인터비즈

불과 10년 전만 해도 우리나라 대부분의 국민들은 인터넷 접속이 어려운 피처폰을 사용하고 있었습니다. 그 당시의 충전기 모양, 기억하시나요? 지금과는 다르게 훨씬 크고 두꺼운데다 오래쓰면 접촉불량으로 각도를 잘 맞춰 끼워야 했던 불편함이 있었습니다.

옛날 충전기라 하면 아마도 24핀 단자가 가장 먼저 떠오를 것입니다. 빨간색과 초록색으로 충전 상태를 알려줬던 충전기는 이제 서랍속에서 가치를 잃고 뒹구는 애물단지로 전락하고 말았습니다. 24핀 충전 단자가 나오기 전까지는 휴대폰 제조사마다 서로 다른 단자 규격을 사용하여 불편함이 많았습니다. 오늘날에는 USB 케이블과 헤더가 분리되는 충전기부터 보조배터리, 그리고 무선 충전기까지 등장하며 사용자의 편의를 돕고 있지만 그 사이 충전기에는 크고 작은 변화가 있었습니다.

2000년대 이전 - 거치대 충전기

초기 휴대폰들은 가정에서 사용했던 무선전화기의 형태처럼 충전 거치대를 사용해 충전했습니다. 지금처럼 충전 단자가 있는 것이 아니었죠. 물론 휴대폰의 크기도 현재와는 비교할 수 없을만큼 컸습니다. 표준화된 충전기가 없다보니 새로운 단말기를 살때마다 충전 거치대 역시 바꿔야 했습니다. 이로 인해 많은 물자가 낭비되었죠. 그렇다면 그렇다면 24핀 단자는 언제부터 등장했을까요?

2001년 ~ 2005년 - 24핀 표준 충전기

2001년 3월, 한국정보통신기술협회(TTA)는 24핀 충전 단자를 '이동전화 단말기의 입출력단자 접속 표준'으로 제정합니다. 그후 2002년까지 개정을 통해 24핀 표준으로 단일화를 시도했습니다. 덕분에 제조사마다 제각각이었던 충전기의 호환성 문제를 해결하고, 낭비되는 자원을 줄일 수 있었습니다. 아직 구형 휴대폰 사용자들에게는 꼭 필요한 충전기인 만큼 상당한 역사를 가졌다 할 수 있겠습니다.

2005년 ~ 2007년 - 젠더의 등장

핸드폰이 점점 얇아지고, 기술의 발전으로 24핀 중 사용하지 않는 핀이 발생하면서 제조사들은 또다시 독자적인 핀을 내놓았습니다. 물론 24핀 표준을 지켜야했기 때문에 대안으로 변환잭(젠더)을 같이 제공했죠. 이에 따라 젠더를 마치 휴대폰 악세서리처럼 달고 다니는 현상이 일어나기도 했습니다. 결국 다시 2001년 이전으로 되돌아 간거나 마찬가지가 되자, 또 다른 표준에 대한 필요성이 제기되었습니다. 게다가 24핀은 충전과 데이터 통신에 초점이 맞춰져있었는데 이어폰 연결까지 고려하게 되면서 기존 충전단자의 실효성이 줄어들었죠.

2007년 11월 ~

24핀보다 훨씬 축소된 20핀 단자가 새로운 표준으로 등장했습니다. 기존 핀 기능에서 음성신호까지 전달할 수 있도록 개선되었죠. 충전 단자와 이어폰 단자가 하나로 통합되면서 휴대폰 몸통 곳곳에 케이블선, 이어폰선 등을 꼽아야했던 불편함이 줄었습니다. 깔끔하게 기계의 하단부 혹은 측면부에 충전 단자 등을 연결할 수 있도록 만든 것이죠. 물론 젠더 역시 지속적으로 사용되었습니다. 그런데 이 20핀 단자는 스마트폰의 등장으로 얼마 못가 수명을 다하고 맙니다.

2009년이 되면 드디어 우리가 지금 사용하고 있는 마이크로 USB 타입B가 등장합니다. 5핀이라 부르기도 하는 이 단자가 국제 표준으로 채택되면서 오늘날까지 오게 되었습니다. 물론 여기서 애플은 제외됩니다. 과거부터 독자적 규격을 고수했던 애플은 구 아이폰에서 30핀 단자를 사용했고, 최근에는 8핀 라이트닝 단자를 사용중입니다. 아이폰 7부터는 이어폰 단자마저 사라져버렸죠. 애플의 케이블은 목 부분이 쉽게 부러져서 아이폰을 여러 세대에 걸쳐 사용한 소비자들은 케이블 구입에만 수십 만 원을 쓴 경우도 드물지 않습니다.

