무선충전
無線充電 / Wireless Charging
충전용 케이블을 이용하여 유선으로 전류를 전송하지 않고도 무선으로 전자기기를 충전할 수 있는 방식이다.
자기 유도방식은 이름에서 알 수 있다시피 '''전자기 유도'''를 이용해 전력을 전송하는 방식이다.
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또한 자기 유도방식은 세계무선충전협회(WPC)에서 정한 국제표준(Qi)이 존재한다. 여기서 Qi란 기(氣)의 중국식 발음에서 유래한 것으로, 영미권에서도 중국식 발음에 따라 "치"라고 읽기도 한다. 그 국제표준에 인정만 받으면 전세계 109개 업체에서 호환 사용을 할 수 있고, 거기다 충전의 효율성이 높은 것이 장점.
하지만 단점으로는 '''4mm''' 이하로 떨어져 있어야 충전이 진행되기 때문에, 포트를 매번 결합, 분리하지 않아도 되는 것을 제외하면 유선충전이나 마찬가지라는 점이 있다. 2016년 1월 기준 유효충전거리가 4.1mm까지 늘어났지만 여전히 길다고 볼 수는 없다.
그래도 포트를 결합, 분리하지 않아도 된다는 점의 편의성과 충전하다 떨궈서 충전단자가 뒤틀리는 건 막을 수 있다는 점에 있어 유선충전대비 장점이 있다.
Qi의 무선 충전 규격으로는 5W 까지 지원하는 Low Power(rel 1.2 Basic/Baseline Power Profile)와 15W 까지 지원하는 Medium Power(rel 1.2 Extended Power Profile)가 있다.
Qi 방식 이외에도 PMA(Power Matters Alliance)라는 단체의 자기 유도방식 표준이 또 존재하는데, 위에서 말한 Qi 충전규격을 주관하는 WPC가 영리 단체이기 때문에 PMA는 영리화를 반대하는 기업과 오픈소스 단체가 주로 참여하는 비영리단체이다. 비교적 늦게 출범했지만 북미 시장에서 듀라셀, 스타벅스 등의 기업의 지원으로 점유율을 높이고 있다. 듀라셀과 스타벅스는 아이폰 X의 발표 이후 소프트웨어 업데이트 방식으로 기존에 설치된 패드에서 Qi 방식도 지원할 예정이라고 한다. PMA는 5V 1A 5W 출력의 무선충전과 9V 1A 9W 출력의 급속무선충전을 지원한다. 단체가 다른 만큼 무선충전을 지원하는 단말기 중 일부는 Qi 규격만 지원하거나 PMA 규격만 지원하는 경우가 있어 주의해야 한다. 특히 삼성 갤럭시 시리즈 같이 PMA 규격의 무선충전기에서만 9W 급속무선충전을 지원하는 경우도 있다.
삼성 갤럭시 S6와 갤럭시 노트5부터 갤럭시 S/노트 시리즈 스마트폰은 Qi 방식과 PMA 방식을 모두 지원한다. Apple은 iPhone 8, iPhone 8 Plus, iPhone X, Apple Watch Series 3부터, LG는 G6+[1]와 V30 부터 Qi 방식의 무선 충전을 지원한다.[2] 샤오미는 미믹스2s가 Qi 방식의 무선충전을 지원한다.
'''공진 유도방식'''은 공명현상을 이용하여 전력을 전송하는 방식이다.
공진 유도방식의 무선충전은 자기 유도방식의 눈물나게 짧은 거리보다 좀 더 먼 거리에서도 사용 가능해, 실질적인 무선 충전의 의미에 들어맞는 방식으로 쓸 수 있다는 장점이 있다. 물론 자기유도방식에 비해 상대적으로 먼 거리라는 것일 뿐, 방 반대편급까지 의미하는 것은 아니고 100 mm 내외의 거리를 의미한다.
공진 유도방식의 또다른 장점이라면 이론상 에너지 전달 효율이 98% 정도나 된다는 것이다. 이상적인 조건이 만들어졌을 때에 그렇다는 얘기지만, 어쨌든 에너지의 손실을 줄일 수 있다. 대신 에너지 전송의 효율을 높이기 위해서는 전송 장치와 수신 장치가 정확한 위치에 자리잡고 있어야 한다는 것이 단점이다. 이론상 최대 효과를 보는 자리에서 조금만 벗어나도 효율이 급감하여 에너지 전송량이 50% 이하로 떨어진다. 공진 유도방식은 전송 장치와 수신 장치의 임피던스(교류 저항값) 일치가 아주 중요한데, 두 장치의 거리는 여기에 커다란 영향을 준다. 완벽한 위치에 있지 않으면 전달받는 에너지는 줄어들고 반사되는 에너지가 많아지기 때문에, 이 문제를 해결하기 위해서 관련 연구가 더 필요한 상황이다.
공진유도방식 무선충전을 개발하는 단체로는 WiTricity, 퀄컴, SK텔레콤 및 삼성전자가 협력하여 만든 '''A4WP'''가 있다.
대한민국에서, 삼성전자는 공진 유도방식을, LG전자는 자기 유도방식을 밀어준 때가 있'''었'''다.
2012년 6월경, LG가 삼성의 공진 유도방식에 대해 폭풍같은 디스를 날려 버렸다. LG전자 MC사업본부의 MC 액세서리 부장인 최제욱은 "자기 유도방식의 효율성이 기존 유선 충전 방식을 100이라고 보았을 때 90 수준이고, 삼성의 공전 유도방식은 70 정도밖에 안 되므로 우리가 훨씬 더 뛰어나다" 라고 언급. 덧붙여 "공진 유도는 효율성이 낮은 것 뿐만 아니라 인체유해성검증이 되지 않았기 때문에 상용화하기 힘들 것이다"라고 하였다. 한편 LG연구소에서 내놓은 자료에 따르면 자기들도 진정한 무선전력전송은 자기공명방식 즉 공진 유도방식이라고 하였다.
삼성에서는 갤럭시 S III의 공진 유도방식 무선 충전기를 발매 하려 했으나 전력손실 문제로 발매를 취소했다. 내부적으로는 무선충전을 지원해서 서드파티 액세서리를 구매 후 간단한 개조를 거쳐주면 무선으로 충전할 수 있다. 결국 갤럭시 S4에서는 액세서리를 이용해 '''자기 유도방식''' 충전을 지원하기 시작했으며, CES 2014에서 자기 유도식 무선충전기를 전시했고, 갤럭시 S6부터 별도 액세서리 없이 자기 유도방식 충전이 가능해졌다.
삼성전자는 7cm 거리에서 충전이 가능한 상용화 단계에 접어든 기술을 이미 완성했지만 갤럭시 노트7 폭발 사고를 겪은 삼성전자 내에서는 인체유해성 논란이 아직 해결되지 않은 공진 유도방식 무선충전 기술을 차기 갤럭시 시리즈에 도입하는 것에 회의적이라고 한다.관련 기사
일단 가장 큰 장점은 '''매우 편리하다는 것과 '''방수, 방진으로부터 내구도 강화, 플랫폼을 가리지 않는 것인데, 사실상 표준인 Qi 공용 무선충전기가 대부분이라 단자간 뭐건간에, 속도는 느리더라도 충전을 할 수 있다. 단자가 USB-C인 기기가 늘어나는 상황이라 남아도는 Micro-B 케이블을 활용할 수도 있고, 미래에 무선 충전이 충분히 쓸만해 진다면 유선 충전이라는 개념 자체가 사라져 USB 단자 없는 기기들이 등장할 가능성도 생길 수 있다.[3]
또한 매번 케이블을 찾아서 끼울 필요 없이 패드 위에 올려두는 것으로 충전이 되기에 충전만을 생각한다면 유선 충전보다 간편하다.
