무선충전의 원리(간단하게)

현재 사용하고 있는 스마트폰은 2017년에 발매된 구글 픽셀2인데, 안타깝게도 무선충전을 지원하지 않는다. 남들처럼 충전 패드 위에 올려놓는 우아함 대신 굳이 케이블을 연결해 물리적으로 전류를 흐르게 해주어야 한다.

무선충전은 어떤 원리로 작동하는 것일까? 전기를 쏘아대는 만화 캐릭터처럼 충전 패드에 전기 쏘는 장치가 달린 것도 아닌데 폰을 패드에 올려놓는 것만으로도 충전 아이콘이 활성화된다. 그리고 실제로 충전이 된다! 처음 봤을 때는 충격이었다. 도대체 어떻게 가능한 것인지 함께 알아보자.

1. 충전 패드와 무선충전을 지원하는 스마트폰 속에는 전류가 흐를 수 있는 코일이 장착되어 있다.

2. 코일이란 전류가 흐를 수 있는, 모기향처럼 생긴 구리선을 말한다.

3. 충전 패드를 콘센트에 연결하면 전류가 패드 속 코일로 흐르게 된다.

4. 전류가 흐르고 있는 패드 위에 폰을 올리면 패드 속 전류가 폰의 코일을 인식한다.

5. 인식한 후에는 전류가 패드 속 코일을 돌면서 자기장을 형성한다.

6. 형성된 자기장 속 전자들은 스마트폰 속 코일로 흘러들어 가 배터리를 충전하게 된다.

위와 같이 전자를 보내주는 코일과 전자를 받는 코일의 인공호흡(?)과 같은 과정을 거치기 때문에, 코일끼리의 위치가 어긋나면 충전이 되지 않는다. 언젠가는 이런 물리적 제약 없이 근처에만 놔둬도 충전이 되는 시대가 올지도 모른다. 하지만 물리적 거리가 떨어져 있을 경우 에너지 손실이 클 수밖에 없고(마치 한 발자국만 떨어져 있어도 인공호흡해주기 불가능하듯이), 전자기파가 인체에 미치는 영향이 좋을 리 없으므로 아직까지는 갈길이 멀다.