스마트폰 사용 중에 가장 불만인 부분이 어떤 것일까요? 화면 크기가 작아서? 속도가 느려서? 다 맞는 얘기입니다만 가장 큰 불만은 '배터리 사용량'이 아닐까 합니다.
모바일 기기의 발전을 저해하는 가장 큰 주범도 '배터리'입니다. 배터리 제조 기술도 발전하고 있지만, 전기를 만드는 기술이 쉬운 일은 아닙니다.
<리튬이온 전지의 구조. 리튬이 +와 -를 오가며 충전과 방전이 됩니다>
요즘 사용하는 배터리는 '이차전지'라 하여 내부에 전기를 저장하고 있는 것이 아니라 화학물질을 이용해 전기를 만드는 방식입니다. 전해질이 양극과 음극을 왔다갔다하며 방전과 충전을 하므로 이차전지는 일차전지와 달리 충전할 수 있습니다.
오늘의 주제인 '스마트폰 배터리에 대한 소문, 허와 실'에서는 이 배터리 관리에 대한 소문을 정리해서 어떤 것이 맞고 틀리는지 알아보려고 합니다.
1. 메모리 효과 있다 없다?
스마트폰에 사용하는 배터리는 대부분 '리튬이온(Lithium-Ion)'입니다. 영문은 줄여서 'Li-ion'이라 표기하기도 합니다. 지금 사용하고 있는 스마트폰 배터리를 보면 'Li-ion'이라는 글자가 보일 겁니다.
'리튬이온' 배터리는 이전에 사용하던 '니켈-카드뮴'보다 많은 부분에서 발전한 제품입니다. 두 가지 방식의 차이점 중 하나는 '메모리 효과'입니다.
메모리 효과란 배터리를 100% 충전했다가 전부 다 사용하지 않고 다시 충전을 반복하면 배터리 용량이 줄어든다는 것입니다. 한 70%만 쓰고 다시 100% 충전하고를 반복하면 배터리 용량이 70%로 줄어든다는 것이죠. 실제 '니켈'계열 배터리는 이런 메모리 효과가 있었습니다.
하지만 '리튬이온'은 메모리 효과가 없습니다. 오히려 완전히 방전되기 이전에 다시 충전해 주는 것이 수명연장에 도움이 됩니다.
그럼에도 '리튬이온' 배터리를 사용하다 보면 배터리 용량이 줄어든 느낌이 들기도 합니다. 그러나 단지 '느낌'은 아니고 실제로 줄어드는 것입니다. 이 때문에 '리튬-이온' 배터리도 '메모리 효과'가 있다고 착각을 하게 되는 건데요.
리튬이온 배터리도 수명은 있습니다. 완전 방전 상태에서 완전 충전을 500회 정도 하면 약 20% 정도의 용량이 줄어든다고 합니다.
전문가들은 리튬이온 배터리는 40~60% 정도 수준에서 자주 충전하는 것이 좋다고 말합니다.
2. 100% 상태에서도 충전하는 것은 좋지 않다?
반은 맞고 반은 틀립니다. 리튬이온 배터리는 충전 시 내부에서 4.2v를 사용하고 충전기에서는 5V로 보내줍니다. 4.2V나 5V 모두 인체에는 크게 유해하지 않지만, 내부 전해질에는 치명적입니다. 그래서 계속 5V의 전압을 흘려 주면 문제가 될 수 있습니다.
<배터리에 들어가는 과충전/과방전 보호회로 PCM>
하지만 요즘 출시하는 리튬이온 배터리에는 과충전 방지 보호회로인 PCM(Protection Circuit Module)이 들어 있어 자동으로 차단해주는 기능이 있습니다. 그래서 배터리를 살 때 저가형 제품 말고 정품 배터리를 사용하라고 권장하는 것입니다.
아무래도 저가형 제품은 이런 보호회로가 없거나 부실해서 나중에 사고로 이어질 수 있기 때문입니다.
그렇다고 해도 너무 보호회로만 믿고 배터리를 충전기와 연결해 두는 것은 좋지 않습니다. 안전이 제일이니까요.
3. 리튬이온은 온도에 민감하다?
맞습니다. 리튬이온은 외부 환경에 매우 민감한 편입니다. 특히 온도는 배터리 수명과 직결이 됩니다.
리튬이온 배터리는 사용 여부에 상관없이 수명이 계속 줄어듭니다. 사용한다고 해서 수명이 줄어들지 않는 것은 아닙니다.
두산 백과사전에 나와 있는 내용을 그대로 발췌해 보면, '0oC에서는 연간 약 6%, 25oC에서는 약 20%, 40oC에서는 약 35%의 용량(수명) 감소가 일어난다.'고 되어 있습니다. 가만히 놔둬도 이만큼의 수명이 줄어든다는 것입니다.
