최근 수정 시각 : 2024-12-30 12:09:30

무선충전

무선충전
無線充電 / Wireless Charging
파일:Qi2벨킨맥세이프스탠드3인1.jpg
iPhone, AirPods, Apple Watch를 Belkin 3-in-1 충전 스탠드로 충전하는 모습[1]

1. 개요2. 충전 방법
2.1. 자기 유도 방식
2.1.1. Qi2.1.2. Qi2
2.2. 공진 유도방식2.3. 자기 유도방식 vs 공진 유도방식
3. 장단점
3.1. 장점3.2. 단점
4. 사용 시 주의사항5. 전망6. 지원 기기 목록7. 전자기유도를 이용하지 않는 무선충전방식8. 여담

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1. 개요

충전용 케이블을 이용하여 유선으로 전류를 전송하지 않고도 무선으로 전자기기를 충전할 수 있는 방식.

무선충전은 1890년 경 니콜라 테슬라에 의해서 이론적으로는 정립되었다. 하지만, 전자기로 바꾸어 전송하는 과정에서 전력 손실이 워낙 컸기 때문에 주목받지는 못했다. 그러다가 이로부터 100년이나 지난 2000년 경 다시 관심을 받았고 필립스에서 무선충전 전동칫솔 출시로 이어지며 상용 제품으로 등장한다. 욕실에 비치하는 칫솔의 특성상 감전 문제가 민감하다 보니 완전 방수를 위해 이 기술이 도입된 것이다. 그리고 특유의 높은 전력 사용량으로 인해 충전을 자주 해야 하는 불편함이 생긴 스마트폰에도 접목시키는 것을 시작[2]으로 무선 이어폰, 스마트 워치 등 스마트 기기에 본격적으로 적용되기 시작했다.

2. 충전 방법

핸드폰 뒤에 센서가 있어서 핸드폰 뒤와 충전기를 붙이면 된다.

2.1. 자기 유도 방식

자기 유도 방식은 이름에서 알 수 있다시피 전자기 유도를 이용해 전력을 전송하는 방식이다. 무선 충전기를 분해하면 모기향 모양의 코일을 볼 수 있는데 여기서 와전류를 발생시켜 충전한다.

2.1.1. Qi

파일:Qi WPC 로고.svg

또한 자기 유도 방식은 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 전 세계 109개 업체에서 호환 사용을 할 수 있고, 거기다 충전의 효율성이 높은 것이 장점.

하지만 단점으로는 기기간 거리가 4mm 이내로 근접해야 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 유선 충전 대비 장점이 있다.

Qi의 무선 충전 규격으로는 5W까지 지원하는 Low Power(rel 1.2 Basic/Baseline Power Profile)와 15W까지 지원하는 Medium Power(rel 1.2 Extended Power Profile)가 있다.
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PMA 방식 충전기를 내장한 스타벅스 매장
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 X부터, LG는 G6+[3]와 V30부터 Qi 방식의 무선 충전을 지원한다.[4] 샤오미는 미믹스2s가 Qi 방식의 무선충전을 지원한다.
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2.1.2. Qi2

MPP[5]와 최대 15W 무선 충전을 지원하는 Qi의 후속 버전.

2023년 1월, CES 2023에서 Qi2를 공개했다. #

2023년 4월, Qi2 무선 충전 표준 규격이 발표되었다.# 기존 자기 유도방식에서 놓는 위치가 어긋날 경우 충전이 되지 않는 문제를 자석으로 해결하는 MPP 프로필이 추가된다.

2023년 9월부터 Qi2를 공식적으로 지원하는 악세서리들이 발매되기 시작했다. Mophie, Anker, Belkin 등에서 Qi2 공식 지원 무선충전기들을 발표하고 있으며, Anker에 따르면 Qi2 지원 무선충전기는 전부 MagSafe 지원 iPhone과 호환된다고 언급했다. WPC에서는 2023년 1월 인터뷰에서 MagSafe와 자석 배치가 완전히 동일하지는 않다고 언급했지만, 기술 사양적 차이일 뿐 사실상 Qi2와 MagSafe는 Thunderbolt3 - USB4와 같이 상호 호환이 가능한 규격이 될 전망이다.