기기 사용 성향에 따라 호불호가 크게 갈릴 수 있는데, 핸드폰 등을 대부분의 시간 손에 쥐고 사용하는 사람의 경우에는 불편을 느낄 수 있지만 평상 시에 책상 위에 두고 다른 일을 하다가 필요한 경우에만 사용하는 성향의 사용자의 경우 선이 걸리적거리거나 선을 끼우는 등의 불편을 피할 수 있으며 배터리가 큰 문제가 되는 것도 아니기에 유선 충전에 비해 편한 경우가 많다. 충전거리와 충전을 위해 기기를 정확히 배치해야 하는 점이 단점으로 지적되지만, 충전 거리는 분명 개선의 여지가 있다고 해도, 기기 배치 문제의 경우 현재 나오는 대부분의 무선 충전기 및 기기는 내부에 안테나를 넓은 범위에 배치하는 것으로 거치 위치에 따른 인식 문제를 해결하고 있다. 특히 삼성전자의 무선충전기를 비롯한 고가의 무선충전기들은 내부에 안테나를 2개씩 배치하여 휴대폰이 가로, 세로 방향에 상관없이 충전이 가능하도록 설계했다.
제대로 만들어진 기기들은 충전 패드 위에 제대로 올려놓기만 하면 충전이 되는 수준으로, 일반적인 통념처럼 정밀하게 배치해야 간신히 충전이 되는 정도는 아니다. 또한, 충전을 위해 케이블을 탈부착하는 횟수를 크게 줄일 수 있어 충전단자의 기계적인 피로와 파손 위험을 크게 줄일 수 있다. 충전 이외에 케이블을 부착하는 일은 자주 일어나지 않는다. 설령 유선 충전 단자가 망가지거나 맛이 간 상태[4]에서도 충전을 진행할 수 있다. 특히 이 점은 많은 사람들이 공동으로 사용하는 공용충전기에서 진가가 드러난다. 실제로 대학이나 지하철 등에서 유선충전을 사용하는 공용충전기의 단자는 일주일을 채 못버티고 걸레짝이 되어 방치된다 스타벅스는 2017년부터 미국 매장에 무선충전기를 배치하고 있고 인천공항도 1층 대합실 콘센트 구역마다 무선충전기를 비치했다.[5]
또한, 무선 충전 기능은 유선 충전 기능과 병행하여 탑재되는 경우가 대부분인 만큼, 필요에 따라 유선 충전과 무선 충전을 선택적으로 사용할 수도 있다. 무선 충전과 유선 충전 모두 연결할 경우 유선 충전으로 전환된다. RX 내부에서 둘다 연결되면 유선 충전으로 전환하도록 설정이 되어있는 것 갈다.
그리고 흔한 경우는 아니지만 서로 다른 단자를 사용하는 기기들을 사용할때도 단자에 구애받지 않고 동일한 충전기로 충전할 수 있다는 이점이 있다. 일례로 라이트닝 단자와 마이크로 5핀 단자, 마이크로 5핀 단자와 USB C타입 단자 등 두가지 이상의 서로다른 단자를 지닌 기기들을 사용할때 무선 충전이 지원되면 하나의 충전기만으로 모두 충전할 수 있다. 상기한대로 충전 서비스 제공자도 단자를 신경쓰지 않고 무선충전 하나만으로 모든 종류의 기계들의 충전을 자원할 수 있다.
제품 디자인적인 측면에서도 충전을 위한 단자를 생략할 수 있어 매끄러운 디자인을 만들 수 있고, 방수/방진성 확보에도 용이하다.
무선 충전이라지만 충전기 근처에라도 대충 내팽개쳐도 충전되는 게 아니라서 '''위치에 매우 민감하다.''' 그 때문에 위치를 잘못 맞추거나 거리가 벌어지면 충전이 안 되거나 약하게 충전되므로, 사실상 그냥 유선 충전하는 것만도 못한 결과가 나온다. 이런 무선 충전의 이점은 그냥 일일이 충전기와 충전할 기기를 연결할 수고를 덜어준다는 사소한 이점이 있는데 실은 이쪽은 무선 충전의 장점이라기에도 애매한 게, 유선으로도 구현이 가능하다. 당장 스마트폰 이전에는 다들 크래들에 꽂아서 썼고 지금도 가능하다. 실제로 2019년 현재 크래들 형태의 무선충전기 제품이 나옴에 따라 충전 기능이 없는 단순 크래들 형태의 제품은 사장되고 그 자리를 자세를 자유롭게 움직일 수 있는 거치대형 제품이 채우고 있으며 아예 무선 충전을 지원하는 거치대도 나오기 시작했다. 그리고 OTG를 연결하고서도 충전할 수 있다는 특이한 이점 정도가 있지만 이 마저도 USB 충전과 OTG를 동시에 지원하는 제품이 나오면서 장점이 희미해지고 있다.
게다가 '''무선 주제에 충전 중 활동성이 유선만도 못하다'''는 점도 문제다. 위의 설명대로 위치에 매우 민감하기 때문에 무선충전기와 붙여서 사용하는게 강제되는데, 유선충전기는 충전선이 연결되어 있으면 충전선의 길이가 허락하는 한도 내에서 기계를 마음껏 들고 움직이며 사용할 수 있지만 무선충전기는 그게 안된다. 가령 누워서 충전하면서 핸드폰을 사용하고자 할 떄 유선충전기는 그냥 충전기와 연결된 USB 케이블을 핸드폰 단자에 꽂고 케이블의 사거리 내에서 마음껏 핸드폰을 들고 사용할 수 있지만, 무선은 무선충전기에서 핸드폰을 떼어놓는 순간 게임오버. 거기다 유선 충전보다 터치가 더 많이 튄다. 이것을 보완하고자 무선 충전 보조 배터리라는 게 나오긴 했는데 이런 물건을 굳이 사서 써야 할 이유는 일부 특수한 예를 빼면 많지 않다. 항상 붙어 있어야 하는 특징 때문에 손에 든 상태에서는 고정이 필수인데 이걸 해결하려고 또 흡착 패드가 달린 물건도 나오긴 했지만 어쨌든 이렇게 하려면 기기별로 호환성을 따져야 하고 그렇게 해 봤자 무겁고 두꺼워지는 건 달라지지 않기 때문에 시작부터 비효율이 생긴다. 결국 전성비, 가성비 모두 포기한 것이나 다름없다.
