스마트폰 제조업체들은 수년간 휴대폰 배터리의 크기와 용량을 늘리기 위해 노력해 왔으며, 최근 이 분야에서 놀라운 돌파구를 마련한 것으로 보입니다.

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스마트폰을 선택할 때 배터리 수명은 사용자들에게 중요한 고려 사항입니다. 사진: Shutterstock

제조업체들이 리튬 이온 배터리에서 실리콘-탄소 배터리로 전환하면서 배터리 수명이 늘어났을 뿐만 아니라 배터리 용량도 크게 증가했습니다.

요즘 6,000mAh 배터리를 탑재한 스마트폰은 흔한 일이 되었는데, 불과 몇 년 전만 해도 상상하기 어려웠던 일입니다.

심지어 더 큰 배터리를 탑재한 스마트폰에 대한 보도도 있습니다. 오포는 올해 말 7,000~7,500mAh 용량의 배터리를 장착한 플래그십 모델을 출시할 것으로 예상됩니다.

이는 현재 일부 스마트폰 모델에서 볼 수 있는 최대 용량인 6,000~6,500mAh 범위에서 크게 도약하는 것입니다.

반면, 리얼미는 향후 몇 년 안에 10,000mAh 배터리가 보편화될 것이라고 주장합니다. 중국 스마트폰 제조업체인 리얼미는 모바일 월드 콩그레스 2025 행사에서 향후 출시될 스마트폰에 10,000mAh 용량의 배터리를 지속적으로 개발할 계획이라고 발표했습니다.

스마트폰 배터리 용량의 차기 도약은 내년에 이루어질 가능성이 높습니다. 리얼미(Realme)가 7,500mAh 배터리를 탑재한 모델을 하나 이상 출시할 계획이기 때문입니다.

리얼미의 주요 목표는 2027년경 10,000mAh 배터리를 탑재한 스마트폰을 출시하는 최초의 스마트폰 제조업체가 되는 것입니다. 이는 현재 대부분의 플래그십 스마트폰 배터리 용량의 두 배에 달합니다.

하지만 배터리 용량이 크다고 해서 사용 시간이 반드시 길어지는 것은 아니므로 기기의 전력 소비를 최적화하는 것 또한 중요합니다.

이는 화면, 칩, 메모리와 같은 다른 하드웨어 구성 요소뿐만 아니라 소프트웨어 또한 사용자 경험을 저해하지 않으면서 전력 절감을 극대화하기 위해 최적화해야 함을 의미합니다.

리얼미만이 배터리 기술 개발에 힘쓰는 회사는 아니기 때문에, 앞으로 더 많은 기업들이 더욱 강력하고 빠르며 배터리 용량이 큰 스마트폰 개발에 매진함에 따라 스마트폰 업계가 어떻게 변화할지 지켜보는 것은 흥미로울 것입니다.

어떤 스마트폰 배터리 기술이 선두를 달리고 있을까요?

현재 스마트폰 배터리 기술은 배터리 수명, 충전 속도, 내구성 및 안전성 향상에 중점을 두고 있습니다.

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실리콘-탄소 배터리와 그래핀 배터리 기술은 각각 장단점이 있습니다. (이미지: Gadgetbytenepal)

실리콘-탄소 배터리는 기존 리튬 이온 배터리의 발전된 형태로, 흑연 양극을 탄소가 도핑된 실리콘으로 대체하거나 결합한 것입니다.

실리콘은 흑연보다 리튬을 10배 더 효율적으로 저장할 수 있어 배터리 용량을 크게 늘립니다. 이 배터리 기술의 장점으로는 더 높은 용량, 뛰어난 내구성, 그리고 더 빠른 충전 속도를 들 수 있습니다.

하지만 충전 중 실리콘이 팽창하여 제어가 제대로 되지 않으면 배터리 구조가 손상될 수 있다는 등의 한계도 있습니다. 안정성을 높이기 위해 탄소를 첨가하기도 하지만, 이 기술은 아직 비용이 많이 들고 대량 생산에 최적화되지 않았습니다.

또한, 고체 전해질(리튬 이온 배터리의 액체/젤 전해질을 세라믹, 유리 또는 폴리머와 같은 고체 전해질로 대체한 것), 그래핀 배터리(초박형 탄소층인 그래핀을 양극 또는 코팅으로 사용하여 리튬 이온 배터리의 효율을 높인 것), 리튬-황 배터리(리튬 이온 배터리의 금속 음극을 황으로 대체하여 에너지 밀도를 최대 4배까지 높인 것) 등과 같은 다른 배터리 기술들도 각각 장단점을 가지고 있습니다.

예를 들어, 그래핀 기반 배터리의 장점은 충전 속도가 매우 빠르다는 것입니다. 슬래시기어(SlashGear) 에 따르면 삼성은 한때 30분 만에 완충할 수 있는 그래핀 배터리를 테스트한 적이 있습니다.

또한, 이 유형의 배터리는 용량과 내구성이 뛰어나며, 수명은 기존 리튬 이온 배터리보다 두 배 더 깁니다. 그래핀 배터리는 견고한 구조 덕분에 화재 및 폭발 위험이 적어 더욱 안전합니다.

하지만, 높은 생산비용이 단점으로 작용하여 대량 생산에 적합하지 않습니다. 한편, 고체 배터리는 높은 에너지 밀도, 화재 및 폭발 위험 감소, 고속 충전 기능 등의 장점을 가지고 있지만, 높은 비용과 복잡한 공정으로 인해 대량 생산이 어렵습니다.

나노 배터리(나노 소재를 사용하여 표면적을 늘리고 용량과 충전 속도를 향상시키는 기술)와 수계 배터리(안전성과 비가연성을 위해 리튬 대신 물을 전해질로 사용하는 기술)와 같은 배터리 기술 개발은 모두 시험 단계에 있으며 가까운 시일 내에 널리 상용화될 가능성은 낮습니다.

실리콘-카본, 고체 배터리, 그래핀 등 최신 스마트폰 배터리 기술은 대용량 배터리, 빠른 충전, 향상된 안전성을 위한 새로운 가능성을 열어주고 있습니다.

단기적으로는 실용성 덕분에 실리콘-카본 배터리와 고속 충전이 선두를 달리고 있으며, 고체 배터리와 그래핀은 이번 10년 말까지 업계에 혁명을 일으킬 것으로 기대됩니다.

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