Qi2 지원기기에서는 MagSafe와 동일하게 최대 15W의 전원이 공급되며, Qi2 미지원 기기에서는 기존 Qi과 동일하게 5W로 전원 공급 속도가 제한된다.

2023년 9월 12일 Apple은 iPhone 15 및 iPhone 15 Pro 시리즈가 첫 Qi2 지원 기기로써 Qi2와 MagSafe 모두 지원한다고 발표했다.

2023년 12월 12일 진행된 iOS 17.2 업데이트를 통해 iPhone 13 및 14 라인업까지 지원 기종을 확대했다. 이와 함께 공식적으로 iPhone 15 라인업에서도 Qi2 기기와 호환되도록 업데이트는데, 이로 인해 Qi2 대응기기 사용시 5W 제한이 풀려 15W 충전이 가능해졌다. iOS 17.4부터 iPhone 12 라인업 또한 Qi2를 지원한다.[6]

2024년 7월 18일, HMD가 Android 진영 최초의 Qi2 지원 기기인 Skyline을 공개했다. #

2.2. 공진 유도방식

공진 유도방식은 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, 그래봤자 10cm 를 넘기기 힘들다.

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 A4WP가 있다.

2.3. 자기 유도방식 vs 공진 유도방식

대한민국에서 삼성전자는 공진 유도방식을, LG전자는 자기 유도방식을 밀어준 때가 있었다. 하지만, 삼성, LG 모두 자기 유도방식의 제품은 출시했지만 공진 유도방식으로 출시된 제품은 전무하다.

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 공진 유도방식은 70 정도밖에 안 되므로 우리가 훨씬 더 뛰어나다" 라고 언급. 덧붙여 "공진 유도는 효율성이 낮은 것뿐만 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 공진 유도방식으로 7cm 거리에서 충전이 가능한 기술을 이미 완성해서, 상용화 단계에 다다른 것으로 알려져 있다. 하지만, 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

  • 편리성
    사람들마다 평가가 갈릴 수 있지만 사용 패턴상 잘 맞는 사람들에게는 매우 편리하다. 스마트폰을 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 케이블 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 배치하고 코일을 많이 까는 것으로 거치 위치에 따른 인식 문제를 해결하고 있다. 보통 완전 저렴한 무선충전기가 아니라면 내부에 안테나를 2개 이상 배치해서 대부분의 상황에서 충전이 되게 만들어놨다.

* 충전 단자의 파손 위험 저하
충전을 위해 케이블을 탈부착하는 횟수를 크게 줄일 수 있어 충전단자의 기계적인 피로와 파손 위험을 크게 줄일 수 있다. 충전 이외에 케이블을 부착하는 일은 기껏해야 컴퓨터와 연결해서 데이터를 전송하는 경우인데, 보통은 그다지 많이 사용하지도 않고 요즘은 무선 전송이나 클라우드가 대세기도 하다. 때문에 가령 유선 충전 단자가 망가지거나 맛이 간 상태[7]에서도 충전을 비롯해 폰의 기능을 온전하게 사용할 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.[8] 또한 서울교통공사와 코레일에서도 신형 전동차 일부에 무선충전기를 설치했다.
  • 유선 이어폰의 원활한 사용
    과거에는 단자가 C타입 하나와 3.5mm 하나가 존재해서 충전 따로 이어폰 따로 쓸 수 있었다. 그러나 최신 플래그십 스마트폰들은 경량화를 사유로 C타입 하나만 들어있어서 충전과 이어폰 중 하나만 쓸 수 있다. 이를 타개하고자 하나의 C타입으로 이어폰과 충전을 동시에 할 수 있는 제품도 나왔지만, 불편함은 더 커질 수 밖에 없었다. 무선충전은 말 그대로 무선이기에 단자를 사용하지 않으므로 무선충전과 유선 이어폰을 따로 사용할 수 있다.
  • 낮은 전력에서 빨라지는 충전 속도
    유선충전은 충전 전력이 10W 미만인 경우에는 충전기 연결 확인이나, 저속 충전이라는 문구가 뜨면서 충전에 상당한 시간이 걸린다.[9] 그러나 무선충전은 "무선 충전" 표시만 뜨며 5W 이상을 공급해주면 정상적으로 충전이 된다. 9W 이상으로 전력을 공급해주면 "고속 무선 충전"도 가능하다.
  • 겨울철 수명 저하 방지
    유선충전에 비해 발열이 높은 것은 사실이다. 배터리는 온도가 너무 높을 경우에도 수명 저하가 발생하지만, 반대로 온도가 너무 낮을 경우에는 수명 저하와 함께 용량도 감소한다. 전기차도 이러한 문제를 줄이기 위하여 배터리 주변에 열선을 깔아주는 이유다. 무선충전에서 나오는 발열은 배터리를 적절한 수준으로 데워서 수명이 저하되는 것을 방지하는 효과를 볼 수 있다.[10]