고속충전기 자체의 가격이 비싼 편이라 '''가성비가 나쁘다.''' 일반 무선충전기는 다이소에서도 5,000원에 파는 등 유선 충전기 가격을 거의 따라잡았지만 고속 충전의 경우 곱절로 비싸진다. 당장 동네 마트가서 유선충전기는 엄청 싼 건 3,000원이지만, 서드파티 고속 무선 충전기는 기본이 10,000원대고 특히 삼성 무선 충전기 중 하나인 듀오 2세대는 고작 최고 12W의 속도밖에 안 되는데[6] 가격은 삼성 공홈에서 구입 시 '''100,000원'''이라는 정신나간 가격을 자랑하고 오픈마켓도 최저 75,000원이라 가성비가 극악이고 듀오 1세대도 가격이 만만치 않아 2019년 1월에 일시로 30,000원에 떨이로 팔은 적이 있었을 정도로 가성비 문제가 심각하다.
흔히 간과하는 것이 무선 충전이 환경에 미치는 영향이다. 현재 대세인 유도(인덕션)식 충전의 경우 대개 효율이 60% 언저리이며 효율이 가장 좋은 전기자동차용 인덕션 패드가 86% 효율인 수준이다. 즉 전선을 꽂아 충전했을 때보다 전력이 14~40% 낭비되는 것이고 그중 대부분은 폐열의 형태로 사라진다. 현재 대부분의 무선 충전은 스마트폰, 전동칫솔 등 개인용 소형 전자기기의 충전에 이용되므로 이렇게 낭비되는 전력이 환경에 큰 악영향을 줄 수준은 아니나[7], 전기자동차가 본격으로 보급될 경우 수십 퍼센트의 에너지가 낭비된다는 것은 받아들이기 어렵다. 이것은 실용성의 문제이기도 한데 스마트폰만 해도 무선 충전이 손실 탓에 유선 급속충전보다 확연히 떨어지는 충전 속도를 보이기에 급히 충전해야 하는 상황에서 무선 충전은 별 효과가 없다.
장점 문단에서 충전 포트 형태에 구애받지 않고 충전 가능하다는 장점이 있다고 설명했지만 제조사 대부분이 플래그쉽 내지는 고급형 기기에만 무선 충전 기능을 넣고 중급기나 보급기에는 무선 충전을 지원하지 않는다는 점은 여전히 걸림돌이다. 충전 서비스 제공자가 아무리 무선 충전을 제공한다 해도 모든 이용자가 플래그쉽 기기를 사용하지 않을 뿐더러 오히려 중급기나 보급기 사용자가 다수인 이상 효용성이 좋다고 말하기 어렵다.
무선 충전 특성상 생기는 발열 또한 단점이다. 애초에 모든 충전 방식에서 발열은 발생할 수 밖에 없는 것이지만, 원리가 금속 부품으로 자기장 유도를 통해 충전을 진행하는 것이니만큼 유선 충전보다는 발열이 더 크다. 특히 주의해야 할 대상군이 모바일 게임을 돌리는 유저들이다. 요즘 나오는 게임들은 대부분 오토 파밍을 지원하는데, 자기 전 파밍을 시킨 채로 무선 충전기에 폰을 올려놓는 사용자들이 있다. 이 경우 게임 자체를 몇 시간이고 구동하는데 생기는 기기 자체 발열 + 무선 충전으로 인해 발생하는 열 때문에 과열되어 기기가 꺼지거나 기기 수명에 악영향을 줄 수 있다. 이런 경우 되도록이면 유선 충전으로 기기를 충전하도록 하자.
의외로 케이스 호환성을 많이 타는 것 또한 간과하기 쉬운 단점 중 하나이다. 충전 원리상 케이스가 두꺼우면 두꺼울 수록 충전 효율이 낮아진다. 출력이 낮은 저가형 충전기를 사용한다든가 혹은 밀스펙 인증을 받는 등의 두꺼운 러기드 케이스 류를 착용하면 무선충전이 아예 안 되거나 거의 충전이 안 되는 수준으로 충전이 느려지는 것을 종종 볼 수 있다.[8] 이외에 폰 후면에 부착하는 링이나 그립톡 같은 액세서리가 있을 경우 역시 충전이 느려지거나 불가한 경우가 대부분이다. 이를 보완하기 위해 슬라이드 형식의 링도 출시되어 있다.
휴대폰 케이스에 교통카드나 RFID 카드를 넣고 자기 유도방식 무선 충전기를 사용할 시 '''카드가 무선 충전기에서 발생되는 자기장에 노출되어 먹통이 될 수 있으니 충전 전에 카드를 꼭 빼야 한다.''' 자칫 잘못하면 먹통이 되는 정도가 아니라 회로가 완전히 타서 화재가 발생하는 수가 있다.[9]
'''절대로 금속제 물품을 충전하는 곳에 같이 올려놓으면 안 된다.''' 무선 충전의 원리가 자기장 유도를 사용해 금속제 코일을 통해 기기를 충전하는 것인데, 당연히 다른 금속제 물품이 있으면 그 쪽도 영향을 받을 수 밖에 없다. 올려놓기 쉬운 대표적인 것으로 스마트폰 뒤에 붙이는 금속제 링이 있다. 이 금속제 링에 계속 전류가 가해지면 당연히 온도가 높아지고[10], 최악의 경우 폰이나 충전기가 녹으면서 화재가 발생할 수 있다. 설령 발화까지는 안 가더라도, 열로 인해 링을 고정하는 접착제가 녹는다거나 하는 문제도 발생한다. 어지간하면 폰과 충전기 사이에는 아예 아무것도 없게 하는 것이 좋다. 이러한 문제 때문에 충전 가능한 것이 아닌 금속물체를 인지하고 충전을 정지시키는 기능이 탑재된 무선 충전기들도 있다.
여름철 차량에서 무선충전을 할 경우 특히 발열을 주의해야 한다. 겨울철에는 그리 큰 문제가 되진 않지만, 한국의 무더운 여름철 달궈진 차량에서 거치식 무선충전기를 사용할 경우 간간히 폰 온도를 체크해주며 문제가 생기지 않도록 주의하는 것이 좋다. 안 그래도 뜨끈하게 달아오르는 금속제 차체+필연적으로 발열이 발생할 수 밖에 없는 무선충전의 콜라보가 생기기 때문이다. 발열이 발생할 수 밖에 없는 무선충전 특성상 대부분의 휴대폰 제조사들이 무선충전에 쓰로틀링을 설정해 놓는다. 이 경우 폰 온도가 일정 이상 올라가면 충전 속도가 느려지거나 심각하면 아예 차단되기도 해서[11] 충전을 한다고 거치대에 올려놨는데 배터리 잔량이 오르지 않고 단순히 유지되거나 되려 떨어지는(...) 기현상까지 목격할 수 있고 아차하는 순간에 기기가 꺼져버릴 수도 있다. 특히 보통은 내비게이션 용도로 이런 세팅을 해 놓을 텐데, 단순 내비게이션도 계속 화면을 켜놔야 해서 배터리 소모율이 큰 편이다. 차량을 운행하다가 내비가 꺼져버리면 꽤 난감한 상황이 많이 나올 것이니 온도 조절을 신경쓸 필요가 있다.
이를 보완하기 위해 보통 에어컨 송풍구에 거치형으로 무선충전기를 장착하는 경우가 많은데, 이러면 에어컨 바람 때문에 기기는 식혀지겠으나 반작용으로 폰이 차가워지면서 휴대폰 표면에 대량의 습기가 응결되게 된다. 무선 충전을 지원하는 기기들의 외부 소재가 플라스틱이나 유리인 만큼 금속 재질처럼 부식의 위험은 적으나, 극심한 온도 차이와 습기는 휴대폰에 충분히 악영향을 줄 수 있다. 그래서 차량 제조사들이 옵션으로 제공하는 순정 무선충전 기능은 고속 무선충전을 지원하는 것을 찾아보기가 매우 드물다. 고속 무선충전은 발열이 훨씬 더 심하기 때문이다.
