당신의 미래 핸드폰은 교체 가능한 배터리를 가질 수 있습니다. 그것이 어떻게 작동할 수 있는지 알아보겠습니다.

미래 핸드폰은 교체 가능한 배터리를 가질 수 있습니다. 작동 방법을 알아봅시다.

한때는 — 몇십 년 전을 말합니다 — 휴대폰의 배터리를 새로운 것으로 교체하려면 뒷면 케이싱을 슬라이드하고 배터리를 꺼내기만 하면 되었습니다. 날씬하지만 불침투성인 스마트폰의 등장으로 사용자 교체 가능한 배터리는 대부분 사라졌습니다. 그러나 이제 2020년대 중반에 다시 등장할 수도 있습니다.

유럽 연합 기관을 통과하고 있는 두 개의 별도의 수리 권리 법안 — 그 중 하나는 6월 말에 유럽 의회에서 통과된 것 — 은 전화기 제조업체들이 전화기를 설계하는 방식에 상당한 변화를 가하도록 강요할 수 있습니다. 이 법안이 시행되면(예상되는 시기는 각각 2025년과 2027년) 전화기 및 휴대용 게임 콘솔과 같은 다른 소형 기기의 제조업자들에게 배터리 교체를 허용하도록 규정을 마련할 것입니다.

스마트폰 소유자로서 배터리가 가지는 특정한 번거로움에 익숙할 것입니다. 시간이 지남에 따라 최대 용량이 감소하고, 저렴하고 쉽게 고칠 수 있는 방법이 없다는 것이 주요한 문제입니다. 배터리를 교체할 수 있다면, 전화기를 장기간 보유할 수도 있습니다.

“배터리의 감소는 업그레이드를 고려하는 주요한 이유입니다,”라고 CCS Insight의 주요 분석가인 벤 우드가 이메일로 말했습니다.

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애플, 삼성 및 노키아 폰을 만드는 HMD와 같은 전화기 제조업체들은 가정에서 보다 쉽게 수리할 수 있는 장치를 만들기 위해 노력하고 있습니다. HMD는 올해 초부터 배터리를 소유자가 빠르게 교체할 수 있는 두 개의 전화기를 출시했지만, 이를 위해서는 iFixit 도구가 필요합니다. 스마트폰 수리는 주로 전문가의 일이었지만, 장치를 고칠 수 있는 능력이 더 강화되면, 더 이상의 최신 모델로 교체하는 대신 고장이나 노화로 인해 발생하는 전자 폐기물의 총량을 줄일 수 있을 것입니다.

“문제가 생긴 배터리를 소비자가 스스로 교체할 수 있는 능력을 부여함으로써, 장치를 더 오래 보유할 수 있게 됩니다,”라고 HMD의 최고 마케팅 담당자인 라스 실버바우어가 말했습니다. 그는 유럽 연합의 사용자 교체 가능한 배터리에 대한 제안을 환영했습니다. “또한 스마트폰 수리를 더 저렴하게 만듭니다.”

그러나 새로운 규정을 준수하기 위해서는 회사들이 어려운 공학적인 문제를 해결해야 할 것입니다. Fairphone과 같은 한 회사는 이미 완전히 사용자 교체 가능한 배터리를 가진 전화기를 만들어내는데 선도적인 역할을 하고 있으며, 그들이 말한 바에 따르면 이는 쉬운 일이 아닙니다. 이에 대해 아래에서 자세히 알아보겠습니다.

사용자 교체 가능한 배터리에 관한 어떤 규칙이라도 유럽 내에서 판매되는 전화기에만 적용될 것입니다. 그러나 유럽 규제가 기술 기업들이 제품을 판매하는 모든 시장에 영향을 주도록 변화를 가져온 사례가 있습니다. 대표적인 예는 2022년 10월에 최종화된 범용 충전기에 대한 유럽의 의무 규정입니다. 이 규정은 (한 카테고리의 장치 전체에서 사용될 수 있는) 범용 충전기를 사용하는 것을 요구하며, 이는 애플이 아이폰에서 라이트닝 커넥터를 사용하지 않고 거의 모든 안드로이드 폰에서 찾을 수 있는 더 일반적인 USB-C로 전환하게 할 것으로 예상됩니다.

애플과 삼성은 앞으로 예정된 규정에 대한 의견 요청에 응하지 않았습니다.

그러나 애플 및 다른 전화기 제조업체들이 한 시장에서 사용자 교체 가능한 배터리를 포함한 장치를 만들도록 강요받는다면, 그들은 해당 장치를 다른 곳에서도 판매할 수도 있다고 생각하는 것은 합리적입니다.

전화기의 아키텍처 재고찰하기

이와 같은 장치를 만드는 것의 장단점과 도전 과제를 이해하기 위해, Fairphone에 이미 사용자 교체 가능한 배터리로 전화기를 만드는 회사에게 물어보았습니다.

발레스터 미겔(Fairphone의 제품 개발 책임자이자 창립자 중 한 명)에게는 폰의 배터리를 교체할 수 있는 것에 대해서는 새로운 것이 없다고 말합니다. 그 대신, 전화기가 점점 얇아지면서 제조업체들이 선택한 것이라고 말합니다. 그리고 배터리 용량은 연도가 지남에 따라 개선되었지만, 시간이 지남에 따라 배터리가 퇴화되는 기본 화학 반응은 변하지 않았다고 합니다.

