CWN(CHANGE WITH NEWS) - 전문가가 말하는 스마트폰 배터리 충전·수명 관련 진실 혹은 거짓

오래전부터 겨울만 되면 많은 사용자가 아이폰 배터리 방전 문제로 불만을 제기했다. 실제로 스마트폰 배터리를 영하의 기온에 장시간 노출하면 배터리 전력이 더 빨리 소모될까? 컴퓨터나 노트북 기기에 연결해 스마트폰 배터리를 충전하면, 기기가 더 빨리 손상될까? 그리고 배터리 잔량이 0%로 떨어지기 전에 배터리를 충전하면 기기에 이상이 생길 수 있을까?

글로벌 월간지 와이어드가 전문가의 설명을 바탕으로 스마트폰 배터리와 관련된 몇 가지 궁금증과 진실을 파헤쳐 보았다.

Q. 배터리 잔량이 100%로 표시되더라도 더 충전할 수 있다?
A. 사실이다. 스마트폰 화면에 표시된 배터리 잔량보다 제품을 더 많이 충전할 수 있다. 다만, 제품에 배터리 용량이 100%라고 표시됐을 때보다 더 많이 충전한다면, 배터리 수명 자체가 더 빨리 줄어들 수 있다. 다수 제조사가 제품 생산 과정에서 배터리 내 사용 가능한 충전량을 늘리는 동시에 내부 손상을 최소화하고 방전 횟수를 줄일 수 있도록 제작한 덕분이다.

이와 관련, 배터리의 작동 방식을 이해해야 할 필요가 있다. 다수 스마트폰에 적용된 리튬이온 배터리는 산화 리튬과 흑연이라는 두 가지 층으로 구성됐다. 리튬이온이 흑연층에서 코발트 산화리튬층으로 이동하면서 에너지가 방출된다. 그리고, 배터리를 충전할 때, 리튬이온이 리튬 코발트 산화층에서 흑연층으로 다시 이동한다.

이 과정을 거치면서 배터리를 실제 잔량인 100%보다 더 많이 충전할 수 있다. 그러나 배터리를 100% 이상 충전하는 과정에서 배터리에서 가장 중요한 요소인 리튬이온을 더 많이 방출한다.

케임브리지대학교 에너지 저장 전문 연구원인 켄트 그리프트(Kent Griffith) 박사는 배터리 전력을 100% 이상 충전하는 것을 "건물을 지탱하는 지지대 일부를 빼내는 것과 같다"라며, 장기적으로 배터리 손상을 유발할 수 있다고 설명했다. 실제로 다수 스마트폰 제조사가 장기적인 배터리와 제품 손상을 막기 위해 배터리 전력 충전량을 제한한다.

Q. 비행모드로 충전하면 더 빨리 충전할 수 있다?
A. 맞다. 스마트폰 배터리를 빨리 충전하고자 한다면, 비행모드로 전환하라는 조언을 들어본 적이 있을지도 모르겠다. 그런데, 이는 근거 없는 주장이 아니다. 전자기기를 비행모드로 전환하면, 라디오 주파수가 꺼지기 때문에 결과적으로 기기가 셀룰러 데이터에 연결되지 않는다. 게다가 일부 제품은 블루투스, 와이파이 연결도 중단된다. 이론적으로 스마트폰 배터리의 작동이 감소하므로 배터리 방전 속도가 줄어든다.

이 외에도 한 가지 사실을 추가로 말하자면, 화면을 장시간 켜두는 것 이외에도 블루투스와 와이파이 장시간 실행이 배터리 전력을 빠르게 소모하는 주된 원인이라는 점을 알아두기를 바란다. 또, 배터리 방전 속도를 늦추고자 한다면, 제품 화면을 어둡게 설정하고, 블루투스와 와이파이 연결을 최소화하는 것을 추천한다.