2015년도 초, 학회에서 송신탑과 같은 구조물을 이용해 특정 지점 또는 기기로 신호를 보내 전력을 송신할 수 있는 방법에 대해서 논의된 바 있으나 인체유해성 문제로 진전이 크지 않다. 이것은 기존과 다르게 렉테나 회로를 사용하는데, 쉽게 말해 전파의 형태로 에너지를 송, 수신받는 형태라고 보면 된다. Wi-Fi도 인체유해성에 대한 이야기가 나온 적이 있다.
2018년 무선전력컨소시엄(WPC)에서는 60W급 무선충전에 대한 표준안 논의를 시작했다고 밝혔다. 60W면 오늘날 대중적으로 사용되고 있는 노트북 컴퓨터를 충전할 수 있는 수준이다. # 삼성, LG, 애플, 브로드컴까지 WPC의 회원사로 참여하여 무선충전에 대한 전망은 날이 갈수록 밝아지고 있다.
무선충전을 지원하지 않는 기계도 무선충전을 할 수 있는 방법이 있긴 있다. 이른바 '무선 충전 수신패드'라는 물건이 그것인데, 만원이하의 작고 얇은 수신패드 끝에 단자 커넥터가 달려있는 물건으로 이 물건의 커넥터를 기계의 단자에 꽂아두면 수신패드가 대신 무선충전을 받아 기계로 전송하는 방식으로 간접적인 무선 충전이 가능해진다. 다만 이렇게 되면 수신패드를 달고 다녀야 하는 불편함이 생기기 때문에 케이스 이용이 강제되며 그러고도 케이스가 수신패드 때문에 살짝 뜨는 불편함이 존재한다. 게다가 기계 단자대에 이 수신패드가 꽂혀있어야 하기 때문에 단자대를 못쓰게 되는 점도 은근히 거슬리는 단점.
고작 몇 센티미터에 불과한 전자기유도방식 무선충전의 한계를 극복하기 위해 다른 형태의 에너지로 전환하여 전송시킨 다음 다시 전기로 전환하여 충전을 시키려는 아이디어를 구체화한 것들이다. 2020년 현재 아직 소비자에게 상용화된 제품은 없으며, 기업적으로 상용화된 제품은 존재한다. 주로 저전력 IoT 기기의 전력 송신용이다. 예를 들어 마트의 가격표를 디스플레이로 만들고 전력을 송신해서 선 없는 가격표 디스플레이를 만든다라던지... 물론 엄청 뛰어난 에너지 전환 효율이나 충전 속도를 보여 줄 것으로 기대되는 방법들은 없다.
다만 이방식의 장점은 언제 어디서나 충전 구역 내(집이나 회사)에서 충전이 된다는 것을 유념하면 충전속도는 그렇게 중요하지는 않다
1. 개요
충전용 케이블을 이용하여 유선으로 전류를 전송하지 않고도 무선으로 전자기기를 충전할 수 있는 방식이다.
2. 충전 방식
2.1. 자기 유도방식
자기 유도방식은 이름에서 알 수 있다시피 '''전자기 유도'''를 이용해 전력을 전송하는 방식이다.
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또한 자기 유도방식은 세계무선충전협회(WPC)에서 정한 국제표준(Qi)이 존재한다. 여기서 Qi란 기(氣)의 중국식 발음에서 유래한 것으로, 영미권에서도 중국식 발음에 따라 "치"라고 읽기도 한다. 그 국제표준에 인정만 받으면 전세계 109개 업체에서 호환 사용을 할 수 있고, 거기다 충전의 효율성이 높은 것이 장점.
하지만 단점으로는 '''4mm''' 이하로 떨어져 있어야 충전이 진행되기 때문에, 포트를 매번 결합, 분리하지 않아도 되는 것을 제외하면 유선충전이나 마찬가지라는 점이 있다. 2016년 1월 기준 유효충전거리가 4.1mm까지 늘어났지만 여전히 길다고 볼 수는 없다.
그래도 포트를 결합, 분리하지 않아도 된다는 점의 편의성과 충전하다 떨궈서 충전단자가 뒤틀리는 건 막을 수 있다는 점에 있어 유선충전대비 장점이 있다.
Qi의 무선 충전 규격으로는 5W 까지 지원하는 Low Power(rel 1.2 Basic/Baseline Power Profile)와 15W 까지 지원하는 Medium Power(rel 1.2 Extended Power Profile)가 있다.
Qi 방식 이외에도 PMA(Power Matters Alliance)라는 단체의 자기 유도방식 표준이 또 존재하는데, 위에서 말한 Qi 충전규격을 주관하는 WPC가 영리 단체이기 때문에 PMA는 영리화를 반대하는 기업과 오픈소스 단체가 주로 참여하는 비영리단체이다. 비교적 늦게 출범했지만 북미 시장에서 듀라셀, 스타벅스 등의 기업의 지원으로 점유율을 높이고 있다. 듀라셀과 스타벅스는 아이폰 X의 발표 이후 소프트웨어 업데이트 방식으로 기존에 설치된 패드에서 Qi 방식도 지원할 예정이라고 한다. PMA는 5V 1A 5W 출력의 무선충전과 9V 1A 9W 출력의 급속무선충전을 지원한다. 단체가 다른 만큼 무선충전을 지원하는 단말기 중 일부는 Qi 규격만 지원하거나 PMA 규격만 지원하는 경우가 있어 주의해야 한다. 특히 삼성 갤럭시 시리즈 같이 PMA 규격의 무선충전기에서만 9W 급속무선충전을 지원하는 경우도 있다.
삼성 갤럭시 S6와 갤럭시 노트5부터 갤럭시 S/노트 시리즈 스마트폰은 Qi 방식과 PMA 방식을 모두 지원한다. Apple은 iPhone 8, iPhone 8 Plus, iPhone X, Apple Watch Series 3부터, LG는 G6+[1]와 V30 부터 Qi 방식의 무선 충전을 지원한다.[2] 샤오미는 미믹스2s가 Qi 방식의 무선충전을 지원한다.
2.2. 공진 유도방식
'''공진 유도방식'''은 공명현상을 이용하여 전력을 전송하는 방식이다.
공진 유도방식의 무선충전은 자기 유도방식의 눈물나게 짧은 거리보다 좀 더 먼 거리에서도 사용 가능해, 실질적인 무선 충전의 의미에 들어맞는 방식으로 쓸 수 있다는 장점이 있다. 물론 자기유도방식에 비해 상대적으로 먼 거리라는 것일 뿐, 방 반대편급까지 의미하는 것은 아니고 100 mm 내외의 거리를 의미한다.