* 호환성
모바일 기기 용의 무선충전은 대부분의 제조사가 독자 규격을 채택하고 있는 스마트 워치 류를 제외하고는 QI 방식을 사실상 표준으로 채택하고 있다. 단자간 뭐건간에, 속도는 느리더라도 충전을 할 수 있다. 특히 스마트폰은 아이폰과 안드로이드 양 진영이 다른 단자를 채택하고 있는데, 양쪽을 다 사용하는 사람이나 혹은 점포 등의 공용 충전을 제공하는 장소일 경우 이 높은 호환성이 큰 이점이다. 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.[11]
물론, 모든 스마트폰이 무선 충전을 지원한다는 것은 아니지만, 이런 경우에는 무선충전 패치를 장착한 뒤 케이스를 끼우면 사실상 무선충전이 된다. 다만, 이 경우에는 패치만 무선이고 충전 방식은 유선이라서 고속충전을 하려면 유선의 기준에 맞춰서 전력을 공급해야 한다.
  • 데이터 유출의 위험이 적음
    현재 유선충전 케이블의 대부분은 USB 데이터 케이블의 역할도 겸하고 있어서 기기의 데이터가 유출될 위험이 있다. 그래서 일부 사업장에서 USB 케이블을 소지할 수 없는 경우가 있다. 무선충전기는 이런 문제에서 비교적 자유롭고, 고정형 충전기를 설치하기도 좋아서 보안이 필요한 공간에서 휴대폰 충전용으로 제공되기도 한다.
  • 취사 선택 가능
    22년 기준으로 아직까지는 단자 없는 모바일 기기들은 시기상조이기도 하며, EU에서 스마트 워치 등 초소형 기기를 제외한 모바일 기기에1 USB-C 포트를 강제할 예정이라 모든 폰들은 유선 충전용 단자를 달고 나온다. 스마트 워치같은 초소형 기기를 제외하면 유선 충전은 되지만 무선 충전은 안 되는 기기는 있어도 그 역은 없으므로, 본인의 재량에 따라 취사선택 하면 될 일이다.

    이 외에 블루투스 무선 이어폰이 대세라 현재 모바일 기기 제조사들이 대부분 3.5mm 단자 이어폰 잭을 제거하는 추세인데, 변환 잭으로 유선 이어폰을 꽂고 나서 충전까지 같이 할 수 있다는 이점 또한 있다.
  • 전기도둑 방지
    공공장소에서 충전 편의 목적으로 일반 콘센트를 제공하면 전기자전거, 전동 킥보드 등 대용량 배터리를 충전하거나 기타 고전력 전자제품 등 허가되지 않은 기기를 무단으로 사용하는 일이 발생할 수 있으나, 무선 충전기만 제공하면 휴대폰 등 소형 전자제품만 충전이 가능하므로 전기도둑 우려가 줄어든다.

3.2. 단점

  • 낮은 이동성
    보통 유선이 제한적이고 무선이 자유로운 다른 제품들과 다르게, 자기유도 충전 만큼은 유선이 무선에 비해 압도적으로 높은 이동성을 지니고 있다. 가령 누워서 충전하면서 핸드폰을 사용하고자 할 때 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 것이 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.