Fairphone은 단순한 전화기 제조업체가 아닙니다. 그들의 미션은 전자 기기 산업에게 더 오래 지속되고 수리하기 쉬운 장치를 만들 것을 요구하는 것입니다. 이 회사가 만든 모든 전화기는 모듈식으로 제작되어 누구나 분해하고 조립할 수 있습니다. 일부 캐주얼한 솔더링을 제외하고는 전자 기기에 대한 경험이 거의 없는 사람들조차도 이를 할 수 있습니다. 저도 그렇게 했습니다.

하지만 이렇게 전화기를 만드는 것은 타협을 따르게 만든다. 전적으로 통합된 배터리가 스마트폰에 접착되어 있으면 전력 모듈과 다른 구성 요소 간에 매우 안정된 연결이 형성된다. 교체 가능한 배터리는 같은 수준의 안정성을 자랑할 수 없으므로 전화기가 떨어지거나 먼지가 커넥터에 끼어들면 연결이 끊길 가능성이 더 높다.

(2016년 LG는 교체 가능한 배터리를 가진 모듈식 전화기인 G5를 출시했으나, 이는 배터리를 제거할 수 있는 디자인의 가장 매력적인 측면이었다고 ENBLE의 리뷰어가 언급했다.)

먼지와 물은 모듈식 전화기에 문제가 될 수 있다. 미국에 최근 도착한 Fairphone 4는 대부분의 최고급 모델보다 낮은 IP54 등급의 방수 등급이 있는 회사의 첫 번째 기기이다. (아이폰 14는 IP68 등급을 가지고 있다.) Ballester는 요즘 사람들이 전화기를 약간 젖었다고 해서가 아니라 배터리, 소프트웨어 또는 깨진 화면 때문에 교체하는 경우가 대부분이기 때문에 이를 큰 문제로 보지 않는다고 말한다.

교체 가능한 배터리는 또한 안정성과 신뢰성 면에서 접착된 상대와 맞먹을 수 있도록 더 두꺼운 하우징에 들어있다.

“전화기의 구조를 다르게 생각해야 하며, 시장에서 보이는 아주 얇은 비율로 제공할 수 없을 수도 있습니다.”라고 Ballester는 말했다. 하우징이 더 많은 공간을 차지하기 때문에 전화기 제조업체들은 또한 용량이 낮은 배터리를 선택해야 한다는 그는 덧붙였다.

다시 말해, 교체 가능한 배터리는 배터리 수명이 짧아지고 더 무거운 전화기를 야기할 수 있다. 그럼에도 불구하고, Ballester에 따르면 Fairphone 4는 충분한 전원을 한 번 충전으로 하루 종일 사용할 수 있다. 시장에서 주력으로 삼은 전화기들과는 달리, 하루와 반 혹은 이틀까지는 사용할 수 없다고 덧붙였다.

조달이 어렵고 재활용이 쉬워진다

교체 가능한 배터리의 명백한 이점은 기존 배터리가 문제를 일으키고 전체 일일 사용 시간을 버티지 못한다면 새로운 배터리로 교체할 수 있다는 것이다. 그러나 이는 최초 구매한 후 몇 년 동안 여전히 동일한 배터리가 사용 가능한 상태여야 한다는 것에 의존한다.

여분의 배터리는 사용될 때까지 대기할 수 없으며, 시간이 지나면서 그들도 저하된다. 배터리 교체를 계속 생산하도록 공급업체를 설득하는 것은 도전일 수 있다고 Ballester는 말한다. 그러나 교체 가능한 배터리가 전화기 제조업체들에게 일반적으로 채택된다면, 구할 수 있는 데에 훨씬 용이할 것이라고 그는 확신한다.

전화기의 수명 주기의 다른 끝에서 교체 가능한 배터리는 재활용 과정에서 매우 유익하다. 배터리에서 가치 있는 부분은 코발트로, 재활용이 가능하지만 종종 폰에 통합되어 있어 재활용되지 않는다. 이는 폰이 금속을 위해 완전히 재활용되고 코발트가 프로세스에서 손실되는 것을 의미한다.

참고: 삼성과 애플조차도 전적으로 재활용된 전화기를 만드는 것은 생각보다 어렵다

하지만 교체 가능한 배터리라면 전화기에서 쉽게 분리하여 따로 재활용할 수 있다. 지금은 그렇게 충분히 이루어지지 않고 있다고 Ballester는 말한다. “코발트 재활용 사업의 좋은 사업 모델을 갖기 위해 충분한 양의 코발트가 필요한 상황에서 우리는 되돌려줄 배터리의 양을 늘려야 한다”고 그는 말했다.

그는 교체 가능한 배터리를 탑재한 더 많은 전화기가 코발트 재활용량을 증가시킬 것이라고 희망한다. 또한 배터리 기술이 계속해서 개선되면 교체 가능한 배터리가 고정 모듈과 비교해 얼마나 많은 에너지를 저장할 수 있는지에 대한 논의가 필요하지 않을 것을 희망한다.

교체 가능한 배터리로 기기를 만들 생각을 하고 있는 전화기 제조업체들은 아마도 처음이라는 것을 고려할 때, 어느 정도의 타협이 필요하다는 것은 분명하다. 그러나 교차 산업의 노력으로, 이미 Fairphone과 같은 회사들이 직면하고 있는 장애물을 극복할 수 있는 중요한 기회들이 있다.

이를 통해 다음 세대의 전화기가 우리의 주머니에 더 오래 머물러 지구에 가해지는 압력을 완화시킬 수도 있다.

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