공진 유도방식의 또다른 장점이라면 이론상 에너지 전달 효율이 98% 정도나 된다는 것이다. 이상적인 조건이 만들어졌을 때에 그렇다는 얘기지만, 어쨌든 에너지의 손실을 줄일 수 있다. 대신 에너지 전송의 효율을 높이기 위해서는 전송 장치와 수신 장치가 정확한 위치에 자리잡고 있어야 한다는 것이 단점이다. 이론상 최대 효과를 보는 자리에서 조금만 벗어나도 효율이 급감하여 에너지 전송량이 50% 이하로 떨어진다. 공진 유도방식은 전송 장치와 수신 장치의 임피던스(교류 저항값) 일치가 아주 중요한데, 두 장치의 거리는 여기에 커다란 영향을 준다. 완벽한 위치에 있지 않으면 전달받는 에너지는 줄어들고 반사되는 에너지가 많아지기 때문에, 이 문제를 해결하기 위해서 관련 연구가 더 필요한 상황이다.
공진유도방식 무선충전을 개발하는 단체로는 WiTricity, 퀄컴, SK텔레콤 및 삼성전자가 협력하여 만든 '''A4WP'''가 있다.
2.3. 자기 유도방식 vs 공진 유도방식
대한민국에서, 삼성전자는 공진 유도방식을, LG전자는 자기 유도방식을 밀어준 때가 있'''었'''다.
2012년 6월경, LG가 삼성의 공진 유도방식에 대해 폭풍같은 디스를 날려 버렸다. LG전자 MC사업본부의 MC 액세서리 부장인 최제욱은 "자기 유도방식의 효율성이 기존 유선 충전 방식을 100이라고 보았을 때 90 수준이고, 삼성의 공전 유도방식은 70 정도밖에 안 되므로 우리가 훨씬 더 뛰어나다" 라고 언급. 덧붙여 "공진 유도는 효율성이 낮은 것 뿐만 아니라 인체유해성검증이 되지 않았기 때문에 상용화하기 힘들 것이다"라고 하였다. 한편 LG연구소에서 내놓은 자료에 따르면 자기들도 진정한 무선전력전송은 자기공명방식 즉 공진 유도방식이라고 하였다.
삼성에서는 갤럭시 S III의 공진 유도방식 무선 충전기를 발매 하려 했으나 전력손실 문제로 발매를 취소했다. 내부적으로는 무선충전을 지원해서 서드파티 액세서리를 구매 후 간단한 개조를 거쳐주면 무선으로 충전할 수 있다. 결국 갤럭시 S4에서는 액세서리를 이용해 '''자기 유도방식''' 충전을 지원하기 시작했으며, CES 2014에서 자기 유도식 무선충전기를 전시했고, 갤럭시 S6부터 별도 액세서리 없이 자기 유도방식 충전이 가능해졌다.
삼성전자는 7cm 거리에서 충전이 가능한 상용화 단계에 접어든 기술을 이미 완성했지만 갤럭시 노트7 폭발 사고를 겪은 삼성전자 내에서는 인체유해성 논란이 아직 해결되지 않은 공진 유도방식 무선충전 기술을 차기 갤럭시 시리즈에 도입하는 것에 회의적이라고 한다.관련 기사
3. 장단점
3.1. 장점
일단 가장 큰 장점은 '''매우 편리하다는 것과 '''방수, 방진으로부터 내구도 강화, 플랫폼을 가리지 않는 것인데, 사실상 표준인 Qi 공용 무선충전기가 대부분이라 단자간 뭐건간에, 속도는 느리더라도 충전을 할 수 있다. 단자가 USB-C인 기기가 늘어나는 상황이라 남아도는 Micro-B 케이블을 활용할 수도 있고, 미래에 무선 충전이 충분히 쓸만해 진다면 유선 충전이라는 개념 자체가 사라져 USB 단자 없는 기기들이 등장할 가능성도 생길 수 있다.[3]
또한 매번 케이블을 찾아서 끼울 필요 없이 패드 위에 올려두는 것으로 충전이 되기에 충전만을 생각한다면 유선 충전보다 간편하다.
기기 사용 성향에 따라 호불호가 크게 갈릴 수 있는데, 핸드폰 등을 대부분의 시간 손에 쥐고 사용하는 사람의 경우에는 불편을 느낄 수 있지만 평상 시에 책상 위에 두고 다른 일을 하다가 필요한 경우에만 사용하는 성향의 사용자의 경우 선이 걸리적거리거나 선을 끼우는 등의 불편을 피할 수 있으며 배터리가 큰 문제가 되는 것도 아니기에 유선 충전에 비해 편한 경우가 많다. 충전거리와 충전을 위해 기기를 정확히 배치해야 하는 점이 단점으로 지적되지만, 충전 거리는 분명 개선의 여지가 있다고 해도, 기기 배치 문제의 경우 현재 나오는 대부분의 무선 충전기 및 기기는 내부에 안테나를 넓은 범위에 배치하는 것으로 거치 위치에 따른 인식 문제를 해결하고 있다. 특히 삼성전자의 무선충전기를 비롯한 고가의 무선충전기들은 내부에 안테나를 2개씩 배치하여 휴대폰이 가로, 세로 방향에 상관없이 충전이 가능하도록 설계했다.
제대로 만들어진 기기들은 충전 패드 위에 제대로 올려놓기만 하면 충전이 되는 수준으로, 일반적인 통념처럼 정밀하게 배치해야 간신히 충전이 되는 정도는 아니다. 또한, 충전을 위해 케이블을 탈부착하는 횟수를 크게 줄일 수 있어 충전단자의 기계적인 피로와 파손 위험을 크게 줄일 수 있다. 충전 이외에 케이블을 부착하는 일은 자주 일어나지 않는다. 설령 유선 충전 단자가 망가지거나 맛이 간 상태[4]에서도 충전을 진행할 수 있다. 특히 이 점은 많은 사람들이 공동으로 사용하는 공용충전기에서 진가가 드러난다. 실제로 대학이나 지하철 등에서 유선충전을 사용하는 공용충전기의 단자는 일주일을 채 못버티고 걸레짝이 되어 방치된다 스타벅스는 2017년부터 미국 매장에 무선충전기를 배치하고 있고 인천공항도 1층 대합실 콘센트 구역마다 무선충전기를 비치했다.[5]
또한, 무선 충전 기능은 유선 충전 기능과 병행하여 탑재되는 경우가 대부분인 만큼, 필요에 따라 유선 충전과 무선 충전을 선택적으로 사용할 수도 있다. 무선 충전과 유선 충전 모두 연결할 경우 유선 충전으로 전환된다. RX 내부에서 둘다 연결되면 유선 충전으로 전환하도록 설정이 되어있는 것 갈다.
그리고 흔한 경우는 아니지만 서로 다른 단자를 사용하는 기기들을 사용할때도 단자에 구애받지 않고 동일한 충전기로 충전할 수 있다는 이점이 있다. 일례로 라이트닝 단자와 마이크로 5핀 단자, 마이크로 5핀 단자와 USB C타입 단자 등 두가지 이상의 서로다른 단자를 지닌 기기들을 사용할때 무선 충전이 지원되면 하나의 충전기만으로 모두 충전할 수 있다. 상기한대로 충전 서비스 제공자도 단자를 신경쓰지 않고 무선충전 하나만으로 모든 종류의 기계들의 충전을 자원할 수 있다.
제품 디자인적인 측면에서도 충전을 위한 단자를 생략할 수 있어 매끄러운 디자인을 만들 수 있고, 방수/방진성 확보에도 용이하다.