    이러한 단점들 때문에 Apple에서는 iPhone 12 시리즈부터 MagSafe라는 자석을 이용해서 기기에 무선 충전기를 쉽게 탈부착 시키는 방식을 만들어 위에서 서술한 문제점들을 극복했으나 사실상 유선 충전과 다를 바 없는 방식이라서 현재까지는 차량용 스마트폰 거치대 외에는 활용성이 크게 떨어지는 상황이다.
  • 유선충전기가 필요하다
    밖에 있는 것은 말 그대로 무선충전인지라 편리하지만 그것은 어디까지나 보조용이고, 집에서 충전시킬 경우 유선충전기에 무선충전 장치를 따로 연결시켜서 써야하며, 보조배터리의 경우 무선으로 출력시킬 수 있지만, 무선으로 입출력시킬 수 있는 제품은 현재까지 없다. 물론 유선충전기는 대부분 집에 있으므로 여행을 길게 가지 않는 이상 이러한 단점이 크게 영향을 끼칠 정도는 아니다.
  • 정확한 충전 측정의 어려움
    무선충전은 충전 전력 측정에 상당한 어려움이 있다. 유선충전은 충전기에 측정기를 연결하면 손쉽게 전압과 전류를 측정할 수 있지만, 무선충전은 충전 방식 때문에 쉽게 측정할 수 없다. 물론, 무선충전 장치에 측정기를 연결하면 간접적으로 측정할 순 있지만, 무선충전의 효율을 생각해보면 결코 정확한 값이 나오지 않는다는 것을 알 수 있다. 따라서 이런 경우에는 배터리 충전 전력을 측정해주는 어플을 이용하여 간접적으로 측정하는 것 외에는 방법이 없다.
  • 의외로 낮은 호환성
    장점에서 호환성이 높다면서 단점에서 낮은 호환성을 짚는다니 이게 뭔 개떡같은 소리인가 할 수 있는데, 두 호환성의 부류가 다르다. 무선 충전은 진영 호환성 이슈는 적지만, 의외로 물리적 특성을 가리는 호환성 이슈가 있다.

    예를 들어 저가형 기기 뿐만이 아니라 당장 2021년에 나온 아이폰 13 미니는 기기 사이즈가 작아서 통상적인 거치대형 무선충전기의 코일 위치와 안 맞고, 갤럭시 Z 플립3은 통상적으로 중앙에 무선 충전 코일이 위치하는 다른 기기들과 달리 기기 특성상 코일을 하단부에 몰아넣어서 통상적인 거치대형 충전기의 코일 위치와 안 맞는 경우가 대부분이다.

    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.[12] 이외에 폰 후면에 부착하는 링이나 그립톡 같은 액세서리가 있을 경우 역시 충전이 느려지거나 불가한 경우가 대부분이다. 이를 보완하기 위해 업체들도 슬라이드나 탈착식의 링을 출시하기도 한다.
  • 가성비
    통상적으로 유선 충전에 비해서는 가성비가 많이 나쁘다. 일반 무선충전기는 다이소에서도 5,000원[13]에 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[14] 가격은 삼성 공홈에서 구입 시 96,000원이라는 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.[15] SmartThings Station[16] 역시 가격이 꽤 센 편이다. 이는 다른 제조사로 가면 더 심해지는데, 앞의 무선충전기들은 충전기와 케이블까지 동봉이라 그걸 감안하면 가격이 내려가지만 애플의 맥세이프 충전기는 충전패드 단품으로 55,000원, 맥세이프 듀오는 케이블 포함 무려 179,000원이라는 가격까지 나오는데 심지어 충전기는 별매에 20W 충전기로는 충전속도가 11W로 제한된다!
  • 환경에 끼치는 문제
    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[17], 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. 이러한 문제로 EU.EFTA에 속한 국가는 무선충전을 사용하는 경우 유선충전보다 전력사용량이 많을 수 있다고 표시해야하는 규제사항을 추가하였다.[18]
  • 발열과 이로 인한 이슈
    애초에 모든 충전 방식에서 발열은 발생할 수 밖에 없는 것이지만, 원리가 금속 부품으로 자기장 유도를 통해 충전을 진행하는 것이니 유선 충전보다는 발열이 더 크다. 원리를 본다면 구조상으로 인덕션과 크게 다르지 않다. 물론 대다수의 기업들은 이를 고려하고 설계하기 때문에, 무선충전으로 인해 기기 온도가 어느정도 올랐을 경우 충전량을 줄여 기기를 잠시 식히는 식으로 온도를 조절한다. 장시간 무선충전을 한 뒤 충전 그래프를 확인했을 때 충전량이 올랐다가 낮아지는 현상이 계속 반복되는 원인이 바로 이것. 그리고 일반적으로 오래 무선충전을 하다보면 온도가 35~40도 정도 왔다갔다하는데, 대부분의 최신 스마트폰들은 이 정도는 문제없이 버틸 수 있도록 내열 설계를 한다. 물론 그냥 무선충전만 하는데 온도가 50도 이상 오르고 있고 기기가 스스로 충전을 중단할 정도로 과열이 발생한다면, 바로 기기를 무선충전기에서 떼고 기기나 무선충전기에 문제가 있는지 확인해야 한다. 고전력 무선충전이 어려운 이유 중에 이런 발열 제어 문제도 포함된다. 9~15W수준에서도 이정도 고온이 발생하는데, 대책없이 유선충전처럼 25W를 넘는 전력을 때려박으면 어떤 일이 일어날지 뻔하기 때문이다.
    특히 주의해야 할 대상군이 바로 모바일 게임을 돌리는 유저들이다. 요즘 나오는 게임들은 대부분 오토 파밍을 지원하는데, 자기 전 파밍을 시킨 채로 무선충전기에 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. 대부분의 제조사에서는 온도 관련 경고문을 띄우며 기기 작동을 제한하거나 차단한다. 때문에 이런 용도로 사용하려면 유선 충전 상태에서 화면 밝기를 최저로 해놓고 배터리 보호 기능 설정도 해놓는 것이 가장 권장된다.

