[ 테크 리포트 ] 30 분 이 면 하루 충분 … 속도 내 는 ' 고 속충 전 기술 ' 
 삼성 프리미엄 스마트폰 인 갤럭시 노트 10 + 와 관련 해 잘 모르 는 개선 기능 이 초고속 충전 지원 이 다 . 최대 45 W 초고속 유선 충전 으로 , 30 분 충전 만 으로 도 하루 사용 에 필요 한 배터리 를 확보 할 수 있 다 . 고속 충전 은 모바일 기기 배터리 고용량 화 경향 에 따라 일반 화 하 는 추세 다 . 외부 에서 충전 없이 더 오래 쓰 고 싶 은 소비자 요구 에 부응 하 기 위해 더 빠르 고 간편 한 충전 기술 개발 에 경쟁 적 으로 뛰어들 고 있 다 . 
 중국 시장 조사 업체 Sino - MR 2015 년 연구 결과 에 따르 면 고속 충전 은 새 스마트폰 구매 시 주요 고려 사항 ( 61 %) 인 것 으로 나타났 다 . 스마트폰 장시간 사용 에 익숙 해진 만큼 대용량 배터리 와 더불 어 고속 충전 관심 도 자연스레 높 아 졌 다 . 시장 요구 에 전력 효율 을 획기적으로 개선 한 제품 개발 외 에 도 배터리 고용량 화 와 경량 화 를 위해 노력 해 왔 다 . 
 기존 탈착 식 배터리 는 스마트폰 에 일체 화 됐 고 기본 용량 은 4000 ㎃ h 를 훌쩍 넘겼 다 . 5 년 전 만 하 더라도 외장 배터리 에서 나 볼 수 있 는 용량 이 었 다 . 소비자 요구 는 여기 서 그치 지 않 았 다 . 용량 이 커 졌으니 채우 는 속도 도 그만큼 빨랐으면 하 는 바람 이 커졌 다 . △ 퀄컴 퀵 차지 △ 삼성 AFC △ USB - PD 등 충전 기술 을 선보였 다 . 
 퀄컴 은 자사 ' 애플리케이션 프로세서 ( AP ) ' 가 탑재 된 제품 에 일반 충전기 보다 더 많 은 전력 을 공급 할 수 있 는 기술 인 ' 퀵 차지 ' 를 2013 년 부터 공개 했 고 , 높 은 칩셋 시장 점유 율 덕분 에 보편 화 된 충전 규격 으로 자리 잡 았 다 . 퀵 차지 는 ' 4 . 0 +' 까지 소개 됐으며 최대 28 W 고속 충전 , USB - PD , 듀얼 충전 을 지원 하 고 있 다 . 
 삼성전자 는 갤럭시 노트 4 부터 최대 15 W ( 9 V× 1 . 67 A ) 의 AFC ( Adaptive Fast Charging ) 라는 독자 충전 기술 을 개발 해 적용 해 왔 다 . 갤럭시 S 와 노트 시리즈 는 퀵 차지 와 AFC 모두 를 지원 하 도록 설계 됐 지만 갤럭시 A 시리즈 는 AFC 만 지원 한다 . 반면 에 USB - PD 는 최대 100 W 출력 을 지원 해 스마트폰 말 고 도 태블릿 과 노트북 처럼 큰 전력 공급 을 해야 하 는 제품 에 도 널리 적용 할 수 있 는 규격 이 다 . 삼성 갤럭시 노트 10 + 의 45 W 고속 충전 도 이 표준 이 적용 된 것 이 다 . 퀵 차지 는 2 . 0 이 적용 된 일부 제품 에서 USB - PD 를 지원 했 고 , 퀵 차지 4 . 0 부터 는 의무 적 으로 USB - PD 충전 을 지원 하 고 있 다 . 
 애플 은 USB 가 아닌 , 라이트닝 단자 를 독자 적용 해 왔 다 . 2015 년 에 유럽연합 에서 충전 표준 을 USB - C 로 정하 자 맥북 과 아이패드 등 USB - C 지원 제품 을 점차 늘리 며 USB - PD 도 지원 범위 를 늘리 기 시작 했 다 . 애플 스마트폰 은 ' 아이폰 8 ' 부터 USB - PD 를 지원 하 기 시작 했 고 , 가장 최근 출시 된 ' 아이폰 11 ' 은 최대 18 W USB - PD 충전 을 지원 하 고 있 다 . 아이폰 은 여전히 라이트닝 8 핀 이 적용 됐 지만 라이트닝 - C 형 케이블 을 번들 로 제공 해 호환 성 을 강화 하 고 있 다 . 
