무선충전 방식

Qi는 세계 무선 충전 협회(Wireless Power Consortium)에서 정한 무선 충전 표준으로, Apple, Philips 및 Belkin을 포함해 200여 개 이상의 선도 기업에서 지원하는 방식이다.

WPC에서 정한 국제표준인 Qi를 읽을 때, “큐아이” 또는 “치”라고 읽는다. 기(氣)를 중국어로 “치”라고 하는데 이것을 영어로 표기하면 “qi”가 된다. 여기서 Qi가 유래되었다고 한다.

무선 충전이 되는 스마트폰은 LG에서 제일 먼저 나오고, 삼성에서 대중화를 했다고 할 수 있다.

최근에 애플 제품에서 무선 충전 방식으로 #Qi를 채용해서, Qi 방식의 무선충전은 더욱 대중화될 것으로 보인다.

#무선충전 에는 크게 세 가지 방식이 있다. #자기유도방식, 자기공진 방식, 전자기파 방식이다. 하지만 현재 스마트폰에 쓰이고 있는 것은 자기유도 방식이다.

1) 자기유도 방식 원리

자기유도 방식은 바로 전자기유도의 원리를 이용하여 전력을 공급한다. 학교 수업시간에 패러데이 전자기 유도 법칙을 들어 본 적 있을 것이다. 자기선속의 변화가 기전력을 발생시킨다는 이 법칙을 이용하여 무선 충전을 구현했다.

충전패드와 스마트폰에는 모두 코일이 들어가 있다. 송신부인 충전패드에는 전자기장을 발생시키기 위한 1차 코일이, 수신부인 스마트폰은 유도전류를 수신하기 위한 2차 코일이 내장되어 있다.

충전패드를 전원에 연결하면 코일에 전류가 흘려 자기장을 발생한다. 이 자기장이 스마트폰의 코일에 유도 전류를 발생시킨다. 이렇게 전자기 유도 현상에 의해 스마트폰의 코일에 발생한 전류로 스마트폰을 충전하는 것이다.

자기유도 방식은 현재 최대 4cm로 전송 거리가 짧다. 그리고 송신부와 수신부의 코일을 정확히 맞추지 않으면 충전이 잘되지 않는다. 그래서 단순히 선만 없을 뿐 충전 중에는 유선보다 더 불편하다.

하지만 자기유도 방식은 대전력 전송에 유리하고, 충전효율이 뛰어나며, 전자파가 거의 발생하지 않아 인체에 무해하다. 코일의 공진 주파수와 전송 주파수가 달라 소형화가 가능하다. 그래서 대부분 스마트폰이 자기유도 방식을 사용하고 있다.

< 출처:베타뉴스 >


2) 자기유도 방식의 단점

자기유도 방식을 사용하는 무선충전 방식의 단점은 무선 충전기에 단말기(스마트폰)를 밀착시켜야 한다는 단점이 있고, 금속 재질로 되어 있다면 충전에 안 되는 문제가 있다.

스마트폰 케이스를 사용하는 사람들에게는 고민이 되기 마련이다.

실제로 사용해 보면, 스마트폰 케이스 중에서 얇은 편에 속하는 케이스는 충전에 문제가 없었지만, 범퍼 형태의 케이스는 충전이 정상적으로 되지 않는다. 그리고, 금속이 부착된 스마트폰 케이스도 충전에 문제가 많다.

< QI외에 무선충전규격- PMA >

PMA(Power Matters Alliance)는 북미 시장에서 구글, AT&T, 듀라셀, 스타벅스, 맥도널드 등이 채택한 무선충전기 등의 기업의 지원으로 점유율을 높여가고 있다.

PMA는 5V 1A, 5W 출력의 무선충전과 9V 1A, 9W 출력의 급속무선충전을 지원한다.

PMA 방식이 효율이 좋지만, 파워 매트에서 전적으로 기술에 대한 권리를 가지고 있기 때문에, 스마트폰 제조사에서 사용을 꺼리는 이유가 된다. 그래서, 아직은 스마트폰에서 대중적으로 사용이 되지 않는 이유 중에 하나이다. 애플이 Qi를 선택한 이유도 이런 이유가 아닐까 생각된다.

시장 점유율을 보면, 단말기(스마트폰)에 장착된 무선 충전 방식은 Qi방식이 대부분이다.

아직 PMA 방식을 사용한 스마트폰은 찾지를 못했다. PMA 무선 충전 방식은 주로 무선충전케이스에서 사용하고 있다.


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