1 개요
Wireless charging 외계인을 고문해서 얻은 기술이라 카더라
말 그대로 굳이 충전용 케이블을 이용하지 않고도 무선으로 전자기기를 충전할 수 있는 방식이다.
2 장점
매번 케이블을 찾아서 끼울 필요 없이 패드 위에 올려두는 것으로 충전이 되기에 충전만을 생각한다면 유선 충전보다 간편하다.
기기 사용 성향에 따라 호불호가 크게 갈릴 수 있는데, 핸드폰 등을 대부분의 시간 손에 쥐고 사용하는 사람의 경우에는 불편을 느낄 수 있지만 평상시에 책상 위에 두고 다른 일을 하다가 필요한 경우에만 사용하는 성향의 사용자의 경우 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 배치하는 것으로 거치 위치에 따른 인식 문제를 해결하고 있다.
제대로 만들어진 기기들은 충전 패드 위에 제대로 올려놓기만 하면 충전이 되는 수준으로, 일반적인 통념처럼 정밀하게 배치해야 간신히 충전이 되는 정도는 아니다. 또한, 충전을 위해 케이블을 탈부착하는 횟수를 크게 줄일 수 있어 충전단자의 기계적인 피로와 파손 위험을 크게 줄일 수 있다. 실제로 충전 이외에 케이블을 부착하는 일은 자주 일어나지 않는다.
또한, 무선 충전 기능이라는 것이 유선 충전 기능을 배제하고 탑재되는 것이 아니고 유선 충전 기능과 병행하여 탑재되는 경우가 대부분인 만큼, 그때그때 필요에 따라 유선 충전과 무선 충전을 선택적으로 사용할 수도 있다. 그리고 충전을 2가지 방식 둘 다 사용할수 있어서 빠르게 충전이 필요하다고 생각할때 둘 다 한번에 이용해도 된다.
제품 디자인적인 측면에서 볼 때에도 스마트 워치 같이 디자인을 위해서도 충전을 위한 케이블 접속구를 생략할 수 있어 훨씬 매끄러운 디자인을 만들 수 있고, 이물질이 들어갈 위험이 있는 구멍을 하나 원천봉쇄하는 격이라 방수/방진성 확보에도 용이하다.
또한 설령 케이블을 접속하는 단자가 있는 장비여도 그 장비의 단자 마모를 줄여줄수 있어 내구성 향상에도 도움이 된다.
3 단점
무선 충전이라지만 충전기 근처에라도 대충 내팽겨쳐도 충전이 되는 게 아니기에 위치에 매우 민감하다. 때문에 위치를 잘못 맞추거나 거리가 벌어지면 충전이 안되거나 약하게 충전되므로, 사실상 그냥 유선 충전하는 것만도 못한 결과가 나온다. 이런 무선 충전의 이점은 그냥 일일히 충전기와 충전할 기기를 연결할 수고를 덜어준다는 사소한 이점과, 만약 충전할 기기에 OTG로 USB 메모리 스틱을 끼우고 있어 충전기를 연결하기 어려울 때 유용하다는 특이한 이점 정도가 있다만 이마저도 USB 충전과 OTG를 동시에 지원하는 제품이 나오면서 장점이 희미해지고있다.
일부 극히 특수한 경우를 제외하면 자기유도방식은 4cm, 그보다 조금 멀다는 공진유도방식도 충전 가능거리가 10cm밖에 안되는데, 조금 안맞아도 충전이 가능은 하다는 수준으로, 사용하면서 이동하거나 충전 중 손에 드는 게 사실상 불가능한 수준. 무선 주제에 충전 중 활동성이 유선만도 못하고 충전 효율도 떨어진다. 이런 물건을 굳이 사서 써야 할 이유는 일부 특수한 경우를 빼면 많지 않다.
4 자기 유도방식
자기 유도방식은 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 전세계 109개 업체에서 호환 사용을 할 수 있고, 거기다 충전의 효율성이 높은 것이 장점.
하지만 단점으로는 4mm 이하로 떨어져 있어야 충전이 진행되기 때문에, 사실상 유선과 다를 바가 없다는 점이 있다. 2016년 1월 현재 41mm까지 충전거리가 늘어났지만 여전히 길다고 볼 수는 없다.
Qi방식 이외에도 PMA 라는 자기유도방식 표준이 있는데 북미대륙에서 듀라셀,스타벅스등의 기업의 지원으로 점유율을 높이고 있다. 삼성 갤럭시 S6이후의 갤럭시 시리즈 스마트폰은 Qi방식과 PMA방식을 모두 지원한다.
5 공진 유도방식
한편 공진 유도방식은 장점으로 눈물나는 자기유도방식의 거리보다 좀 더 먼거리에서도 사용 가능해, 실질적인 무선 충전의 의미에 들어맞는 방식으로 쓸 수 있다는 것. 물론 상대적으로 먼거리라는 것이지, 방 반대편급까지 의미하는 것은 아니고 100 mm 내외의 거리를 의미한다. 물론 자기 유도방식에 비해서는 원거리이긴 하다.