3.2. 단점
무선 충전이라지만 충전기 근처에라도 대충 내팽개쳐도 충전되는 게 아니라서 '''위치에 매우 민감하다.''' 그 때문에 위치를 잘못 맞추거나 거리가 벌어지면 충전이 안 되거나 약하게 충전되므로, 사실상 그냥 유선 충전하는 것만도 못한 결과가 나온다. 이런 무선 충전의 이점은 그냥 일일이 충전기와 충전할 기기를 연결할 수고를 덜어준다는 사소한 이점이 있는데 실은 이쪽은 무선 충전의 장점이라기에도 애매한 게, 유선으로도 구현이 가능하다. 당장 스마트폰 이전에는 다들 크래들에 꽂아서 썼고 지금도 가능하다. 실제로 2019년 현재 크래들 형태의 무선충전기 제품이 나옴에 따라 충전 기능이 없는 단순 크래들 형태의 제품은 사장되고 그 자리를 자세를 자유롭게 움직일 수 있는 거치대형 제품이 채우고 있으며 아예 무선 충전을 지원하는 거치대도 나오기 시작했다. 그리고 OTG를 연결하고서도 충전할 수 있다는 특이한 이점 정도가 있지만 이 마저도 USB 충전과 OTG를 동시에 지원하는 제품이 나오면서 장점이 희미해지고 있다.
게다가 '''무선 주제에 충전 중 활동성이 유선만도 못하다'''는 점도 문제다. 위의 설명대로 위치에 매우 민감하기 때문에 무선충전기와 붙여서 사용하는게 강제되는데, 유선충전기는 충전선이 연결되어 있으면 충전선의 길이가 허락하는 한도 내에서 기계를 마음껏 들고 움직이며 사용할 수 있지만 무선충전기는 그게 안된다. 가령 누워서 충전하면서 핸드폰을 사용하고자 할 떄 유선충전기는 그냥 충전기와 연결된 USB 케이블을 핸드폰 단자에 꽂고 케이블의 사거리 내에서 마음껏 핸드폰을 들고 사용할 수 있지만, 무선은 무선충전기에서 핸드폰을 떼어놓는 순간 게임오버. 거기다 유선 충전보다 터치가 더 많이 튄다. 이것을 보완하고자 무선 충전 보조 배터리라는 게 나오긴 했는데 이런 물건을 굳이 사서 써야 할 이유는 일부 특수한 예를 빼면 많지 않다. 항상 붙어 있어야 하는 특징 때문에 손에 든 상태에서는 고정이 필수인데 이걸 해결하려고 또 흡착 패드가 달린 물건도 나오긴 했지만 어쨌든 이렇게 하려면 기기별로 호환성을 따져야 하고 그렇게 해 봤자 무겁고 두꺼워지는 건 달라지지 않기 때문에 시작부터 비효율이 생긴다. 결국 전성비, 가성비 모두 포기한 것이나 다름없다.
고속충전기 자체의 가격이 비싼 편이라 '''가성비가 나쁘다.''' 일반 무선충전기는 다이소에서도 5,000원에 파는 등 유선 충전기 가격을 거의 따라잡았지만 고속 충전의 경우 곱절로 비싸진다. 당장 동네 마트가서 유선충전기는 엄청 싼 건 3,000원이지만, 서드파티 고속 무선 충전기는 기본이 10,000원대고 특히 삼성 무선 충전기 중 하나인 듀오 2세대는 고작 최고 12W의 속도밖에 안 되는데[6] 가격은 삼성 공홈에서 구입 시 '''100,000원'''이라는 정신나간 가격을 자랑하고 오픈마켓도 최저 75,000원이라 가성비가 극악이고 듀오 1세대도 가격이 만만치 않아 2019년 1월에 일시로 30,000원에 떨이로 팔은 적이 있었을 정도로 가성비 문제가 심각하다.
흔히 간과하는 것이 무선 충전이 환경에 미치는 영향이다. 현재 대세인 유도(인덕션)식 충전의 경우 대개 효율이 60% 언저리이며 효율이 가장 좋은 전기자동차용 인덕션 패드가 86% 효율인 수준이다. 즉 전선을 꽂아 충전했을 때보다 전력이 14~40% 낭비되는 것이고 그중 대부분은 폐열의 형태로 사라진다. 현재 대부분의 무선 충전은 스마트폰, 전동칫솔 등 개인용 소형 전자기기의 충전에 이용되므로 이렇게 낭비되는 전력이 환경에 큰 악영향을 줄 수준은 아니나[7], 전기자동차가 본격으로 보급될 경우 수십 퍼센트의 에너지가 낭비된다는 것은 받아들이기 어렵다. 이것은 실용성의 문제이기도 한데 스마트폰만 해도 무선 충전이 손실 탓에 유선 급속충전보다 확연히 떨어지는 충전 속도를 보이기에 급히 충전해야 하는 상황에서 무선 충전은 별 효과가 없다.
장점 문단에서 충전 포트 형태에 구애받지 않고 충전 가능하다는 장점이 있다고 설명했지만 제조사 대부분이 플래그쉽 내지는 고급형 기기에만 무선 충전 기능을 넣고 중급기나 보급기에는 무선 충전을 지원하지 않는다는 점은 여전히 걸림돌이다. 충전 서비스 제공자가 아무리 무선 충전을 제공한다 해도 모든 이용자가 플래그쉽 기기를 사용하지 않을 뿐더러 오히려 중급기나 보급기 사용자가 다수인 이상 효용성이 좋다고 말하기 어렵다.
무선 충전 특성상 생기는 발열 또한 단점이다. 애초에 모든 충전 방식에서 발열은 발생할 수 밖에 없는 것이지만, 원리가 금속 부품으로 자기장 유도를 통해 충전을 진행하는 것이니만큼 유선 충전보다는 발열이 더 크다. 특히 주의해야 할 대상군이 모바일 게임을 돌리는 유저들이다. 요즘 나오는 게임들은 대부분 오토 파밍을 지원하는데, 자기 전 파밍을 시킨 채로 무선 충전기에 폰을 올려놓는 사용자들이 있다. 이 경우 게임 자체를 몇 시간이고 구동하는데 생기는 기기 자체 발열 + 무선 충전으로 인해 발생하는 열 때문에 과열되어 기기가 꺼지거나 기기 수명에 악영향을 줄 수 있다. 이런 경우 되도록이면 유선 충전으로 기기를 충전하도록 하자.
의외로 케이스 호환성을 많이 타는 것 또한 간과하기 쉬운 단점 중 하나이다. 충전 원리상 케이스가 두꺼우면 두꺼울 수록 충전 효율이 낮아진다. 출력이 낮은 저가형 충전기를 사용한다든가 혹은 밀스펙 인증을 받는 등의 두꺼운 러기드 케이스 류를 착용하면 무선충전이 아예 안 되거나 거의 충전이 안 되는 수준으로 충전이 느려지는 것을 종종 볼 수 있다.[8] 이외에 폰 후면에 부착하는 링이나 그립톡 같은 액세서리가 있을 경우 역시 충전이 느려지거나 불가한 경우가 대부분이다. 이를 보완하기 위해 슬라이드 형식의 링도 출시되어 있다.