4. 사용 시 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.[19] MS카드조차 자기장으로 인해 정보가 손상될 가능성이 크다.

또한 절대로 금속제 물품(메탈 폰케이스 포함)을 충전하는 곳에 같이 올려놓으면 안 된다. 무선 충전의 원리가 금속제 코일을 이용해 자기장 유도를 가해 기기를 충전하는 것인데, 중간에 다른 금속제 물품이 있으면 당연히 그쪽도 영향을 받을 수 밖에 없다. 올려놓기 쉬운 대표적인 것으로 스마트폰 뒤에 붙이는 금속제 링이 있는데, 이 금속제 링에 계속 전류가 가해지면 당연히 온도가 높아지고, 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 근래에 나오는 적당한 가격대의 무선 충전기들은 대부분 단순 금속 물질 등 충전이 불가능한 물품을 올려놨을 때 LED로 알려주거나 충전을 차단하는 기능을 탑재하고 나온 경우가 많다.

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 주의해야 한다. 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[20] 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 소재는 플라스틱이나 유리인 만큼 금속 재질처럼 부식의 위험은 적으나, 극심한 온도 차이와 대량의 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. 이러한 문제 때문에 '아직 무선은 유선 충전에 비해 장점이 없지만 유일하게 차량 거치만큼은 무선이 편하다'고 하는 사람들 중에서도 거치만 해놓고 충전은 유선으로 하는 경우가 있다. 유선이 충전으로 인해 생기는 발열은 훨씬 적기 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 충전 단자에 꽂아두면 수신패드가 대신 무선충전을 받아 기계로 전력을 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. 거기에 싸구려 패드같은 경우 단단한 케이스 등으로 보호되지 않으면 휘어질때 무선충전 회로가 차단되거나 합선되어 기기 회로 일부를 태워버릴수도 있다. 무엇보다 이런 무선 충전 수신패드를 사용했을 때의 효율은 실제 무선충전 기기보다 매우 낮다.

2020년 12월 29일, 샤오미에서 원격 무선충전기인 '미 에어 차지'를 발표했다. 일정 거리의 기기에 전력을 전송하는 방식으로 패드에 붙지 않아도 일정 거리에 있으면 알아서 충전된다. 이를 보고 네티즌들은 "충전계의 혁명이다" 등의 의견을 전자파로 인한 인체 유해성이 우려된다는 등 부정적인 의견도 존재한다. 그래서인지 샤오미는 정확한 출시 일정이나 가격 등은 공개하지 않았다. # 샤오미 외에도 여러 기업들이 원격 무선충전기 개발에 나서고 있다.

2022년 1월, CES에서 삼성전자는 와이파이로 전력을 충전받아 배터리가 필요 없는 리모콘을 선보이기도 했다. #

6. 지원 기기 목록

  • 모토로라 모빌리티
    • 모토 360
    • 엣지+
    • 엣지 30 Neo
    • 엣지 30 pro
    • 엣지 30 Ultra
    • 엣지 40
    • 엣지 40 pro
    • 엣지 50
    • 엣지 50 Neo
    • 모토 G75 5G
    • 레이저 40
    • 레이저 40 Ultra
    • 레이저 50
    • 레이저 50 Ultra
    • ThinkPhone by motorola
    • ThinkPhone 25 by motorola

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.