Q. 제조사의 공식 인증을 받지 않는 충전기를 사용하면 스마트폰이 손상된다?
A. 이것도 맞는 말이다. 기본적으로 모든 스마트폰 충전기가 똑같이 제작되지 않는다. 따라서 자신이 사용하는 스마트폰에 맞는 정식 충전기가 아닌 충전 제품을 사용한다면, 제품이 더 빨리 손상될 수 있다. 특히, 일부 공인받지 않은 브랜드의 충전기 제품은 엄격한 안전 설정이 없어, 더 심각한 제품 손상을 유발할 수 있다는 점에 주의해야 한다.

그리프트 박사는 "모든 비공식 브랜드의 충전기가 문제를 일으키는 것은 아니다. 다만, 자신이 사용하는 제품의 공식 브랜드가 제작한 충전기를 사용하는 것이 가장 좋다"라고 언급했다.

이 외에도 배터리에 흐르는 전류가 지나치게 많다면, 리튬이온이 지나치게 분해되면서 제품 성능 저하 문제가 발생할 수 있다는 점도 유의하는 것이 좋다.

Q. 스마트폰 충전 시 컴퓨터·노트북에 연결하면, 배터리가 손상된다?
A. 잘못된 지식이다. 컴퓨터나 노트북에 연결하여 스마트폰 배터리를 충전하면, 배터리 충전 속도가 느린 데다가 배터리 손상 원인이 될 수 있다고 알고 있는 이들이 적지 않을 것이다.

그러나 그리프트 박사는 오히려 충전 속도가 느릴수록 배터리 충전에 더 좋다고 말한다. 충전 속도가 느릴수록 리튬이온 변형률과 이를 수용하는 구조물이 줄어들어, 잠재적인 배터리 손상 위험이 줄어들기 때문이다. 따라서 일부 스마트폰 제조사는 지나치게 빠른 속도로 배터리를 충전하지 않도록 기기에 제한을 둔다.

Q. 스마트폰 배터리는 자주 충전할수록 제품 수명 연장에 도움 된다?
A. 잘못된 정보이다. 그러나 완전히 근거 없는 주장이라고 볼 수는 없다. 과거, 리튬이온 배터리가 보급되기 전, 휴대폰 배터리로 니켈 금속 하이브리드 배터리가 스마트폰 배터리를 채택할 수 있었다. 니켈 금속 하이브리드 배터리는 완전히 방전된 후, 재충전을 해야만 배터리 충전 수준을 정확히 파악할 수 있었다.

그러나 리튬이온 배터리는 과거의 니켈 금속 하이브리드 배터리와는 달리 배터리 잔량과 상관없이 충전 수준을 정확히 파악할 수 있다.

Q. 추운 곳일수록 배터리 성능이 저하된다?
A. 거짓에 가까운 정보라고 말할 수 있다. 그리프트 박사는 "많은 사람이 알고 있는 바와는 달리 기온이 낮은 곳일수록 배터리 성능이 더 낫다고 말할 수 있다"라고 설명한다. 극고온 상태에 배터리를 노출한다면, 배터리 전체 수명이 줄어들 수 있다. 많은 사람이 배터리 충전 시 지나친 발열 문제를 우려하지 않는가?

그런데, 배터리가 열에 노출되는 것이 왜 안 좋을까? 리튬 코발트 산화물과 흑연층 사이의 틈을 메우고 두 성분의 접촉을 막는 액체 전해질과 관련이 있다. 액체 전해질은 고온 상태에서 분해돼, 배터리 충전이 수백 번 이루어지는 사이에 배터리 성능 저하 문제를 일으킨다.

또, 기온이 낮을수록 스마트폰 실행 속도가 저하되는 이유는 무엇일까? 이는 리튬이온의 이동 속도가 느리기 때문이다. 쉽게 말하자면 배터리가 지나치게 낮은 온도에 노출되면, 부품에 충분한 전력을 공급하지 못해 실행 속도가 저하되는 것이다. 속도 저하와 관련해 발생하는 문제는 미미한 문제일 뿐 영구적인 배터리 손상 문제와는 관련이 없다.

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