무선충전이 편하지만 전기를 더 쓰는 이유

애플, 삼성전자, 구글 등 주요 업체가 무선 충전 기술을 제품에 넣으면서 충전 패드 방식은 일상적인 선택지가 됐다. 휴대폰을 패드 위에 올려두는 방식은 간단하지만, 같은 배터리를 채우는 데 유선 충전보다 더 많은 전력이 들어간다.

최신 스마트폰을 유선으로 0%에서 100%까지 충전할 때 필요한 전력은 약 15Wh다. 기업용 충전 플랫폼 원제로(OneZero)의 2020년 연구 결과에서는 같은 스마트폰을 무선 충전기로 채우는 데 유선 충전기보다 약 40% 더 많은 약 21Wh가 쓰이는 것으로 나타났다.

기기 수리 전문업체 아이픽스잇의 2024년 테스트에서는 애플의 맥세이프 충전기와 유선 충전기 사이 전력 소모 차이가 약 36% 정도였다. 스마트폰이 충전 패드 위에 정확히 놓이지 않으면 무선 충전 효율이 절반으로 낮아질 수 있다는 내용도 전해졌다.

하루 단위로 보면 유선 충전기 하나와 무선 충전기 하나의 차이는 약 6Wh 정도다. 하지만 1년 기준으로 스마트폰을 유선 충전하면 약 5.5kWh가 들고, 무선 충전기를 쓰면 7.6kWh까지 늘어난다.

무선 전력 컨소시엄(WPC)과 딜로이트의 모바일 소비자 설문조사에서는 스마트폰 사용자 중 30~66%가 가정에서 무선충전 패드 및 관련 액세서리를 쓰는 것으로 조사됐다. 전 세계 스마트폰은 약 76억 대에 달하고, 이 중 30%가 무선으로 충전된다면 연간 전 세계적으로 4830GWh의 전력이 낭비된다는 계산이 나온다.

효율 차이는 충전 방식에서 생긴다. 무선 충전기는 전자기 유도로 전력을 보내기 때문에 에너지가 실제 충전에 쓰이는 상태가 되기까지 더 많은 단계를 거친다. 휴대폰과 충전기 사이의 공기 층, 휴대폰 케이스로 늘어난 간극, 충전 과정의 열 방출도 손실을 키운다.

무선 충전기는 전체 충전 과정에서 열 방출로 20~30%의 전력을 잃는다. 여기에 모든 충전기가 콘센트의 교류 에너지를 직류로 바꾸는 과정에서 생기는 5~10% 손실이 더해진다.

열은 배터리 수명에도 영향을 줄 수 있다. 최신 휴대폰에는 배터리 수명 단축이나 화재 위험을 줄이기 위한 과열 방지 안전 장치가 들어 있지만, 배터리 온도가 45°C 이상으로 올라가면 충전 속도가 낮아진다. 충전 패드는 통풍이 잘 되는 곳에서 써야 하며, 담요나 베개 아래에 두면 안 된다.