 ◇ 최대 100 W 충전 USB - PD , 무엇 이 다른가 
 앞서 언급 한 충전 기술 은 모두 USB - C 를 통해 사용 되 지만 USB 에서 정한 표준 충전 기술 은 USB - PD 다 . 
 본래 USB ( Universal Serial Bus ) 는 스마트폰 이 없 던 시절 인 1994 년 에 데이터 전송 을 위해 컴팩 , DEC , IBM , 인텔 , NEC , 노 텔 등 7 개 사 가 모여 공동 개발 한 범용 인터페이스 규격 이 다 . USB 단자 를 통한 전력 공급 기술 이 2007 년 부터 발표 됐 고 , 2012 년 에 이르 러 USB - PD 라는 용어 가 처음 으로 등장 했 다 . 현재 USB - PD 는 3 . 0 까지 발표 된 상태 다 . 
 USB - PD 독특 함 은 양방향 충전 에서 찾 을 수 있 다 . 오로지 플러그 에서 제품 으로 전력 을 공급 하 는 일반 충전기 와 달리 USB - PD 는 필요 에 따라 반 대로 도 할 수 있 다 . 최근 출시 된 노트북 이 외장 배터리 처럼 활용 될 수 있 는 것 도 이 기술 에 따른 것 이 다 . 다수 기기 를 연결 해 동시 에 전력 을 공급 할 수 도 있 는데 , 이때 똑같 은 전력 을 공급 하 는 게 아니 라 각 기기 가 필요 한 전력 만 공급 하 는 최적 화 된 전력 관리 가 가능 하 다 . 기본 적 으로 기기 별 정격 전력 만 공급 하 되 , 특정 애플리케이션 ( 앱 ) 의 전력 소모 가 크 면 더 많 은 전력 을 해당 기기 에 공급 하 는 식 이 다 . 
 USB 가 표준 규격 인 만큼 USB - PD 역시 범용 으로 활용 할 수 있 다 . 예 를 들 어 스마트폰 , 태블릿 , 노트북 , 외장 배터리 , 웨어 러블 등 다수 스마트 기기 를 들 고 다니 는 경우 라면 전용 충전기 를 여럿 들 고 다니 기 보다 범용 USB - PD 충전기 하나 를 들 고 다니 는 편 이 훨씬 편리 하 다 . 공간 을 많이 차지 하 는 노트북 전원 어댑터 보다 훨씬 작 으면서 도 비용 면 에서 합리 적 이 다 . 
 충전기 는 탑재 된 트랜지스터 를 통해 외부 공급 전력 을 전자 제품 이 견딜 수 있 는 정격 전력 으로 조정 해 전달 하 는 변압기 라고 생각 하 면 이해 하 기 쉽 다 . 예 를 들 어 스마트폰 은 외부 에서 공급 되 는 3300 W ( 220 V× 15 A ) 가정 용 전력 을 18 W 이내 가 될 수 있 도록 중간 에서 충전기 가 전압 과 전류 를 낮춰 전달 하 게 된다 . 만약 충전기 가 최소한 의 안전장치 도 없 고 충분 한 안전 성 검사 를 거치 지 않 은 불량품 이 라면 과전류 를 그대로 기기 로 흘려보내 기기 고장 은 물론 심하 면 배터리 폭발 과 화재 까지 유발 할 수 있 다 . 반면 에 USB - PD 는 제품 에 따라 공급 전력 을 조정 해 이런 가능 성 을 사전 에 방지 한다 . 
 이 는 아무리 100 W 충전 을 제공 하 는 USB - PD 충전기 를 쓰 더라도 물건 이 받아들일 수 있 는 정격 전력 까지 만 전달 할 수 있 다는 의미 도 된다 . 고속 충전 은 USB - PD 지원 충전기 준비 외 에 도 사용 하 는 제품 이 받아들일 수 있 는 최대 전력 이 얼마 인지 살피 는 것 도 중요 하 다 . 