스마트폰이나 노트북을 사용하다 보면 배터리가 더 빨리 없어지는 것을 알 수 있습니다. 특히 게임이나 장시간 통화를 하면 열이 많이 나면서 더 빨리 소모되는 것도 이런 이유 때문입니다. 반대로 스마트폰이 아닌 피처폰이나 스마트폰이라도 전화 수·발신이 없고 어플 실행도 안 한다면 더 오랫동안 사용할 수 있습니다.
4. 배터리를 안 쓸 때 냉장고에 넣어두면 오래 간다?
이 부분은 3번에서 다룬 온도와 상관있습니다.
리튬이온 배터리는 온도가 낮을수록 수명이 길어집니다. 그렇다고 영구히 사용할 수 있는 것은 아닙니다.
보통 0도에서 1년에 6%씩 수명이 줄어든다고 하니 최대한 서늘하게 보관하는 것이 좋습니다. 냉장고도 대안이 될 수 있습니다. 그렇다고 해서 수명이 아예 줄어들지 않거나 반대로 수명이 늘어나는 것은 아닙니다. 조금 더 오래 쓸 수 있게 되는 것뿐입니다.
또한, 냉장고에 보관한다 하더라도 몇 개월에 한 번씩은 꺼내서 다시 충전해 주는 것이 좋습니다. 아예 잊고 살다 완전히 방전되면 역시 수명이 줄어들기 때문입니다.
그러나 이것은 이론적일 뿐입니다. 냉장 보관 시 위험도 감수해야 하기 때문입니다. 바로 습기 때문인데요, 습기가 있으면 배터리 금속 단자가 부식될 수 있습니다. 최악에는 전해질인 리튬이 새어나왔을 때는 폭발 위험까지 있습니다.
안전하게 보관하려면 최대한 낮은 온도에서 습기가 없는 건조한 곳에 두는 것이 제일 좋은 방법입니다.
5. 리튬이온 배터리를 구입한지 얼마 안됐는데 금방 방전되요
리튬이온 배터리 교정을 해주면 됩니다. '배터리 캘리브레이션'이라 하며 이 문제는 배터리 내부 회로에 있는 제어 칩에서 발생하는 문제입니다. 제어 칩이 인식하는 배터리 용량과 실제 배터리 용량 사이에 오차가 생겨 나타나는 문제지만 쉽게 해결 가능합니다.
제어칩이 배터리 실제 용량을 알게 해주면 문제 해결이 됩니다. 방법은 먼저 배터리를 100% 충전하고 배터리가 없어서 자동으로 꺼질 때까지 놔둡니다. 그러면 다시 100% 완전 충전을 합니다. 이렇게 2~3회 반복하면 제어 칩은 실제 배터리 용량을 인식하게 됩니다.
이 과정이 귀찮다면 배터리 교정 어플을 이용하면 됩니다. 구글 'Play 스토어'에서 배터리 교정으로 검색하면 몇 개의 어플이 나옵니다.
<배터리 교정 어플>
이 어플을 이용하면 현재 사용 중인 배터리 종류와 상태, 온도와 같은 간단한 정보가 보입니다. '상태(health)'가 좋지 않게 나오면 'Calibrate'를 해주면 됩니다.
배터리 교정 어플의 원리는 간단합니다. 100% 충전 상태에서 급속 방전을 시켜 0%로 만드는 것입니다. 방전되는 시간을 줄이는 것이죠.
이 과정은 자주 할 필요 없고 1년에 1~2번 정도만 해주면 됩니다. 너무 자주 하면 배터리 수명이 조금씩 줄어들기 때문입니다.
올바른 사용 습관과 관리가 최우선
최근 스마트폰을 사용하다 배터리 폭발로 피해를 당하는 사건이 자주 발생하고 있습니다. 리튬이온 배터리 안전성이 개선되었다고 하지만 100% 안전한 것은 아닙니다.
리튬이온 배터리는 충격과 열에 약하고, 큰 충격을 받아 내부 구조가 망가져 전해질이 밖으로 새면서 공기와 만나면 발화하게 됩니다. 그러므로 절대 충격을 주면 안 됩니다.
그리고 배터리를 오래 사용하려면 완전 충전과 방전을 반복하는 것은 좋지 않고 수시로 충전하고 될 수 있으면 낮은 온도를 유지하는 것이 최선입니다. 올바른 사용 습관이 배터리 수명을 늘리고 폭발 사고와 같은 안전사고 방지에도 도움이 되니 유의하시기 바랍니다.