현재까지는 매우 낮은 전력만을 공급할 수 있거나 충전 방식상의 제약이 여전히 크게 존재하는 방법들이 대다수다. 전력량을 늘리는 데에 가장 큰 걸림돌은 인체 유해성이다. 이를테면 RF 방식의 FCC 규격을 맞추기 위한 송신기기 출력의 한계는 1W로 제한된다든지, 레이저 방식이 만에 하나라도 눈을 향할 경우의 위험성이라든지, 상용화된 제품들은 이런 위험을 모두 보완해낸 것들이지만 결국에는 모두 충전 전력의 한계로 귀결되는 것.

그런 단점으로 인해 2021년 현재 아직 개인용으로 상용화된 제품은 없다. 대신, 규모가 커질 경우에는 유선 전력 공급이 복잡해지는 등의 한계를 극복할 수 있으므로, 기업을 대상으로 한 시장을 찾아가는 추세다. 주로 저전력 IoT 기기를 대규모로 운용하는 곳에서 활용된다. 마트의 가격표를 전자종이로 만들고 전력을 전송해서 선 없는 가격표 디스플레이를 만드는 예시를 들 수 있다.

8. 여담

  • 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.
  • 무선 이어폰의 충전 방식이 자석으로 붙여서 충전하는 맥세이프 방식과 유사해서 무선충전 방식으로 오해할 수 있으나, 실제로는 유선충전의 일종이라고 한다. 상당수의 유선이어폰은 가시같이 튀어나온 두 가닥이 있는데, 그곳으로 전류가 흘러서 충전되는 방식이다.
  • 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.
파일:로지텍 PowerPlay.png
* 로지텍은 자사 무선 게이밍 마우스를 충전하는 마우스패드 PowerPlay를 출시했다. 가격이 상당히 비싸지만, 어떻게 한 것인지 발열도 거의 없는 수준인데 패드 위 어디에 마우스가 있든 충전이 가능하다는 특징이 있다.
파일:external/s3files.core77.com/BoschEdit.jpg
* 로버트 보쉬의 프로페셔널 라인업 전동공구 중 리튬 이온 일부 배터리팩은 자기 유도방식의 충전 기능이 있다. 공구째로 올리건 배터리만 올리건 일단 패드 위에 올려두면 충전이 된다. 위 사진처럼 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 지하철역에서는 기존 안내기를 디지털 안내기로 교체할 때 디지털 안내기 옆에 휴대전화를 무선충전 할 수 있도록 제작하였다. 7.5W급으로 충전되는 것으로 추정.
  • 서울특별시에서 도입되고 있는 '스마트폴'에는 가로등에 CCTV, 비상벨, 공공 와이파이와 그외 IoT를 활용한 다양한 기능이 통합되어 있는데 스마트폰용 무선충전 패드도 설치되어 있어 누구나 사용할 수 있다.
  • 무선충전기기도 무선기기에 속하기에 원래는 전파사용허가를 받고 전파사용료를 내고 사용하야 하지만, 200W이하의 무선충전기는 허가를 받지 않고 사용할 수 있다.
  • 한국소비자원 2023년 발표에 의하면 정품 무선충전기의 성능이 탁월하다고 한다.#
  • KTX-이음의 객실에 좌석마다 무선충전기가 설치되어 있다. 대한민국 철도 역사상 최초로 열차에 무선충전기를 도입한 사례다.
  • 해외 일부 돌비시네마에는 좌석에 무선충전대가 있으나, 한국에는 도입된 곳이 없다.
[1] iPhone은 차세대 국제표준 무선충전 규격 Qi2의 기반 기술인 MagSafe로, AirPods Pro는 국제표준 무선충전 규격 Qi로, Apple Watch는 독자규격으로 세 기기 모두 무선충전을 이용하고 있다.[2] 2012년에 Lumia 920, 넥서스 4 등이 Qi 무선충전 규격으로 출시되었다.[3] 일부 지역의 경우 G6부터 지원한다.[4] 단, 넥서스 시리즈까지 포함하면 넥서스 4부터. 이외 지원 휴대폰은 공식 악세서리가 필요하다.[5] Magnetic Power Profile. MagSafe를 기반으로 WPC가 개발한 무선 충전 프로필.