 제품 에서 고속 충전 사용 이 가능 하 다면 최대 100 W ( 20 V× 5 A ) 의 전력 을 견딜 수 있 는 튼튼 한 전용 케이블 도 준비 해야 한다 . 일반 USB 케이블 과 PD 충전기 를 연결 해도 충전 에 는 문제 가 없 지만 이 경우 연결 된 케이블 에 맞 게 전력 을 낮춰 공급 하 게 되 고 , 결과 적 으로 충전 속도 가 떨어지 게 된다 . 또 완충 보다 는 90 % 충전 을 권한다 . USB - PD 로 충전 하 면 완충 시간 을 대폭 줄일 수 있 다고 기대 하 지만 실제 완충 시간 은 눈 에 띄 는 큰 차이 가 없 다 . 이 는 고속 충전 이 알 고 보 면 급속 충전 기술 인 것 에서 기인 한다 . 기본 적 으로 고속 충전 은 안전 을 위해 초기 에 는 빠르 게 충전 되 다가 완충 ( 100 %) 에 가까워질수록 느려 지 도록 설계 됐 다 . 
 실제로 갤럭시 노트 10 + 를 45 W 충전기 로 충전 했 을 때 와 갤럭시 S 10 5 G 를 25 W 충전기 로 충전 했 을 때 완충 에 걸리 는 시간 을 비교 하 면 불과 25 분여 차이 에 불과 하 다 . 물론 초기 에 는 일반 충전기 보다 빠른 속도 로 충전 할 수 있 다 . 하지만 완충 에 가까울수록 점점 느려 지 다 충전 량 이 90 % 를 넘어가 면서 급격히 하락 한다 . 
 USB - PD 충전기 는 일반 노트북 충전 어댑터 보다 는 훨씬 작 지만 기존 스마트폰 충전기 보다 큰 것 도 사실 이 다 . 갤럭시 노트 10 + 의 45 W 충전기 를 못생기 고 투박 하 다 느끼 는 이 가 있 는 것 도 어찌 보 면 당연 하 다 . 문제 는 기기 에 탑재 될 배터리 가 커질수록 이 를 충전 해야 하 는 충전기 도 출력 을 늘려야 하 고 따라서 그만큼 커져야 한다는 데 있 다 . 이 에 업계 는 5 G 시대 필수 소재 로 일컫 는 질화 갈륨 ( GaN ) 에 주목 하 고 있 다 . 
 질화 갈륨 은 오래 전 부터 반도체 소재 로 쓰였 던 물질 이 다 . 최근 고속 충전 기술 을 개발 하 는 분야 에서 는 질화 갈륨 의 높 은 전력 증폭 성능 에 주목 하 고 제품 소형 화 에 활용 하 고 있 다 . 기존 충전기 는 트랜지스터 에 실리콘 을 써왔 지만 이 보다 효율 이 높 은 질화 갈륨 을 적용 하 면 제품 크기 뿐 만 아니 라 발열 까지 효과 적 으로 줄일 수 있 다 . 
 이미 해외 에서 는 질화 갈륨 충전기 를 지난해 부터 선보였 다 . 국내 는 USB - PD 도입 에 는 적극 적 이 지만 질화 갈륨 에 대한 연구 는 대체로 신중 한 편 이 다 . 현재 까지 질화 갈륨 충전기 를 국내 기업 이 출시 한 사례 는 확인 되 지 않 았 다 . 이 들 은 안전 성 을 충분히 검토 한 이후 내년 부터 본격 적 인 양산 에 들어갈 예정 이 다 . 업계 관계자 들 은 이 시기 를 기점 으로 질화 갈륨 충전기 의 가격 도 내려갈 것 으로 보 고 있 다 . 
 아트 뮤 코리아 는 내년 양산 을 목표 로 질화 갈륨 소재 충전기 출시 를 검토 하 고 있 다 . 기존 USB - PD 충전기 라인업 은 대폭 늘리 고 차량 용 충전기 도 연내 출시 할 계획 이 다 . 슈 피 겐 코리아 역시 USB - PD 지원 제품 을 케이블 에서 충전기 와 보조 배터리 까지 확장 하 고 내년 부터 질화 갈륨 충전기 를 선보일 계획 이 다 . 코마 테크 ( 프리디 ) 는 질화 갈륨 충전기 개발 과 안전성 검증 이 거의 막바지 에 이르 렀다고 밝혔 다 . 이 회사 는 CES 2020 에서 신 제품 을 발표 할 것 으로 예상 된다 .