관련 통계자료 다운로드 세계 무선 충전 시장 전망
세계 모바일 시장 핫트렌드는 단연 ‘무선충전’이다.
배터리는 모바일 기기를 구매하려는 소비자가 최우선 검토하는 요소 중 하나다. 모바일 기기에 3차원(3D) 게임, 영화 등 많은 에너지를 필요로 하는 콘텐츠가 탑재되기 시작하면서 대용량배터리 수요도 날로 늘었다. 하지만 기존 배터리 한계 탓에 선 없이도 저절로 충전이 되는 ‘무선충전’ 기술이 발전하기 시작했다.
애플에 이어 삼성전자까지 자사 프리미엄 제품군인 갤럭시S6 시리즈에 배터리 일체형 케이스를 채택했다. 대신 ‘무선충전’ 기능을 넣었다.
스마트워치 등 웨어러블 시장에서도 무선충전 요구는 갈수록 높아지고 있다. 배터리 용량은 크기에 따라 결정되는데 웨어러블 기기용 배터리는 기기가 작은만큼 더 조그마해질 수밖에 없기 때문이다.
◇무선충전 기술, 자기유도형 표준 ‘WPC·Qi’에서 자기공진형 표준 ‘A4WP’으로
무선충전 기술은 크게 세 가지로 나뉜다. 지금까지는 자기유도(Magnetic Induction) 방식 보급률이 가장 높다. 전력 송신부 코일에서 만든 자기장을 활용해 전기를 수신부 코일로 보내준다. 자기장이 일종의 전선인 셈이다. 주파수 대역이 낮아 전력 송수신 거리가 짧다. 때문에 충전기와 충전단말 간 거리가 1cm 밖으로 떨어지면 충전이 안 된다. 충전기 하나당 한 기기만 충전되는 것도 한계다.
업계에선 무선전력컨소시엄(WPC)과 미국 듀라셀, 이스라엘 파워매트테크놀러지 합작인 PMA(Power Matters Alliance) 진영이 각각 표준을 내놓고 이 시장을 주도하고 있다. 삼성전자, 블랙베리, HTC, ZTE 등 다수 스마트폰 제조사가 PMA 소속이다.
전자기파(Microwave) 방식은 송신부가 전기를 전자기파로 바꿔 신호를 내보내면 수신부의 여러 렉테나(전자기파를 전력으로 변환하는 소자)가 이를 받아들여 전기에너지를 충당하는 식이다. 높은 주파수를 활용해 전력 송신 거리가 수십 km에 달하지만 중간에 잃는 에너지가 많아 원래 전력에너지의 10~15% 정도만 살아남는다. 미 항공우주국(NASA)이 위성궤도상에서 태양광으로 만든 전력을 지구에 공급하는 방안으로 연구 중이다. 인체에 대한 유해성이 문제로 지적됐다.
떠오르는 먹거리는 자기공명(자기공진, Resonant Magnetic Coupling)방식이다. 자기공명 방식에선 ‘무선충전’이라고 했을 때 떠오르는 이미지인 ‘걸으면서 충전’이 가능해진다. 송신부에서 고유의 진동수를 가진 주파수를 쏘면 이와 같은 공진주파수를 받아들이는 수신부 코일에만 전기가 집중 전달된다. 효율은 원 전력의 70%정도고 전기 전송 거리가 2~3m에 달하고 여러 기기의 동시 충전도 된다. 업계에선 퀄컴·인텔·삼성전자가 주도하는 ‘A4WP’ 진영이 있지만 아직 상용화 제품은 없다.
◇성장세 높은 무선충전 시장, 국내 업체 ‘역시’
최근 시장 조사 업체 IHS에 따르면 지난해 팔린 전체 무선충전기(송·수신기)는 5500만대정도로, 올해는 두배정도인 1억2000만대가 팔릴 전망이다. 이대로라면 오는 2024년에는 무선충전 수신기만 20억대 이상이 보급된다. 시장규모는 지난해 1500만달러(약 161억원)에서 올해 17억달러(약 1조8222억원)로 급증한다. 10년 후에는 150억달러(16조785억원)규모에 달할 것으로 예상됐다. 눈부신 성장인 셈이다.
시장 주도권을 가진 것은 국내 업체다. 삼성전기와 LG이노텍은 지난 2013년 기준 세계 무선충전 수신기 시장에서 각각 40%, 42%를 차지했다. 최근엔 수신모듈에 이어 충전패드, 거치대 등 송신모듈 시장에도 뛰어들었다.
차세대 기술로 떠오르고 있는 A4WP의 상용화도 국내 업체가 이끌고 있다. 국내 중소 기업 ‘맵스’는 A4WP용 수신칩을 미국향 웨어러블 기기에 처음 상용화해 화제를 모았다. 빠르면 연내 이 칩을 모바일 기기에도 본격 적용할 예정이다. 회사는 연내 웨어러블용 수신칩 및 송신용 컨트롤러칩, WPC·A4WP 동시지원 수신칩 등도 출시할 계획이다.
김주연기자 pillar@etnews.com