[6] 단, iPhone 12 mini와 iPhone 13 mini는 기존과 동일하게 12W로 제한된다.[7] 가령 단자에 물기가 감지되면 유선 충전을 막아버리는데 무선 충전기는 그런 거 상관 없이 기기를 충전할 수 있다.[8] 비행기 탑승 전 기기충전이 가능하다.[9] 그나마 과거에는 탈착식이 대부분이었고, 5W~10W가 사실상 표준이었기 때문에 5W~10W 제품도 나름의 충전 속도를 보장했지만, 고속충전이 일반화된 요즘은 그런 속도로 충전하면 저속 충전 문구가 뜨게 된다.[10] 유선충전이라고 안 될 건 없지만, 발열을 위해서 유선충전과 동시에 게임을 하거나 손난로 앱을 가동해야 하는데, 이러면 충전 속도가 무선충전보다 느려진다. 특히, 손난로 앱을 가동하면 CPU 사용량이 매우 높아져서 핸드폰 속도가 크게 느려질 수 있다! 무선충전은 유선충전보단 충전 속도가 느려도 나름의 속도를 보장하며, 발열은 덤으로 나온다.[11] 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.[12] 예를 들어 iPhone 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.[13] 충전 어댑터 미포함이다.[14] 2015년 충전 기술인 퀄컴 퀵차지 2.0는 물론 삼성전자 자체 규격인 Adaptive Fast Charging의 15W보다 못하다.[15] 다만 무선충전 트리오는 코일이 6개가 들어가 일반적인 충전기랑 비교하긴 어려운 부분도 있다.[16] 사실 이 물건은 본업이 사물인터넷인 SmartThings의 중추라 사물인터넷을 사용하지 않으면 반쪽짜리가 될 수밖에 없다.[17] 일반인들의 인식과는 다르게 대부분의 전자제품들은 역률(유효전력/피상전력)이 70%~80%대에 가깝다.[18] Apple의 경우 iPhone 15모델 이후 유럽지역에서 무선충전 최초사용시 전력사용에 대한 알림이 송출되며, 비 유럽지역에서 구매한 기기라도 유럽지역에 가서 무선충전을 이용하는 경우 해당 알림을 볼 수 있다.[19] 불까지는 안 나더라도 RFID 칩이나 카드 내 CPU 회로가 아래 언급되는 금속제 물건에 해당하기 때문에 금속 부분이 달아올라 녹아내릴 수도 있다.[20] 대표적으로 삼성이나 LG 같은 경우 폰 온도가 올라가면 '과열로 인해 충전을 중단합니다.'라는 팝업을 띄우면서 충전이 중지된다.[21] 여기서 말하는 별도 액세서리라는 건, 상기한 무선충전 수신패드를 제외한 그 외 액세서리들을 의미한다.[22] One UI 3.0 업데이트 이후 무선충전 기기가 삼성 고속충전 규격을 충족하지 않으면 고속충전이 지원된다고 해도 5W 일반 무선충전으로만 작동한다.[B] 다른 아이폰 12 시리즈들은 전용 충전기인 맥세이프를 쓰면 15W의 속도로 충전이 가능하지만, 아이폰 12 미니는 12W 속도로 충전된다. 다른 고속충전기를 쓰면 최대 7.5W로 충전된다.[B] [B] [B] [27] 유닛은 무선충전을 지원하지 않지만, AirPods의 케이스는 무선충전을 지원한다. 또한, AirPods(2세대) 이상의 기종 케이스에서만 무선충전을 지원한다. AirPods Pro(2세대)는 Apple Watch 충전기도 지원한다.[28] 미국판 모델 한정[A] 고속 무선충전을 지원하며, 15W 이상이어야 고속무선충전이라고 인식한다.[A] [A] [32] 2017년 출시[A] [A] [35] 2018년 출시[A] [A] [C] 구글 픽셀 3 제품군의 경우 자사 인증 제품에 대해서만 고속 무선충전을 지원해 시중에 있는 대부분의 무선충전기로는 5W 충전 밖에 안된다.[C]

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