니다. 현재는 마그네틱 Qi 제품에 대한 자력 강도 표준이 없으므로 신뢰할 수 있는 브랜드에서만 구매해야 합니다.
Qi2가 혁신적인 도약을 선보입니다.
WPC는 2023년에 WPC 2.0 표준을 도입하여 차세대 Qi 무선 충전 기술을 선보였습니다. Qi2는 Apple의 MagSafe 기술을 통합하여 충전기와 장치 간의 정렬을 개선하고 Belkin Qi2를 사용하면 최대 2배 더 빠르게 충전할 수 있습니다.* 스마트 마이크로칩 기술을 활용하여 안전하고 효율적으로 충전할 수 있도록 안전 및 인증 우선 방식을 채택합니다. 기본적으로 이 기술은 충전을 시작하기 전에 장치와 충전기 간에 "핸드셰이크"를 통해 양쪽 다 Qi 인증을 받았는지 확인합니다. 출시 당시 Belkin은 두 가지 Qi2 충전 제품을 인증한 유일한 WPC 회원사였습니다.
기술 마니아를 위해
Qi2의 강력한 기능 중 하나는 최대 100와트의 전력을 공급하는 더 높은 전력 공급 “원거리” 충전을 지원한다는 점입니다. 따라서 여러 장치를 동시에 충전할 수 있고 노트북이나 태블릿과 같이 에너지 집약적인 전자기기에 전원을 공급할 수 있습니다. 하지만, 스마트폰 무선 충전에는 아직 100와트 전력이 지원되지 않습니다. 또 다른 주요 개선 사항은 충전기와 장치가 직접 접촉하지 않고도 최고 15와트로 충전할 수 있는 "중거리" 충전 기능이 도입된 것입니다. 이 기능은 충전 패드가 작은 이어폰, 스마트워치 등과 같은 장치에 매우 유용합니다.
그 밖의 개선 사항으로는 충전 속도 향상, 효율성 개선, 범용 호환성 향상 등이 있습니다. 다른 장치가 Qi2 표준을 채택하면 진정한 범용 호환성이 실현되며, 이 목록은 현재 호환 장치를 정리한 것입니다. 범용 호환성이 실현되면 별도의 충전기가 필요 없게 되고 사용자는 표준이나 프로토콜 걱정 없이 동일한 충전 패드나 스탠드로 여러 장치를 충전할 수 있습니다. Qi2는 전원 공급을 최적화함으로써 효율성을 높이므로 에너지 소비량을 희생하지 않고 장치를 빠르게 충전할 수 있습니다. 이 기술의 미래지향적인 설계는 속도, 편의성, 효율성 측면에서 이전 기술을 능가합니다.
무선 충전 기술의 미래 추세.
무선 충전 기술이 계속 발전함에 따라, 이 기술은 점점 더 자연스럽게 인간의 일상생활 속으로 들어올 것으로 예상됩니다. 개발자들은 장거리 충전과 보다 친환경적인 솔루션의 발전을 위해 노력하고 있습니다. 전기 자동차 무선 충전, 디스플레이 또는 테이블 내 충전 설계 등이 잠재적인 개발 분야입니다. 이 기술을 사용하면 화면이나 테이블 표면을 통해 전원을 공급할 수 있습니다.
즉, 물리적인 충전 포트가 전혀 필요 없게 되어 장치 사용이 더욱 원활하고 편리해집니다. 앞으로 WPC는 무선 충전 기술의 안전성과 보안을 향상시키는 데 집중할 예정입니다. 충전 표준과 관련된 적절한 인증이 핵심 요소입니다. 장치가 더욱 강력해지고 충전 속도도 빨라지면서 과열, 전자파 간섭, 기타 잠재적 위험을 방지하기 위한 안전 조치를 취하는 것이 매우 중요해졌습니다.
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*내부 테스트 기준. Belkin Qi2 15W 무선 충전기는 방전된 iPhone 15를 50%까지 Qi 5W 무선 충전기보다 최대 2배, Qi 7.5W 무선 충전기보다 최대 1.5배 빠르게 충전합니다. 충전 시간은 환경 요인에 따라 달라지므로, 결과는 다르게 나타날 수 있습니다.
