2023년 12월 현재 다나와에 등록된 보조배터리는 약 1,470개입니다. 엄청납니다. 이를 용량으로 구분하면 5,000mAh 급의 소형 보조배터리는 590개, 10,000mAh 급은 420개로 각각 40%, 28%로 합하면 68%로 절대적입니다. 참고로 5,000mAh 급 소용량 보조배터리는 한동안 인기가 떨어지다가, 크기가 작다는 이점을 살려 MagSafe 보조배터리, 캡슐형 보조배터리 등이 새롭게 선보이면서 신제품들이 많이 나오고 있습니다. 디자인과 MagSafe가 시장 판도를 바꾼 셈입니다.

 1  고출력 보조배터리 작동 원리

작은 크기에도 불구하고 노트북을 충전을 할 수 있는 고출력 보조배터리가 나올 수 있었던 것에는 USB-C 포트가 있습니다. 기존과 달리 USB-C 포트가 일반화되면서, 이 포트를 통해 충전하는 노트북들이 일반화되고 있습니다. 그리고 이 USB-C 포트에는 단지 데이터 전송만 아니라, 전원도 주고받을 수 있는 PD, 즉 Power Delivery을 갖춘 제품들이 나오게 됩니다. 이를 통해 예전에는 보조배터리로는 쓸 수 없었던 고출력이 가능해진 것입니다.

물론 PD충전 보조배터리라고는 해도 모두 노트북을 충전할 수 있는 것은 아닙니다.  USB가 지원하는 전원 공급 규격은 15W, 즉 5V, 3A부터 PD충전이라고 합니다. 이 속도로는 대부분의 노트북은 충전하지 못하거나 너무 충전속도가 느립니다. 

▲ USB PD rev 2.0/3.0 PDO 파워 공급 방식 <출처: 나무위키>

PD충전은 기술이 발전하면서 최근에는 240W, 48V, 5A 제품도 나오고 있습니다. 노트북에 따라, 보조배터리 제조사에 따라 조금씩 다르지만, 보통 65W 급 보조배터리부터는 노트북을 충전할 수 있습니다. 다만 일부 노트북, 특히 게임용 노트북은 그보다 높은 90W, 100W는 돼야 제대로 충전이 되는 경우도 있습니다. 따라서 노트북 충전 보조배터리를 장만하실 때는 자신의 노트북 충전 규격을 잘 살피는 것이 중요합니다.

 2  다나와 데이터 결과 분석, 출력 손실이 왜 심할까?

다나와에서는 모두 10종의 고출력 보조배터리를 구매해서 충전 테스트를 진행했습니다. 가장 작은 용량은 '아이노비아 QC3.0+USB-PD 65W 보조배터리 INO65PB' 30,000mAh이고, 가장 큰 용량은 '아타글로벌 아이에너지 QC3.0+USB-PD 100W 보조배터리 P8' 80,000mAh입니다.

보조배터리로 충전하는 장비도 특정 회사 제품만을 쓰지 않고 다양한 제품으로 측정해 봤습니다. 노트북의 경우 LG 그램 2023 15인치, 갤럭시북2 프로, 레노버 슬림 5, MSI 모던시리즈 모던 14, MSI 모던시리즈 모던 15 등을 다양하게 준비해서 측정했습니다. 보조배터리 특성상 노트북만 충전하는 것은 아니기에, 갤럭시 노트 10+, Tec;ast Apex U10, 갤럭시 S23 울트라, 갤럭시 점프2  등 다양한 스마트폰도 측정해 봤습니다. 노트북 충전을 진행해본 결과는 상당히 충격적입니다.

▲ 보조배터리 10종 벤치마크 결과 보기

최소 2회, 대부분 3회를 충전한 결과입니다. 최소 효율은 50.59%, 최대 효율은 77.20%입니다. 그렇다면 보조배터리는 원래 이렇게 효율이 떨어질까요?

 3  보조배터리가 100% 충전이 안되는 이유

배터리 용량은 나름 엄격한 기준에 따라 정해집니다. 그런데 절대 표기된 용량의 100%가 되지는 않습니다.  여기에는 크게 두 가지 이유가 있습니다.