차세대 표준 단자로는 마이크로 타입C가 주목받고 있습니다. 이미 최근 등장한 스마트폰에는 타입C 단자가 탑재되어 있죠. 이는 5핀보다 데이터 전송속도가 빠르고 전력 송신 능력이 최대 100W까지 가능하여 고속충전용으로 적합합니다. 무엇보다도 단자의 위아래 방향 구분없이 사용할 수 있어 편리해졌습니다. 고속 데이터 전송과 충전을 할 수 있는 이점이 있어 지금의 5핀 표준을 대체할 것으로 보입니다. 

미래의 충전 기술?

앞으로의 충전 케이블은 어떻게 변화할까요? 이미 무선 충전기가 상용화되어 최신 휴대폰부터는 사용이 가능한 만큼 점차 눈에 거슬리는 선 없이도 충전이 가능한 시대가 2~3년 후엔 보편화할 예정입니다.물론 아직은 무선 충전기라 하더라도 충전판은 전원장치에 코드를 연결해야 하는 불편함이 있는데요, 연구자들은 차세대 충전기로 무선을 넘어선 '근거리 충전'을 개발 중이라고 합니다. 

실제로 1년 전 디즈니 리서치(Disney Research)는 모바일 기기용 새로운 무선 충전 방식을 공개한 바 있습니다. 캐비넷이나 창고 등 특수 제작된 구조물에서 자기장을 생성하여 근처에 들어와 있는 모바일 리시버에 수 킬로와트 정도의 전력을 안전하게 보낼 수 있다고 합니다.

QSCR(Quasistatic Cavity Resonance)이라 불리는 이 기술이 상용화되면 디즈니랜드 안을 자유롭게 걸어다니는 동안 모바일 기기가 자동으로 충전될 것입니다. 디즈니 외에도 많은 기업들이 기술 개발에 성공했다고 하는데요, 안전문제를 더 보완한다면 가까운 미래에는 선 없이도 충전가능한 휴대폰이 탄생할 수 있겠습니다.

근거리 충전 외에도 중요한 것은 충전 속도와 충전 횟수입니다. 초고속 충전으로 눈깜짝할 사이에 완충한다거나, 한번 충전으로 일주일 이상을 사용할 수 있다면 더욱 편리해지겠죠. 특히 현재 우리가 사용하고 있는 휴대폰은 오래 쓸수록 배터리수명이 닳아 100% 충전으로도 하루를 버티지 못하는 경우가 많습니다. 이를 보완하기 위해 국내외 연구진들은 에너지 밀도를 높여 고효율 배터리를 만드는 데 목표를 두고 있다고 합니다. 

실제로 영국 전력기술 회사인 인텔리전트 에너지(Intelligent Energy)는 한번 충전으로 휴대폰을 일주일 동안 사용할 수 있는 수소연료전지 프로젝트를 진행중입니다. 수소 배터리는 기존 전지처럼 플러그를 꼽는 방식으로 충전할 수 없기 때문에 스마트폰 아래쪽 슬롯에 수소연료전지용 가루를 직접 넣어줘야 합니다.

문제는 산소와 수소가 화학작용을 일으켜 전기를 만들기 때문에 약간의 물이 발생한다는 점입니다. 따라서 이 연료전지를 적용한 휴대폰 뒷면에는 배출구를 뚫어 수증기를 내보내야하죠. 수증기의 양은 거의 인지하기 힘들 정도로 적다고 합니다. 인텔리전트는 애플과 함께 이 프로젝트를 긴밀하게 하고 있는 것으로 알려졌습니다. 기술의 상용화까지는 2년 정도가 걸린다고 하네요. 

몇 년 후면 휴대폰에 동봉될 보조장치에서 더 이상의 케이블을 볼 수 없을지도 모르겠습니다. 게다가 앞서 언급된 수소배터리처럼 또다른 혁신적인 배터리 기술이 탑재된 휴대폰을 만날 수도 있을 것 같네요. 외부 기기와의 연결은 블루투스가 담당하게 됩니다. 현재 블루투스는 5.0까지 개발됐는데, 도달거리가 100미터에 여러 대의 기기와 동시에 연결도 가능하다고 합니다. 스마트폰에 블루투스 스피커를 연결해 음악을 들어면서 동시에 노트북과 데이터 통신을 할 수 있다는 이야기죠. 이전 세대엔 스마트폰 1대당 1개의 블루투스 장치만 연결이 가능했습니다.