스마트폰의 충전 방식의 대세로 떠오를 만큼 매력적인 무선 충전방식. 갤럭시 S3에 적용된 무선 충전방식은 과연 어떤 것일지?

최근 발표되고 있는 다양한 스마트폰의 핵심 기술로 떠오르고 있는 것이 다름아닌 무선 충전방식이다. 전통적으로 스마트폰이든 태블릿PC든 USB 케이블을 이용해서 전원을 충전하는 방식은 한동안 계속 될 것으로 보이기는 하지만 점점 스마트폰의 차별화 포인트로 무선 충전방식이 화두로 떠오를 것은 분명해 보이기 때문이다. 케이블 없이 충전할 수 있다는 것만으로도 얼마나 편리해지는지 알 수 있기에 말이다. 삼성 뿐만이 아니라 LG나 해외의 많은 제조업체들이 점점 무선 충전방식을 도입하려고 하고 있다는 점으로 봐서도 앞으로는 무선 충전방식을 채택한 스마트 디바이스들이 많이 선보일 듯 싶다.

무선 충전방식을 채택하는 스마트폰으로는 곧 국내에 출시될 것으로 알려진 삼성의 갤럭시 S3가 있다. 갤럭시 S3는 전용 무선 충전용 커버를 장착해서 무선 충전패드 위에 갤럭시 S3를 놓으면 알아서 충전하는 방식이다. 물론 충전시간 자체는 케이블을 연결해서 충전하는 것보다는 느리겠지만 기술의 발전으로 점점 그 시간은 단축되어질 것으로 보이며 2~3년 뒤에는 케이블은 그저 데이터 송수신 용도로만 쓰이지 않을까 하는 생각이 들 정도로 그 미래 가치는 높다는 생각이 든다.

그렇다면 갤럭시 S3에서 무선 충전이 가능하게 하는 방식이 과거에도 없었을까? 무선 충전방식을 얘기하려면 대략 어떤 종류의 무선 충전방식이 있는지 먼저 살펴봐야 할 듯 싶다. 

현재 사용되어지고 있는 무선 충전방식은 3가지라고 알려지고 있다. 자기유도방식과 자기공명방식, 그리고 전자기파방식이다. 그 중에서 갤럭시 S3가 채택하고 있는 방식은 자기공명방식이다. 이 3가지 방식이 어떤 것인지 잠시 살펴보자.

자기유도방식은 송신부 코일과 수신부 코일 사이에서 전기가 유도되는 것을 받아내는 방식이다. 즉, 송신부 코일에서 자기장을 발생시키면 수신부 코일에서 그 자기장을 받아서 전기로 유도하는(즉, 바꾸는) 방식이다. 이 방식은 전기 수율이 90%나 되기 때문에 수율은 높지만 코일 사이의 거리가 매우 짧아야 하며 코일의 중심이 서로 일치하지 않으면 수율이 확 줄어든다는 단점이 있다.

전자기파방식은 송신부에서 전자기파를 발생시키면 수신부에서는 여러 개의 렉테나(정류기와 안테나를 조합하여 마이크로파를 직접 전력으로 변환하는 소자)를 이용하여 전자기파를 수신한 후 전기로 바꾸는 방식이다. 꽤 먼 거리에까지 전력을 보낼 수 있는 것이 장점이지만 수율이 최대 50%밖에 안되고 전자기파 자체가 인체에 유해하다는 단점이 있다.

자기공명방식은 송신부 코일에서 공진주파수(전자회로의 고유 진동수)로 진동하는 자기장을 생성하여 동일한 공진주파수로 설계된 수신부 코일에 에너지가 집중적으로 전달되도록 하는 것이다. 자기유도방식과 비슷하다고 할 수는 있지만 자기유도방식과 달리 1m의 거리에서는 90%, 2m에서도 40%의 수율을 갖는 것이 특징이다. 게다가 수신부 코일에 흡수되지 않은 에너지가 공기에 방시되어 소멸되는 것이 아니라 송신부 코일에 다시 흡수되는 구조라서 수율이 높고 또 송신부와 수신부 사이에 벽 등의 장애물이 있어도 문제없이 전송할 수 있으며 인체에 흡수되지 않는 자기장만을 이용하여 에너지를 전달하기 때문에 인체에도 무해하다는 장점이 있다.

이렇게 3가지의 무선 충전방식이 있는데 갤럭시 S3의 경우 마지막에 소개한 자기공명방식을 사용함으로 인체에도 무해하며 일정 거리에서도 충분히 충전할 수 있는 무선 충전이 가능하게 된 것이다. 그리고 이 방식은 갤럭시 S3 뿐만이 아니라 차기 갤럭시 시리즈들이나 타사 스마트폰이나 태블릿 PC에도 얼마든지 적용할 수 있는 기술이라고 생각되어진다.

앞서 얘기했던대로 충전하는데 있어서 케이블의 유무가 얼마나 큰 차이를 보이는가는 따로 설명하지 않아도 될 정도다. 그냥 무선 충전패드 위에 올려두는 것만으로 충전이 가능하고 또 충전 중에 사용할 때 케이블을 뺀다던지 하는 귀찮음도 없어지기 때문에 그 편리성은 두말할 나위없다는 생각이 든다. 이런 충전 방식의 채용으로 갤럭시 S3는 편리성이라는 측면에서 타사 스마트폰에 비해 꽤 큰 매리트를 가져가게 되는 것이다.

아직까지는 전용 충전커버를 사용해야 하고 전용 충전패드를 사용해야 한다는 점이 단점으로 꼽힐 것이다. 하지만 기술이 점점 발전된다면 전용 충전커버너 충전패드가 아니더라도 무선 충전이 가능하게 될 날도 머지 않을 듯 싶다. 그 시작을 일단 갤럭시 S3가 했다는 것도 재밌는 일이다. 앞으로 이런 무선 충전방식이 얼마나 더 발전할 것인지는 더 지켜봐야겠지만 점점 편해지는 세상이 오는 것은 분명해 보인다.

이 글은 삼성SDI 블로그인 에코에너지 인사이트에 개제된 글입니다. 해달 글을 보시려면 [여기]를 참고하시면 됩니다.