첫 번째로 보조배터리 에너지 총량은 배터리 용량 X 배터리 전압입니다. 보통 스마트폰을 충전할 때는 5V의 전압이 필요합니다. 그렇지 않으면 전기가 움직이지 않아 충전이 되지 않습니다. 앞서 10,000mAh 보조배터리는 38.5wh의 용량을 갖추고 있다고 말씀드렸는데 이를 전압으로 계산하면 38.5wh / 5V = 7,700mAh가 됩니다. 즉 10,000mAh  보조배터리로 스마트폰을 충전할 경우 쓸 수 있는 용량은 이론적으론 77%에 해당하는 7,700mAh가 되는 것입니다.

여기에 충전하며 생기는 손실이 있습니다. 스마트폰을 충전하며 스마트폰과 보조배터리를 만져보면 생각보다 제법 따뜻하고 경우에 따라서는 약간 뜨겁게 느껴지는 경우도 있습니다. 이는 충전 과정에서 에너지가 열로 변환되는 것으로 일종의 손실입니다. 예전에 쓰던 백열등이 빛보다 열로 더 많은 손실이 있었던 것을 떠올리시면 이해되실 것입니다. 보조배터리의 열 손실은 그 정도는 아니지만, 그래도 손실이 있기에 앞서 계산한 77%도 그대로 쓰지는 못합니다.

그런데 노트북 충전에는 또 다른 요소가 있습니다. 앞서 충전을 위해서는 5V 전압이 필요하다고 설명했습니다만, 이 전압은 스마트폰이나 태블릿을 충전하는 데는 충분하지만, 노트북을 충전하기에는 턱없이 낮은 전압입니다. 보통 노트북마다 다르지만 노트북 어댑터를 보면 15V에서 20V  정도의 전압을 쓰는 경우가 대부분입니다.  LG그램은 19V 충전기를 쓰는 경우도 있습니다.

그렇다면 앞서 살펴본 기준을 대입해 봅니다. 만약 10,000mAh 용량의 노트북을 충전할 수 있는 고출력 보조배터리가 있다면 실제는 10,000mAh가 아니라 15V로 계산하면 38.5wh / 15V = 2,566mAh이고 20V로 계산하면 1,925mAh입니다. 실제 표기된 용량의 19-25%에 불과한 것입니다.

10,000mAh 보조배터리 환산용량

38.5wh / 15V = 2,566mAh

38.5wh /  20V = 1,925mAh

(ETC: 20,000mAh = 3,850~5,132mAh)

물론 노트북을 충전하는데 항상 고출력으로 일정하게 15V 또는 20V를 그대로 쓰지는 않습니다. 요즈음 노트북은 노트북 배터리의 안정성과 효율 등을 고려해서 가변적으로 충전 출력이 바뀝니다. 보통 0-50%까지는 빠르게, 그러니까 높은 전압으로 충전하고, 50%가 넘어서면 조금 더 느리게 그러니까 낮은 전압으로 충전하는 식입니다. 

그래서 실제는 19-25%보다는 보다 효율적으로 쓰는 셈이지만, 소비자가 생각하는 용량하고는 크게 차이 나는 것은 사실입니다. 이는 출력이 커지면 커질수록, 용량이 커지면 커질수록 그 격차가 커지게 되고, 결국 이런 보조배터리는 값도 비싸기에 소비자가 느끼는 일종의 배신감은 더욱 커지게 마련입니다.

 4  노트북 충전 보조배터리 용량의 진실

그렇다면 이렇게 실제 용량이 기대치와 크게 차이 나는 보조배터리의 실제 용량은 문제가 없는 것일까요? 하나하나 실험에 쓰인 제품을 찾아보겠습니다.

✔ 그린전산 Shouer USB-PD PPS 145W SH-T6016 6,000mAh

그린전산 Shouer USB-PD PPS 145W SH-T6016 6,000mAh의 경우 정격용량 60,000mAh / 3.7V / 222wh라고 표기하고 있습니다. 우리나라의 모든 전자제품은 KC인증이 필수입니다. KC인증번호로 이를 확인해 보겠습니다. 이 제품은 2022년 10월 31일에 적합 판정을 받았습니다. 즉 정부가 정해놓은 규격에 맞춘 제품이라는 뜻입니다. 222wh / 3.7v = 60,000mAh 지만 실제로 노트북을 충전하기 위해서는 20V까지 전압을 걸어줘야 하므로 실제로 노트북 충전 시 쓸 수 있는 용량은 11,000mAh로 크게 줄어들게 됩니다. 물론 상세페이지 어디에도 이와 관련된 설명이나 안내는 없습니다. 제조사 역시 충전 횟수에 대해서는 스마트폰만 예시로 들었을 뿐 노트북은 아예 안내가 없습니다.

