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아무리 고용량 배터리를 넣었다고 해도 스마트폰은 기본적으로 하루를 넘기기 힘듭니다. 특히 동영상이나 웹서핑등 배터리 쪽쪽 빨아드시는 님들을 실행하면 하루가 아닌 반나절도 가기 힘들죠. 특히 다운받은 영상이 아닌 LTE나 와이파이등의 무선으로 동영상을 다운 받으면서 보는 것은 더 많은 에너지를 소모합니다.

이 이유는 무선신호를 수신 혹은 송신 할때 많은 에너지가 들어가기 때문입니다.
스마트폰과 휴대전화에는 전기를 무선신호로 변환해주는 전력 증폭 칩이 내장되어 있습니다. 아이폰5의 경우는 5개의 칩이 들어가 있습니다. 이게 소비 전력 중 60%를 쪽쪽 빨아드시고 있습니다.

이는 휴대폰 기지국에서도 마찬가지입니다. 전세계 기지국에서 사용하는 전력양의 1% 정도를 이 무선신호 송,수신 부분에 사용되고 있습니다. 이를 해결하기 위해서 배터리 사용시간을 기존의 2배로 늘리는 기술이 M.I.T에서 연구 개발 중에 있습니다

http://www.technologyreview.com/news/506491/efficiency-breakthrough-promises-smartphones-that-use-half-the-power/

위 기사에 따르면 휴대전화나 스마트폰 그리고 휴대전화 기지국 등 이동통신 관련해서 사용되는 칩이 바로 전력증폭 칩입니다. 이 칩은 전기를 무선 신호로 변환하는 역활을 하고 있는데 소비 전력이 아주 큽니다. 
예를 들어 올해 전 세계 휴대전화 기지국의 전기요금은 360억 달러(39조 원)이었습니다. 이 사용한 전기 중에 이 전력증폭 칩이 사용한 전기량이 1%입니다. 
이는 스마트폰 안에서도 일어나고 있습니다. 동영상을 무선신호로 스트리밍을 하거나 고용량 파일을 송수신 할때 전화기 본체가 뜨거워지고 배터리 잔량이 확 줄어듭니다. 이때 전력증ㅍㄱ 칩이 65% 에너지를 소비하게 됩니다. 
따라서 대용량 파일을 수시로 주고 받는 분들은 배터리를 하루에 두 번 정도 충전할 수 도 있습니다. 실제로는 파일을 주고 받기 보다는 스트리잉 동영상 서비스를 보는 분들이 많을것이고 이렇게 무선을 이용한 스트리밍 동영상 재생은 많은 전력소모를 야기합니다. 

이에 M.I.T 전기공학부의  Joel Dawson 교수와 David Perreault교수가 공동으로 설립 한 "Eta Devices"가 이 전력증폭 칩의 효율문제를 해결하기 위한 기술을 개발 했습니다. 지금은 실험 단계이지만 곧 상용화 될 것으로 보입니다. 
2013년에는 LTE기지국에 사용되는 것을 목표로 하고 있다니 그리 멀지 않은 후에 국내에서도 만나 볼 수 있겠네요. 

또한 스마트폰 제조업체들은 이 칩을 사용해서 스마트폰 사용시간을 2배 가량 늘릴 수 있을 것입니다. 
이쪽 무선전력증폭 칩 쪽에서는 지난 몇년 간 큰 진화가 없었고 효율이 30~35%만 넘어도 효율이 좋다고 하는데 이 새로운 기술은 무려 50%를 넘어서고 있습니다.

스마트폰은  신호 출력 모드 및 대기모드의 2가지의 모드가 있습니다. 대기 모드에서는 저전력을 유지할 수 있습니다만 저전력에서 갑자기 고전력 신호 출력 모드로 전환하면 신호 왜곡이 발생하기 때문에 현재는 대기모드시에도 높은 전력을 유지하고 있기 때문에 배터리 소모량이 높을 수 밖에 없었습니다. 특히 LTE 같이 고속 송수신을 하는 4G폰들은 대기모드에서도 높은 전력을 유지하고 있어야 합니다.  이런 이유 떄문에 최근의 LTE폰들이 발열량이 많습니다. 

속도 때문에 배터리 소모량이 늘어나는 것이고 그게 대기모드에서도 높은 전력을 유지해야 하는 이유이군요.
100미터 달리기 선수가 엉덩이를 바싹 들고 출발 선상에 대기하고 있는 어정쩡한 자세로 유지하고 있는 모습과 비슷하네요.

반면 데이터 송수신 속도가 느린 2G나 3G는 상대적으로 높은 속도가 아니기에 대기전력 소모량도 낮을 듯 하네요.
항상 고속을 유지하기 위해서 워밍업을 하면서 대기하고 있어야 하는 4G폰들 그래서 대기전력 소모량이 높은 4G폰.
솔직히 LTE폰 속도는 빠르지만 그렇게 빨리 뭘 해야 할 것들은 생각보다 많지 않습니다. 또한 HD로 영상통화 할 일도 많지 않죠. 이게 다 이통사들이 LTE의 좋은 점을 너무 부풀린 것이고 마케팅 차원에서 너무 적극적으로 미는 것도 있습니다.

이제는 3G폰도 안 나오던데요. 이건 좀 너무했다는 생각이듭니다. 구글 넥서스4가 3G폰이라고 안 나온다고 하는데
소비자는 안중에도 없고 돈 되는 것만 마련해 놓고 골라서 드시라고 하는 것 같네요
아무튼 4G LTE폰도 2,3년 안에 하루 혹은 이틀에 한 번 충전하고 다니는 시대가 올 수 있겠네요. 


썬도그
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  1. Favicon of https://guichanist.com BlogIcon 아린. 2012.11.06 12:52 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    오우~ 반가운 소식이네요. 대중화는 언제쯤 될까요 ㅎㅎ

  2. 갤플 한국출시??? 2013.01.16 07:11  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    주변에 보면..갤럭시S2(젤리빈), i-Phone4S 3G WCDMA(2100Mhz) 스마트폰 사용자들 아직도 엄청 많은데..

    전화나문자(&카톡) 이정도 하는 사람들한테는..
    굳이 필요가 없는데.. 비싼 약정 걸어 사용 할 필요는 없는듯..(자기 패턴 취향대로 선택하면 되는 것임!)

    잠도 안자구 하루종일! 하루젠장! 스마트폰만 가지고 노는 사람들은..없으리라 생각되기 때문에..

    넥서스4(3G WCDMA(2100Mhz) 스마트폰)은 한국에는 출시 안하는 것인지..
    보급형 스마트폰 그나마 Gallaxy Plus(갤럭시2 에 젤리빈 업데이트 한 3G WCDMA(2100Mhz) 스마트폰)이
    출시했으니..넥서스4를 사용하고 싶지만..출시가 안되니 뭐 어쩔수 없구..실속형(보급형) Gallaxy Plus에 관심간다.