흔히 스마트폰이건 보조 배터리건 배터리 단위를 mAh로 표기합니다.

잘못된 표기는 아니지만, 실제로 보조배터리로 충전시키면 몇번 충전 못하고 죽어버리는걸 볼 수 있습니다.

왜 이런 문제가 생기는지 처음부터 차근차근 알아봅시다.

이론적인 배경보단 결론이 알고 싶으시면 글 마지막만 보시면 됩니다.

<갤럭시 S7의 스펙. 배터리 용량이 3000mAh로 표기되어있다. - 출처 나무위키>

간단한 물리부터 시작한다면, 전기는 흔히 말하는 옴의 법칙에 의해 돌아갑니다.

<옴의 법칙. 이 법칙때문에 수많은 전자전기공학도가 울고 웃는다. - 출처 네이버 지식백과>

그만보고 싶다

이 중에서 실제로 우리가 사용할건 전압(V)와 전류(I)입니다.

이 전압과 전류를 곱하면, 소모전력이 나옵니다.

<nobr><p>      </p> </nobr><p> <전력=전압 x 전류></p>

하지만 이 식에서는 '일정한 시간'에 대한 정보가 없습니다.

이미 전류가 '순간적인 시간'을 말하는 것이기 때문이죠.

그렇기 때문에 이 전력값 만으로는, 앞으로 얼마나 사용 가능한지 알 수가 없죠.

그렇기 때문에 '와트시(Wh)'라는 단위가 새로 추가됩니다.

단순합니다. 소모전력에 시간을 곱해주면 됩니다.

그러면 전력량을 구하는데 필요한 것은 전압, 전류, 시간으로 정리가 됩니다.

그렇다면, 이것을 우리가 흔히 아는 배터리에 적용해봅시다.

방금 보셨던 갤럭시S7의 배터리 정보는 Li-Ion 3000mAh입니다.

여기서 mA는 전류단위이고, h는 시간을 곱한 것입니다.

그럼 계산에 필요한건 전압만 남았네요.

그럼 배터리의 전압은 어떻게 알 수 있을까요?

배터리는 일반적인 전압원과는 다르게 '공칭 전압'이란 개념을 사용합니다.

<축전기(=배터리)의 충전 곡선. 시간에 따라 전압이 일정하지 않다.>

배터리는 그림에서 보시다시피, 일정한 전압을 제공해주지 않습니다.

그렇기 때문에 계산에선 평균적인 값을 이용하게 되는데, 이 값을 공칭 전압이라고 하죠.

정확히는 평균은 아니지만, 일단 그렇게 받아들입시다.

갤럭시S7의 공칭 전압은 3.85V입니다.

그러면 모든 정보가 나왔으니, 전력량을 계산해봅시다.

전력량 = 공칭 전압 * 전류량 = 3.85V * 3000mAh = 11.55VAh = 11.55Wh

총 11.55Wh의 전력을 낼 수 있는 배터리군요.

만약 이 배터리가 1V로 출력을 유지한다면, mAh값은 11550mAh라고 표기할 수 있겠죠.

이렇듯, mAh란 값은 전압에 영향이 크기 때문에 같은 제품군의 기기끼리 비교가 아니라면 의미가 없습니다.

<대표적인 대용량 배터리 노트북인 올데이 그램의 스펙. 60Wh, 7800mAh 배터리이다. - 출처 플레이웨어즈>

올데이그램은 7800mAh로도 x86 프로세서를 오랫동안 유지할 수 있습니다.

왜냐하면 공칭 전압이 약 7.7V로 2배 이상 높기 때문이죠.

그럼 간단한 예제로 보조배터리로 노트북과 스마트폰을 충전하는 계산을 해봅시다.

샤오미 10000mAh를 예로 들어보겠습니다.

<미 파워 뱅크 10000mAh. 공칭전압 3.7V, 10000mAh의 스펙>

단순 mAh 계산이라면, 보조배터리 용량 / S7 용량 = 10000 / 3000 = 3.33회 충전이 가능해야합니다.

하지만 Wh로 계산을 해봅시다.

보조배터리의 전력량 = 3.7 x 10000 = 37000mWh = 37Wh

갤럭시 S7 배터리의 전력량은 11.55Wh였죠.

그럼 이 두개로 계산해보면

37 / 11.55 = 3.20

3.2회를 충전할 수 있다고 나옵니다.

그러면 올데이 그램을 충전하면?

mAh 계산으로는 1회 이상 충전이 가능하지만

Wh 계산으로는 37 / 60 = 0.62로, 단 1회도 충전할 수 없습니다.

물론 실제론 보조배터리 자체 손실때문에 90%정도로 계산해줘야 잘 맞습니다.

긴 글을 읽기 귀찮으실 분들을 위해 요약을 한다면

1. 배터리는 mAh가 아닌 Wh로 용량을 확인해야한다.

2. Wh는 배터리의 공칭 전압과 mAh값을 곱해주면 알 수 있다.

입니다.

긴 글 봐주셔서 감사합니다.