✔ Morui TL60 Pro 60000mAh

Morui TL60 Pro 60000mAh 역시 정격용량 60,000mAh / 3.7V / 222wh로 용량은 같습니다.  상세페이지에 노트북 충전 가능은 안내되고 있지만, 용량이나 충전 횟수에 대한 안내는 없습니다.

✔ 아이에너지 P8 80000mAh

아이에너지 P8 80000mAh는 정격용량이 80,000mAh / 3.7V / 296wh입니다. 상세페이지에 노트북 충전 기능은 기종까지 상세하게  안내되고 있으나, 정확한 용량이나 충전 관련 내용은 부족한 편입니다.

✔ 플레오맥스  PMPB-50000 50000mAh

플레오맥스  PMPB-50000 50000mAh는 상세페이지에 노트북 충전 횟수를 표시하고 있습니다. 출력은 최대 18W로 이때 출력은 12V로 상대적으로 낮은 편입니다. 참고로 효율이 가장 낮은 보조배터리였습니다.

✔ 바운드랩 라플루 YT-2030 60000mAh

바운드랩 라플루 YT-2030 60000mAh는 제조사에서는 캠핑용에 포커싱하고 있습니다만 상세페이지에는 스마트폰과 태블릿 충전 횟수를 안내하고 있습니다.

✔ 이지넷유비쿼터스 NEXT-675PB PRO 67500mAh

이지넷유비쿼터스 NEXT-675PB PRO 67500mAh 역시 캠핑용 보조배터리입니다. 제조사는 정격출력 250W, 순간 최대출력 300W로 광고하고 있습니다.  노트북 충전 안내는 되어 있지만 자세한 횟수나 출력에 대한 안내는 부족한 편입니다. 최대 15V이므로 250wh / 15V이므로 16,666mAh에 해당한다고 볼 수 있습니다. 최고 출력으로 계산했을 경우입니다.

✔ MAXTILL GM-PW6016 60000mAh

MAXTILL GM-PW6016 60000mAh는 상세페이지상으로는 그린전산 제품과 같습니다. 안전인증 번호 ZU101394-22002, 전파인증번호 R-R-SxE-W600로 인증번호도 같습니다. 참고로 두 제품의 효율 오차는 약 1-2% 정도니 실험 오차로 충분히 이해될 수 있는 수준입니다.

✔ 오로라모바일 QP5000A1 50000mAh

오로라모바일 QP5000A1 50000mAh는 캠핑에 중점을 두고 있습니다. 따로 노트북 충전에 대한 안내는 자세하지 않은 편입니다. 출력은 최대 18W로 이때 출력은 12V로 상대적으로 낮은 편입니다. 참고로 18W 급이라 효율은 다른 제품에 비해 크게 떨어지는 편입니다.

✔ 보바 USB-PD 22.5W 보조배터리 VA-150 50000mAh

보바 USB-PD 22.5W 보조배터리 VA-150 50000mAh는 파워뱅크와 배터리의 경계를 허문다는 이해 안 되는 카피를 쓰고 있습니다. 상당히 자세하게 3.7V를 기준으로 몇 번의 충전이 가능한지를 설명하고 있습니다.

✔ 아이노비아 INO65PB 30000mAh

아이노비아 INO65PB 30000mAh는 가장 높은 충전 효율을 보인 제품입니다. 65W, 30,000mAh, 111wh 급입니다. 아마 노트북 충전만 따진다면 가장 효율적인 제품이 아닌가 생각됩니다. 다만 상세페이지에 KC 인증내용을 설명하고 있지 않은 점은 아쉽습니다. 전체적으로 실제 용량과 표기에는 상당한 문제가 있습니다. 이유는 무엇일까요?

 5  보조배터리 용량표기 지금은 어떨까? (with. KC 인증)

이번 실험에 참가하지 않았지만 직구로도 많은 인기를 끌고 있고 노트북 충전 보조배터리 '베이스어스 블레이드 100W HD버전 20000mAh'제품을 살펴보겠습니다. 이 제품의 경우 국내에서 정식 인증을 받았습니다. 상세페이지를 보면 20,000mAh로 표기되어 있습니다. 그런데 인증번호로 확인해보면 재미있는 것을 볼 수 있습니다.

