최근 네덜란드 디자이너 야세르 파라히가 공개한 '아이폰7' 콘셉트 디자인이 인터넷에서 화제가 됐다. 베젤(테두리)이 거의 없고 두께가 얇은 디자인이 눈길을 끌었지만 무엇보다 무선충전 기능이 주목을 받았다.

애플은 아이폰에 무선충전 기능을 탑재한 적은 없지만 현재 기술로도 아이폰에 무선충전 기능을 얼마든지 탑재할 수 있다는 것이 업계 의견이다.

스마트폰이 점점 발달하면서 스마트폰에 탑재되는 배터리와 충전 기술도 함께 발전하고 있다. 무선 충전과 태양광 충전 기술이 발전하면서 책상에 스마트폰을 올려놓는 것만으로도 충전이 되고 스마트폰이 일광욕(?)을 즐기는 시대도 머지않았다.

◇스마트폰, 배터리 왜 중요한가
스마트폰은 언제 어디서나 자유롭게 이용할 수 있어야 한다. 삼성전자와 애플을 비롯한 스마트폰 제조사들이 화면 크기는 키우지만 스마트폰 자체는 작고 가볍게 만드는 이유다. 그립감을 좋게 만드는 것도 사람들이 스마트폰을 항상 지니고 있어서다.

외형 못지 않게 중요한 것이 배터리 효율성이다. 한번 충전해 하루 종일 쓸 수 있어야 한다. 아무리 성능이 좋더라도 1시간밖에 쓸 수 없다면 소용없다. 급할 때 배터리가 없어 통화할 수 없다면 무용지물이다.

삼성전자와 애플 등 스마트폰 제조사가 한번 충전으로 얼마동안 사용할 수 있느냐를 강조하는 것도 스마트폰에서 배터리 효율성이 중요해서다. 한때 삼성전자가 아이폰의 일체형 배터리가 빨리 소모돼 아이폰 사용자들이 충전하는데 바쁘다라는 내용으로 광고한 것도 배터리가 스마트폰 선택의 중요한 요소이기 때문이다.

◇스마트폰 배터리 용량 확대·충전 기술, 어디까지 왔나
 

그동안 스마트폰 배터리 기술 개발은 용량을 늘리는데 초점이 맞춰져 있었다.

실제로 '갤럭시S5' 배터리 크기는 '갤럭시S' 배터리보다 소폭 커졌지만 갤럭시S5 배터리 용량은 2800mAh(밀리암페어아워)로 갤럭시S 1500mAh의 거의 2배다.

앞으로 스마트폰 배터리 용량은 더욱 늘어날 전망이다. 삼성SDI 관계자는 "그동안 스마트폰 배터리 기술은 에너지 밀도를 높이는 방향으로 진화했다"며 "앞으로 에너지 밀도를 높이는 기술개발은 꾸준히 이뤄질 것"이라고 말했다.

배터리 용량 못지않게 스마트폰 제조사들은 배터리 소모를 최소화하는데 열을 올렸다. 삼성전자, 애플, 퀄컴 등은 전력을 적게 쓰면서 성능은 좋은 AP(애플리케이션 프로세서)를 꾸준히 개발했다.

애플이 '아이폰5S'부터 메인 프로세서 'A7' 외 모션 보조 프로세서인 'M7'을 탑재한 것도 배터리 소모를 줄이기 위해서다. 애플은 '아이폰6'에도 보조 프로세서 'M8'을 탑재했고 "뛰어난 성능과 배터리 수명 시간으로 더 많은 일을 더 오랜 시간 할 수 있게 됐다"고 설명했다.

반도체 설계회사인 ARM이 고성능 코어와 저전력 코어를 결합한 'big.LITTLE'(빅리틀) 솔루션을 통해 배터리 효율성을 높였다. 빅리틀 솔루션은 고성능이 필요한 작업에는 고성능 코어를, 일상적인 작업에는 저전력 코어를 작동시키는 기술이다.
 

배터리 효율 개선과 함께 배터리 충전 속도를 향상시키는 기술 개발도 이뤄졌다. 퀄컴은 스냅드래곤에 충전 속도를 높여주는 '퀵차지' 기술을 적용했다.

퀵차지 1.0은 충전속도를 최대 40%, 퀵차지 2.0은 최대 75% 높여준다. 퀄컴에 따르면 3300mAh 배터리를 50% 충전할 때 일반 USB는 120분이 걸리지만 퀵차지 1.0은 48분, 퀵차지 2.0은 24분밖에 걸리지 않는다.

삼성전자는 자체 고속 충전 기술 'Adaptive fast charging'(고속충전 기능)을 갤럭시노트4부터 적용했다. 삼성전자는 "'갤럭시노트4'와 '갤럭시노트 엣지'에는 스마트 고속충전 기술이 적용됐다"며 "배터리가 0%에서 50%까지 충전하는 시간이 약 30분 정도밖에 안된다"고 강조했다.

◇무선충전·태양광 충전, 대중화 언제?
아무리 스마트폰 배터리 기술이 좋아져도 배터리는 닳을 수 밖에 없고 충전할 수 밖에 없다. 최근 스마트폰 배터리팩이 인기를 끄는 것도 충전이 스마트폰의 숙명이어서다.

애플은 사용자가 좀 더 편하게 충전하기 위해 '라이트닝' 커넥터를 지원한다. 라이트닝은 상하 구분이 없어 USB보다 편하게 충전할 수 있다.

하지만 사용자가 좀 더 편한 것은 무선충전 방식이다. 무선충전 방식은 자기유도방식과 자기공진방식 등 2가지다. 현재 스마트폰에서는 자기유도방식이 상용화돼 다양한 제품이 상용화됐다. 삼성전자는 '갤럭시S4'부터 액세서리를 통해 자기유도방식 무선충전을 지원하고 있다.

하지만 자기유도방식은 충전패드와 스마트폰이 붙어있어야 하기 때문에 불편하다. 반면 자기공진방식은 충전패드와 스마트폰이 떨어져 있어도 충전할 수 있고 여러 대를 동시에 충전할 수 있다. 예컨대 책상에 충전패드를 설치하면 책상 위에 스마트폰을 놓아도 충전된다.

삼성전기는 지난달 미국 라스베이거스에서 열린 'CES 2015'에서 메탈바디 스마트폰의 무선충전을 시연했다. 삼성전기 관계자는 "현재 메탈바디 스마트폰의 무선충전은 공진방식만 가능하다"며 "제조사가 원하면 언제든지 메탈바디 스마트폰에서도 무선충전을 구현할 수 있다"고 말했다.

태양광 에너지를 스마트폰에도 활용할 수 있다. 현재 태양광으로 전기를 충전해 스마트폰에 사용할 수 있도록 돕는 보조배터리가 시장이 많이 출시돼 있다.

한때 애플이 '애플워치'에 태양광 충전방식을 도입할 수 있다는 소문도 돌았고 태양광으로 충전되는 스마트폰이 출시되기도 했다.

지난해 명품시계업체 태그호이어는 태양전지 스마트폰 '태그호이어 메리디스트 인피니트'를 한정 출시했다. 전면 화면이 태양전지 역할을 해 충전기 없이 자동으로 충전되는 방식이다.

한편 시장조사업체인 IHS리서치에 따르면 세계 무선충전 시장은 올해 2억1600만달러(약 2300억원)에서 2018년 85억달러(약 9조2200억원)로 급성장할 전망이다.  

머니투데이