공진 유도방식의 장점으로는 이론적으로는 먼 거리에서 98 % 정도의 엄청난 에너지 전송 효율을 가질 수 있지만 단점은 완벽한 위치에 전송/수신 장치를 위치하지 않으면 효율이 바닥을 친다.[1] 공진 유도방식으로 에너지를 보내려면 수신과 전송장치의 임피던스가 맞아야 하는데, 전자공학을 조금만 해본 사람이라면 알겠지만 임피던스가 다르면 에너지가 반사된다. 거리가 변하면 물론 임피던스도 변하므로 완벽한 위치에 있지 않으면 못쓰는 기술이다. 더 많은 연구가 필요할 것이다.
공진유도방식 무선충전을 개발하는 단체로는 퀼컴, SK텔레콤 및 삼성전자가 협력하여 만든 A4WP가 있다.
6 자기유도방식 vs 공진유도방식
대한민국, 특히 삼성전자는 공진 유도방식을, LG전자는 자기 유도방식을 밀어준 때가 있었다.
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 공전 유도방식은 70 정도밖에 안 되므로 우리가 훨씬 더 뛰어나다" 라고 언급. 덧붙여 "공진유도는 효율성이 낮은 것 뿐만 아니라 인체유해성검증이 되지 않았기 때문에 상용화 하기 힘들것이다"라고 하였다. 결국 그 예측이 적중하여 갤럭시 S III의 무선충전기는 나오지 않았다. 관련기사 한편 LG연구소에서 내놓은 자료에 따르면 자기들도 진정한 무선전력전송은 자기공명방식 즉 공진유도방식이라고 하였다.
삼성에서는 갤럭시 S III를 공진 유도방식 무선 충전기를 발매 하려 했으나 전력손실 문제로 발매를 취소했다. 결국 갤럭시 S4에서는 악세사리를 이용해 자기유도방식 충전을 지원하기 시작했으며, CES 2014에서 자기유도식 무선충전기를 전시했고, 갤럭시 S6부터 별도 악세사리 없이 자기유도방식 충전이 가능해졌다.
삼성전자는 7센티미터 거리에서 충전이 가능한 상용화 단계에 접어든 기술을 이미 완성했지만 갤럭시 노트 7 폭발 리콜 사태를 겪은 삼성전자 내에서는 인체유해성 논란이 아직 해결되지 않은 공진유도방식 무선충전 기술을 차기 갤럭시 시리즈에 도입하는것이 회의적이라고 한다.관련기사#
7 전망
2015년도 초, 학회에서 송신탑과 같은 구조물을 이용해 특정 지점(또는 기기)으로 신호를 보내 전력을 송신 할 수 있는 방법에 대해서 논의된 바 있으나 인체유해성 문제로 진전이 크지 않다.[2]
8 지원 기기 목록
별도 악세사리 없이 바로 충전 가능한 기기 기준
삼성 갤럭시 시리즈
팬택 스카이 시리즈
기타 Qi 지원 기기 목록은 여기에서 볼 수 있다.
9 휴대폰 이외의 예시
휴대폰에 많이 쓰이기 이전에 가장 흔하게 볼수있는 무선충전식 전자제품은 전동칫솔이었다. 단자가 노출되지않아 방수성을 확보하기 용이하기 때문. 덤으로 하루 몇번 양치질 할 때 외에는 거치대 위에 하루종일 있기 때문에 충전 속도가 웬만큼 느려도 상관 없고 충전 거리가 짧은것도 상관 없다는 점에서도 적합하다.
와콤사는 타블렛의 펜에 자기유도방식으로 전류를 전달하는 기술에 대한 특허를 가지고 있었다. 그래서 한 때 배터리 없이 펜을 사용할 수 있는 태블릿을 생산하는 유일한 회사였으나 현재 해당 특허는 만료되었다. 전자기유도 방식이지만, 작동 거리는 꽤 좋은 편이다.
구글에서 출시한 안드로이드 태블릿 Pixel C는 본체에 무선충전송신기, 전용 키보드에 수신기를 내장하고 있어 키보드에 배터리를 갈아주거나 따로 충전할 필요가 없다.
애플 워치, 모토 360, 삼성 기어 S2 등 몇몇 스마트 워치는 무선 충전을 통해 충전한다.
암웨이는 자사의 정수기 이스프링의 자외선램프에 전기를 공급하기 위해 무선 충전 기술을 채택했다.
로버트 보쉬의 프로페셔널 라인업 전동공구 중 리튬 이온 일부 배터리팩은 자기유도방식의 충전 기능이 있다. 충전패드에 공구째 내팽겨치던 배터리만 내팽겨치던 일단 위에 올려두면 충전이 된다. 배터리 1개만 올라가는 패드도 있지만 여러 개 쑤셔넣을 수 있는 큼지막한 패드도 있다.
HEMU-430X 도 무선 충전을 통해 주행이 가능했던 시절이 있다. 자기유도 방식.
일부 전기 버스나 전기 자동차는 도로나 주차장에 설치되어있는 자기 유도 코일을 통해 충전되거나 충전중 주행이 가능하다. 트램에 적용되는 경우가 많으며. 도로에 자기 유도 코일을 매설하고 관리하는 비용이 상당히 비싼것이 단점.