▲ 베이스어스 블레이드 100W HD버전 20000mAh (94,000원)

정격에 14.8V, 5,000mAh로 표기되어 있으며 그 어디에도 20,000mAh라는 표기는 없습니다. 왜 그럴까요? 이를 위해서는 다시 한 번 우리가 과학시간에 배웠던 직렬과 병렬을 알아봐야 합니다.

이 베이스어스 보조배터리의 경우 용량은 20,000mAh이나 그 배열이 4S1P로 예상됩니다. 즉 4개를 직렬로 묶은 다음 1개로 출력하는 것입니다. 이를 통해 한 개의 보조배터리 용량은 낮지만, 이를 묶어 높은 출력을 만들어 내는 것이죠. 100W 제품이라고 했으니 아마도 5,000mAh 셀 하나마다 25W 출력을 내는 것으로 추측해 볼 수 있습니다.

▲ 65W / 20,000mAh 보조배터리 내부

해당 제조사에서는 이렇게 총용량을 계산해서 20,000mAh라고 하는 것입니다. 하지만 이미 테스트에서 알아보았듯 이는 실제 용량과는 크게 차이 나는 것입니다. 직렬로 묶어 출력을 높이다 보니 실제 용량의 1/4밖에 쓰지 못하는 셈이죠.

4S1P = 3.6Vdc, 5000mA X 4개 (*직렬연결)

20,000mAh = X

5,000mAh = O

관련해서 KC 인증을 담당하는 인증기관 중 하나인 한국화학융합시험연구원에 국민신문고를 통해 질의를 해보았습니다. 보조배터리는 전기용품  및 생활용품 안전관리법 시행규칙 제 3조에 따른 안전확인대상전기용품입니다. 앞서 설명한 대로 셀, 그러니까 단 전지 배열이 4S1P로 되어 있는 고출력 보조배터리는 용량 3.6Vdc, 5000mA 셀 4개를 직렬연결한 제품입니다. 따라서 KS C IEC 61960-3 표시에 따라 공칭전압 및 정격용량은 14.4Vdc, 5000mA로 표기해야 한다고 답변을 받았습니다. 즉 지금의 표기는 분명 문제가 있다는 것입니다.

 Q  25W 미만 출력 배터리는 문제없을까?

  결론부터 말하면 10,000mAh 급 또는 고출력이 아닌 5V 급 제품은 위에 설명한 대로 별다른 문제가 없습니다. 보통 몇 개의 셀을 쓰게 되지만, 대부분 병렬연결로 되어 있습니다. 굳이 고출력을 낼 필요가 없기 때문이죠.

일반적인 스마트기기용 보조배터리는 셀을 병렬로 묶어 용량을 키운 다음, 안쪽에 승압 회로를 달아 전압을 올리는 구조입니다. 이 과정에서 문제가 될 수 있는 배터리의 과방전, 과충전 방지용 보호 회로 등을 넣습니다.  일반적인 보조 배터리는 소비전력이 작은 편이라 생각보다 구조가 매우 단순합니다. 

 Q  기존 배터리 표기도 바뀔까?

  KC의 문제점이기도 합니다만, 이미 인증을 받은 제품은 이를 강제하지는 않습니다. 다만 충전기 등 민감한 전기 관련 제품은 KC 관련 내용이 수시로 변하고 있으며, 관련해서 내년부터 이렇게 저렇게 바뀌니 수정하거나 다시 표기하라는 식의 시정명령이 나오는 경우도 있습니다.

아마도 노트북 보조배터리 및 캠핑 보조배터리처럼 고출력 보조배터리 종류가 늘어나고, 소비자들의 불만이 많아지면, 이 역시 바뀔 것으로 예상되며, 이미 시행규칙이 변경되어 2023년부터는 시행되고 있습니다. 다만 시행되더라고 기존 타성대로 그대로 표기하는 제조사의 관행은 반드시 바뀌어야 한다고 생각합니다.

 Q  내 보조배터리가 병렬인지 직렬인지 알 수 있는 방법은?

  사실상 65W급 이상의 고출력 보조배터리는 모두 직렬연결을 쓴다고 보면 됩니다. 조금 번거롭더라도 아래처럼 알아보는 방법이 있습니다.

