무선 충전은 어떻게 작동하나요? 당신이 알아야 할 모든 것

스마트폰 배터리는 오래 지속되지 않으며, 몇 달 사용하면 파손될 수 있는 충전 케이블이 성가실 수 있습니다.

무선 충전은 편리한 대안이 될 수 있습니다. 간단히 설정하고 잊어버리기만 하면 됩니다. 그런데 정확히 어떻게 작동하나요?

무선 충전은 최근 발명된 것처럼 보일 수 있지만, 그 기원은 유명한 세르비아계 미국인 발명가인 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)에서 100년 이상 거슬러 올라갑니다.

이 가이드에서는 무선 충전의 작동 방식과 가장 좋은 충전기에 대해 자세히 설명합니다.

1800년대 후반 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)는 공기를 통해 전기를 전송하는 데 성공했습니다. 그는 뉴욕시 실험실에서 전구에 전력을 공급하기 위해 송신기(전기를 보내는)와 수신기(전기를 받는) 사이에 자기장을 생성하여 작동하는 공진 유도 결합이라는 프로세스를 사용했습니다.

몇 년 후, 그는 전기 볼트를 발사하는 코일이 꼭대기에 있는 타워인 Tesla 코일에 대한 특허를 받았습니다. Tesla는 무선 전력망에 대한 훨씬 더 원대한 비전을 가지고 있었지만 이러한 꿈은 결코 실현되지 않았습니다.

유도 충전의 기본 원리는 스마트폰 무선 충전에도 동일하게 적용됩니다.

충전 베이스의 유도 코일인 전자기 코일은 자기장을 생성하며 기본적으로 에너지 장을 전송하는 안테나입니다. 전화기에 있는 두 번째 작은 코일은 에너지를 받아 수확하며 회로는 이를 배터리에 사용 가능한 에너지로 다시 변환합니다.

최근 몇 년 동안 무선 충전 기술은 큰 발전을 이루었습니다. 충전 속도가 빨라졌고 많은 설계자가 기술을 Qi("Chee"로 발음) 표준으로 통합하여 제품이 여러 휴대폰 브랜드 및 모델에서 작동하도록 했습니다.

무선 충전 기술을 사용하는 것은 휴대폰뿐만이 아닙니다. 심장 박동기와 같은 의료용 임플란트도 무선으로 충전할 수 있습니다.

무선 충전에는 단점이 있습니다. 유선 충전은 더 빠르고 효율적이지만, 수신기가 송신기에서 멀어질수록 자기장으로부터 받는 에너지가 줄어듭니다. 휴대폰은 충전 거리가 불과 몇 밀리미터에 불과할 정도로 많은 에너지를 필요로 합니다.

시카고 노스웨스턴 대학교 컴퓨터공학과 조시아 헤스터 조교수는 코일이 클수록 더 많은 에너지를 보낼 수 있지만 그다지 효율적이지 않다고 말했습니다. 필드는 중앙에서 가장 강력합니다.

"이 분야는 정말 빠르게 하락하고 있습니다."라고 그는 말했습니다. "2센티미터, 5센티미터 후에도 여전히 약간의 에너지가 있습니다. 10에서는 아무것도 아닌 것과 같습니다. 데스크탑 크기의 코일이 있다면 책상 위로 1피트 정도 올려둘 수는 있겠지만, "많은 전력을 사용하게 됩니다. 이것이 일반적으로 무선 충전의 가장 큰 문제입니다. 연구에서는 충전 효율성을 높이거나 휴대폰의 에너지 효율성을 높이려고 노력하고 있습니다."

이로 인해 전력을 많이 사용하는 휴대폰의 경우 무선 충전이 제한되지만, 전력을 덜 사용하는 RFID(무선 주파수 식별) 태그와 같은 소형 장치의 경우에는 그리 어렵지 않습니다. 질량 측면에서 생각해 보면 둘 사이의 에너지 차이는 아프리카 코끼리 대 개미와 같다고 Hester는 말했습니다.

그는 “무선 충전과 연산의 에너지 효율이 모두 올라가고 있어 이 두 가지를 동시에 활용하고 있다”고 말했다. "20년 전에는 같은 양의 에너지로 할 수 있었던 일을 지금은 훨씬 더 많이 할 수 있으므로 큰 배터리가 필요하지 않습니다."

즉, 현재는 무선충전기가 상대적으로 약하지만, 매년 좋아질 것이라는 얘기다.

시중에는 다양한 가격과 품질 수준의 무선 충전기가 많이 나와 있습니다.

Business Insider 기고자 Simon Hill은 최근 그 중 약 40개를 테스트한 후 자신이 가장 좋아하는 몇 가지 항목의 순위를 매겼습니다.