4. 사용시 주의사항
휴대폰 케이스에 교통카드나 RFID 카드를 넣고 자기 유도방식 무선 충전기를 사용할 시 '''카드가 무선 충전기에서 발생되는 자기장에 노출되어 먹통이 될 수 있으니 충전 전에 카드를 꼭 빼야 한다.''' 자칫 잘못하면 먹통이 되는 정도가 아니라 회로가 완전히 타서 화재가 발생하는 수가 있다.[9]
'''절대로 금속제 물품을 충전하는 곳에 같이 올려놓으면 안 된다.''' 무선 충전의 원리가 자기장 유도를 사용해 금속제 코일을 통해 기기를 충전하는 것인데, 당연히 다른 금속제 물품이 있으면 그 쪽도 영향을 받을 수 밖에 없다. 올려놓기 쉬운 대표적인 것으로 스마트폰 뒤에 붙이는 금속제 링이 있다. 이 금속제 링에 계속 전류가 가해지면 당연히 온도가 높아지고[10], 최악의 경우 폰이나 충전기가 녹으면서 화재가 발생할 수 있다. 설령 발화까지는 안 가더라도, 열로 인해 링을 고정하는 접착제가 녹는다거나 하는 문제도 발생한다. 어지간하면 폰과 충전기 사이에는 아예 아무것도 없게 하는 것이 좋다. 이러한 문제 때문에 충전 가능한 것이 아닌 금속물체를 인지하고 충전을 정지시키는 기능이 탑재된 무선 충전기들도 있다.
여름철 차량에서 무선충전을 할 경우 특히 발열을 주의해야 한다. 겨울철에는 그리 큰 문제가 되진 않지만, 한국의 무더운 여름철 달궈진 차량에서 거치식 무선충전기를 사용할 경우 간간히 폰 온도를 체크해주며 문제가 생기지 않도록 주의하는 것이 좋다. 안 그래도 뜨끈하게 달아오르는 금속제 차체+필연적으로 발열이 발생할 수 밖에 없는 무선충전의 콜라보가 생기기 때문이다. 발열이 발생할 수 밖에 없는 무선충전 특성상 대부분의 휴대폰 제조사들이 무선충전에 쓰로틀링을 설정해 놓는다. 이 경우 폰 온도가 일정 이상 올라가면 충전 속도가 느려지거나 심각하면 아예 차단되기도 해서[11] 충전을 한다고 거치대에 올려놨는데 배터리 잔량이 오르지 않고 단순히 유지되거나 되려 떨어지는(...) 기현상까지 목격할 수 있고 아차하는 순간에 기기가 꺼져버릴 수도 있다. 특히 보통은 내비게이션 용도로 이런 세팅을 해 놓을 텐데, 단순 내비게이션도 계속 화면을 켜놔야 해서 배터리 소모율이 큰 편이다. 차량을 운행하다가 내비가 꺼져버리면 꽤 난감한 상황이 많이 나올 것이니 온도 조절을 신경쓸 필요가 있다.
이를 보완하기 위해 보통 에어컨 송풍구에 거치형으로 무선충전기를 장착하는 경우가 많은데, 이러면 에어컨 바람 때문에 기기는 식혀지겠으나 반작용으로 폰이 차가워지면서 휴대폰 표면에 대량의 습기가 응결되게 된다. 무선 충전을 지원하는 기기들의 외부 소재가 플라스틱이나 유리인 만큼 금속 재질처럼 부식의 위험은 적으나, 극심한 온도 차이와 습기는 휴대폰에 충분히 악영향을 줄 수 있다. 그래서 차량 제조사들이 옵션으로 제공하는 순정 무선충전 기능은 고속 무선충전을 지원하는 것을 찾아보기가 매우 드물다. 고속 무선충전은 발열이 훨씬 더 심하기 때문이다.
5. 전망
2015년도 초, 학회에서 송신탑과 같은 구조물을 이용해 특정 지점 또는 기기로 신호를 보내 전력을 송신할 수 있는 방법에 대해서 논의된 바 있으나 인체유해성 문제로 진전이 크지 않다. 이것은 기존과 다르게 렉테나 회로를 사용하는데, 쉽게 말해 전파의 형태로 에너지를 송, 수신받는 형태라고 보면 된다. Wi-Fi도 인체유해성에 대한 이야기가 나온 적이 있다.
2018년 무선전력컨소시엄(WPC)에서는 60W급 무선충전에 대한 표준안 논의를 시작했다고 밝혔다. 60W면 오늘날 대중적으로 사용되고 있는 노트북 컴퓨터를 충전할 수 있는 수준이다. # 삼성, LG, 애플, 브로드컴까지 WPC의 회원사로 참여하여 무선충전에 대한 전망은 날이 갈수록 밝아지고 있다.
무선충전을 지원하지 않는 기계도 무선충전을 할 수 있는 방법이 있긴 있다. 이른바 '무선 충전 수신패드'라는 물건이 그것인데, 만원이하의 작고 얇은 수신패드 끝에 단자 커넥터가 달려있는 물건으로 이 물건의 커넥터를 기계의 단자에 꽂아두면 수신패드가 대신 무선충전을 받아 기계로 전송하는 방식으로 간접적인 무선 충전이 가능해진다. 다만 이렇게 되면 수신패드를 달고 다녀야 하는 불편함이 생기기 때문에 케이스 이용이 강제되며 그러고도 케이스가 수신패드 때문에 살짝 뜨는 불편함이 존재한다. 게다가 기계 단자대에 이 수신패드가 꽂혀있어야 하기 때문에 단자대를 못쓰게 되는 점도 은근히 거슬리는 단점.
6. 지원 기기 목록
- 별도 액세서리가 필요한 경우[12]
- 별도 액세서리 없이 바로 충전 가능한 기기
- 구글 넥서스 시리즈
- 삼성전자
- 삼성 갤럭시 시리즈
- 갤럭시 S6
- 갤럭시 S6 엣지
- 갤럭시 S6 Active
- 이하 기기부터는 급속 무선충전[13]을 지원한다.
- 갤럭시 S6 엣지+
- 갤럭시 노트5
- 갤럭시 S7
- 갤럭시 S7 엣지
- 갤럭시 S8
- 갤럭시 S8+
- 갤럭시 노트 FE
- 갤럭시 노트8
- 갤럭시 S9
- 갤럭시 S9+
- 갤럭시 노트9
- 갤럭시 폴드
- 갤럭시 Z 플립
- 이하 기기부터는 Fast Wireless Charging 2.0(12W)을 지원한다. 노트10+와 S20 울트라는 15W까지 지원한다.