① 해당 제조사 상세페이지의 인증 번호 확인

② www.safetykorea.kr  / 제품 안전정보센터 인증 번호 검색

③ 해당 인증 정보 확인

④ https://www.ktr.or.kr/main/index.do / 

    KTR / 한국화학융합시험연구원 홈페이지에서 안전인증조회

⑤ 해당 KC인증번호 확인 

모든 방법이 일반 소비자들로서는 번거롭기 짝이 없고, 법령에 관계된 것이라 정보가 제한적입니다. 일부 제조사에서는 오프라인 판매 모델에는 이런 표시를 제대로 하는 경우가 있으니 이를 참조하시면 그나마 도움이 됩니다.

 Q  배터리 출력 표기, 소비자 기만 아닐까?

  결론부터 말하면 앞서 설명한 대로 단순한 기만이 아니라 법령 위반입니다. 문제는 이 시행이 올해부터 바뀐 것으로, 이미 2022년에 인증을 받았던 기존 제품들은 그대로 그 표기를 쓰고 있습니다. 

제품명: 베이스어스 블레이드 100W HD버전 20000mAh (94,000원)

방금 언급된 베이스어스 제품은 2023년에 인증을 받아 엄밀히 말하면 KC 관련 표기를 위반하고 있다고 생각됩니다. 이는 단순한 판매자 양심의 문제가 아니라, 인증 내용대로 표기하거나 적어도 4S1P 같은 표기 정도는 해야 한다고 생각됩니다.

해당 제품의 안전인증번호(YU101830-23001)를 조회하면 5,000mAh로 인증받은 모습이 보입니다.

약 10종의 노트북 충전이 가능한 보조배터리 또는 캠핑용 보조배터리를 살펴본 결과 어떤 제품도 해당 상세페이지에 관련 내용을 설명한 회사는 단 한 군데도 없다는 점은 충격적입니다. 이는 단순히 제조사의 양심에만 맡길 문제가 아니라 소비자들의 적극적인 이슈 제기와 감독기관의 철저한 사후 관리가 필요한 시점이라고 생각합니다.

적어도 "해당 제품은 노트북 등을 출력하기 위한 고출력 제품으로 표기된 용량보다 작은 용량만 쓸 수 있는 경우도 있습니다. 이는 제품 불량은 아니며, 고출력 보조배터리의 특성입니다" 정도의 문구는 반드시 필요하다고 생각합니다.

 Q  노트북용 보조배터리 올바른 구매요령은?

  노트북용 보조배터리는 일반적인 보조 배터리들과 반대로 충전 시 승압하고, 방전시 강압 회로를 거쳐 출력하는 구조로 되어 있습니다. 그래서 효율이 떨어지는 편입니다.  실험 결과처럼 18W 급 제품은 상대적으로 효율이 떨어집니다. 100W급 제품은 그렇다고 실제로 쓸 수 있는 용량이 너무 작습니다. 그래서 저는 65W 급 20,000~30,000mAh 제품을 추천합니다.

참고로 그보다 크면 비행기에도 가지고 타지 못하고, 제조사 역시 노트북보다는 캠핑에 좀 더 중점을 두고 판매 중입니다. 근본적으로 보조배터리는 말 그대로 보조입니다. 급한 상황에서 그때그때 필요시 사용하는 것이 좋지, 항상 보조배터리로 충전을 하는 것은 시간, 효율, 열, 수고 등을 모두 생각하면 비효율적입니다.

싸구려 제품, 특히 KC인증 등 안전인증이 없는 제품이나 직구 제품은 잘 확인해야 합니다. 출력과 용량이 높아질수록 고장 확률이 높아지는 것은 물론, 경우에 따라서는 사고도 생길 수 있습니다.  보조배터리는 단순한 것이 좋습니다. 다양한 부가기능보다는 용량, 출력 그리고 안전 기능을 잘 확인한 다음 꼭 필요한 기능을 갖춘 제품을 사는 것을 추천합니다.

보조배터리 10종 직접 분해해봤습니다! ▶ 바로가기

기획, 편집 / 다나와 홍석표 hongdev@cowave.kr

글 / 곰돌이아빠 news@cowave.kr

(c) 비교하고 잘 사는, 다나와 www.danawa.com