- 갤럭시 S10e
- 갤럭시 S10
- 갤럭시 S10+
- 갤럭시 S10 5G
- 갤럭시 노트10
- 갤럭시 노트10+
- 갤럭시 S20
- 갤럭시 S20+
- 갤럭시 S20 Ultra
- 갤럭시 S20 FE
- 갤럭시 노트20
- 갤럭시 노트20 Ultra
- 갤럭시 Z 폴드2
- 갤럭시 S21
- 갤럭시 S21+
- 갤럭시 S21 Ultra
- 갤럭시 워치 시리즈
- 갤럭시 버즈 시리즈
- 삼성 기어 시리즈
- 삼성 갤럭시 시리즈
- 팬택 스카이 시리즈
- 샤오미
- 샤오미 Mi MIX 2S
- 샤오미 Mi MIX 3
- 샤오미 Mi 9
- 샤오미 Mi 9 Pro
7. 전자기유도를 이용하지 않는 무선충전방식
고작 몇 센티미터에 불과한 전자기유도방식 무선충전의 한계를 극복하기 위해 다른 형태의 에너지로 전환하여 전송시킨 다음 다시 전기로 전환하여 충전을 시키려는 아이디어를 구체화한 것들이다. 2020년 현재 아직 소비자에게 상용화된 제품은 없으며, 기업적으로 상용화된 제품은 존재한다. 주로 저전력 IoT 기기의 전력 송신용이다. 예를 들어 마트의 가격표를 디스플레이로 만들고 전력을 송신해서 선 없는 가격표 디스플레이를 만든다라던지... 물론 엄청 뛰어난 에너지 전환 효율이나 충전 속도를 보여 줄 것으로 기대되는 방법들은 없다.
다만 이방식의 장점은 언제 어디서나 충전 구역 내(집이나 회사)에서 충전이 된다는 것을 유념하면 충전속도는 그렇게 중요하지는 않다
- Energous - RF - 2020년 4월 FCC 인증을 받았다.
- Sonic Energy - 초음파
- Wi-Charge - 근적외선 레이저
- Ossia - Wi-Fi - FCC 인증을 받았다.
8. 이야깃거리
- 휴대폰에 많이 쓰이기 이전에 가장 흔하게 볼 수 있는 무선충전식 전자제품은 전동칫솔이었다. 단자가 노출되지 않아 방수성을 확보하기 용이하기 때문. 덤으로 하루 몇 번 양치질 할 때 외에는 거치대 위에 하루종일 있기 때문에 충전 속도가 웬만큼 느려도 상관 없고 충전 거리가 짧은 것도 상관 없다는 점에서도 적합하다.
- 와콤사는 타블렛의 펜에 자기 유도방식으로 전류를 전달하는 기술에 대한 특허를 가지고 있었다. 그래서 한 때 배터리 없이 펜을 사용할 수 있는 태블릿을 생산하는 유일한 회사였으나 해당 특허는 존속기간이 만료되었다. 전자기 유도방식이지만, 작동 거리는 꽤 좋은 편이다.
- 구글에서 출시한 안드로이드 태블릿 Pixel C는 본체에 무선충전 송신기, 전용 키보드에 수신기를 내장하고 있어 키보드의 배터리를 갈아 주거나 따로 충전할 필요가 없다.
- 암웨이는 자사의 정수기 이스프링의 자외선 램프에 전기를 공급하기 위해 무선 충전 기술을 채택했다.
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- 로버트 보쉬의 프로페셔널 라인업 전동공구 중 리튬 이온 일부 배터리팩은 자기 유도방식의 충전 기능이 있다. 충전패드에 공구째 내팽겨치던 배터리만 내팽겨치던 일단 위에 올려두면 충전이 된다. 배터리 1개만 올라가는 패드도 있지만 여러 개 쑤셔넣을 수 있는 큼지막한 패드도 있다.
- HEMU-430X도 자기 유도방식 무선 충전을 통해 주행이 가능했던 시절이 있다.
- 일부 전기 버스나 전기 자동차는 도로나 주차장에 설치되어 있는 자기 유도 코일을 통해 충전되거나 충전 중 주행이 가능하다. 단, 트램에 적용되는 경우가 많으며 도로에 자기 유도 코일을 매설하고 관리하는 비용이 상당히 비싸다. 다만 초기에 살짝 반짝한 이후로는 효율 문제가 대두되어 사장되고 있는 추세다. 트램도 마찬가지이며, 대신 승강장마다 상부에 전차선을 설치하여 정차 중에 급속충전을 받는 방식이 각광받고 있다.
- 서울교통공사 소속 1, 2, 3, 4호선 지하철역 에서는 디지털 안내기로 교체하여 디지털 안내기 옆 구멍에 휴대전화를 무선충전 할 수 있다. 7.5W급으로 충전되는 것으로 추정.
[1] 일부 지역의 경우 G6부터 지원한다.[2] 단, 넥서스 시리즈까지 포함하면 넥서스 4부터. 이외 지원 휴대폰은 공식 악세서리가 필요하다.[3] 정보 이동 및 공유는 이미 클라우드 시스템이 USB가 하던 역할을 거의 다 대체하고 있기에 무선충전만 제대로 활성화 된다면 단자 없는 스마트폰도 충분히 나올 수 있다.[4] 가령 단자에 물기가 감지되면 유선 충전을 막아버리는데 무선 충전기는 그런 거 상관 없이 기기를 충전할 수 있다.[5] 비행기 탑승 전 기기충전이 가능하다.[6] 2015년 충전 기술인 퀄컴 퀵차지 2.0는 물론 삼성전자 자체 규격인 Adaptive Fast Charging의 15W보다 못하다.[7] 일반인들의 인식과는 다르게 대부분의 전자제품들은 역률(유효전력/피상전력)이 70%~80%대에 가깝다.[8] 예를 들어 아이폰 12 pro max 같은 경우, 카툭튀가 심해서 카메라 부분의 두께가 2.79mm이다. 따라서 케이스가 카툭튀 없이 평평하려면 적어도 두께가 2.8mm 이상이어야 하지만, 이러면 무선충전의 호환성 뿐만 아니라 맥세이프 호환성도 떨어져서 애플은 다른 케이스 제조사에 되도록 2.1mm를 가이드라인으로 권고하고 있다. 카메라 부분만 별도 구조물을 통해 보호하는 방식.[9] 불까지는 안 나더라도 RFID 칩이나 카드 내 CPU 회로가 아래 언급되는 금속제 물건에 해당하기 때문에 금속 부분이 달아올라 녹아내릴 수도 있다.[10] '''인덕션으로 금속 용기를 가열'''하는 원리도 자기장 유도라는 것을 생각해보면 이해하기 쉽다. [11] 대표적으로 삼성이나 LG 같은 경우 폰 온도가 올라가면 '과열로 인해 충전을 중단합니다.'라는 팝업을 띄우면서 충전이 중지된다.[12] 여기서 말하는 별도 액세서리라는건 상기한 무선충전 수신패드를 제외한 그 외 액세서리들을 의미한다.[13] 삼성전자 자체 규격인 Fast Wireless Charging(9W)이라고 부른다.[B] A B C D 다른 아이폰 12 시리즈들은 전용충전기인 맥세이프를 쓰면 15W의 속도로 충전이 가능하지만, 아이폰 12 미니는 12W 속도로 충전된다. 다른 고속충전기를 쓰면 최대 7.5W로 충전된다.[14] 유닛 자체는 접점으로 충전하는 방식이어서 무선충전이 아니지만, 에어팟 케이스에는 2세대A1938 부터 무선충전기능이 탑재되며, 1세대 사용자도 호환 가능. [15] 미국판 모델 한정[A] A B C D E F G 고속 무선충전을 지원하며, 15W 이상이어야 고속무선충전이라고 인식한다.[16] 2017년 출시[17] 2018년 출시[C] A B 구글 픽셀 3 제품군의 경우 자사 인증 제품에 대해서만 고속 무선충전을 지원해 시중에 있는 대부분의 무선충전기로는 5W 충전 밖에 안된다.