여러 기기를 위해 충전기를 여러 개 들고 다니는 것이 지겹고, 휴대폰과 노트북에 달린 대용량 배터리가 충전되기까지 한없이 오래 걸리는 것이 불편하신가요? 그렇다면 좋은 소식이 있습니다. 무겁고 번거로운 충전 어댑터는 이제 안녕하고, 슬림하면서도 강력한 GaN 충전기를 만나보세요. 갈륨 나이트라이드(GaN) 충전기는 충전 기술의 차세대 혁신으로, 전력 변환 효율이 뛰어나 에너지 낭비도 훨씬 적습니다.
GaN은 무슨 뜻일까?
GaN은 '갈륨 나이트라이드(Gallium Nitride)'의 약자입니다. 다양한 전자기기에서 에너지를 전력으로 변환하는 데 사용되는 반도체 소재로, 1990년대 초부터 주로 발광다이오드(LED) 분야에서 활용되어 왔습니다. 예를 들어 블루레이 플레이어를 사용해 본 적이 있다면, 디스크를 읽던 레이저에 바로 갈륨 나이트라이드가 쓰였던 것입니다.
그러나 최근에는 실리콘을 대체하는 소재로서, 노트북과 스마트폰을 포함한 많은 가전제품의 배터리 충전에 활용되고 있습니다.
실리콘 반도체에는 어떤 문제가 있을까?
전자기기가 처음 등장한 이래 엔지니어들은 원시 전기를 최대한 빠르고 효율적으로 전력으로 변환하는 방법을 고민해 왔습니다. 이 변환 과정에서 전력으로 바뀌지 못한 전기는 열로 낭비됩니다.
예를 들어 1950년대의 진공관을 떠올려 보면, 크고 비쌀 뿐만 아니라 상당한 열을 발생시켜 그 비효율성이 얼마나 컸는지 짐작할 수 있습니다. 이후 등장한 트랜지스터는 더 작고 저렴했으며, 전기를 유용한 전력으로 변환하는 능력 역시 크게 향상되었습니다.
결국 실리콘이 최고의 반도체 소재로 널리 채택되었습니다. 실리콘은 우수한 전기 전도 특성을 지니면서도 생산 비용이 저렴했습니다. 수십 년간 실리콘은 반도체 업계의 표준으로 자리 잡았고, 엔지니어들은 점점 더 적은 비용으로 더 나은 성능을 끌어낼 수 있었습니다. 하지만 불행히도 실리콘은 효율성의 한계에 도달했습니다. 즉, 더 이상 개선할 여지가 없는 교착 상태에 빠진 것입니다. 오늘날 전력 효율 요구 사항과 환경 규제가 빠르게 발전하면서 실리콘 반도체는 현대적 수요를 따라가지 못하고 점차 구식이 되어가고 있습니다.
GaN 충전기는 어떻게 작동할까?
복잡한 기술 용어에 깊이 빠지지 않고 설명하자면, 모든 반도체에는 '밴드갭(bandgap)'이라 불리는 특성이 있습니다. 이는 고체 재료가 전기를 얼마나 잘 전도하는지를 나타내는 지표입니다. 갈륨 나이트라이드는 실리콘보다 밴드갭이 넓습니다. 그 결과 GaN 충전기는 실리콘 충전기보다 더 높은 전압과 온도를 견딜 수 있습니다. 그렇다면 일반 소비자에게 이것이 어떤 의미일까요?
GaN 충전기의 장점은 무엇일까?
갈륨 나이트라이드 충전기는 실리콘 기반 충전기에 비해 여러 가지 장점이 있으며, 그중 가장 큰 장점은 효율성입니다. 앞서 언급했듯이 갈륨 나이트라이드는 실리콘보다 높은 전압과 온도를 처리할 수 있습니다. GaN 충전기가 원시 전기를 사용 가능한 전력으로 더 효율적으로 변환하기 때문인데, 그 결과 발열도 낭비되는 에너지도 훨씬 적습니다.
또한 발열이 적기 때문에 GaN 충전기의 부품들을 더욱 촘촘하게 배치할 수 있습니다. 덕분에 실리콘 기반 충전기보다 훨씬 작은 크기로 제작할 수 있습니다. 나아가 갈륨 나이트라이드는 더 높은 전압에서 에너지를 전도할 수 있으며, 전류가 실리콘보다 훨씬 빠르게 통과합니다. 결국 GaN 충전기를 사용하면 실리콘 충전기보다 기기를 더 빨리 충전할 수 있다는 뜻입니다.
요약하자면, GaN 충전기는 전력 효율이 높고 크기가 훨씬 작으며, 실리콘 기반 충전기보다 기기를 훨씬 빠르게 충전할 수 있는 제품입니다.
GaN 충전기는 여러 기기와 호환될까?
GaN 충전기는 크기가 훨씬 작아 USB-C 파워 딜리버리(Power Delivery)를 탑재하고 있습니다. 쉽게 말해 USB-C PD는 고속 충전 프로토콜로, 일반 충전기보다 더 높은 출력을 공급할 수 있습니다. 예를 들어 USB-C PD는 표준 5W 충전기보다 최대 70%까지 빠르게 기기를 충전할 수 있습니다. 물론 모든 기기가 USB-C PD를 지원하지는 않습니다. 하지만 아이폰 8 이후 모델이 USB-C PD를 지원하고, 많은 안드로이드 폰과 태블릿, 심지어 노트북도 지원하므로 iOS 사용자라면 반가운 소식일 것입니다. 자신의 기기가 USB-C PD를 지원하는지 확인하려면 사용 설명서나 제조사 웹사이트를 참고하세요.
기기가 USB-C PD 충전을 지원한다면 USB-C 충전 케이블과 USB-C PD 벽면 또는 차량용 충전기도 함께 준비해야 합니다. 시중에는 다양한 가격대의 GaN USB-C PD 충전기가 출시되어 있습니다. 그렇다면 어떤 제품을 골라야 할까요? 기기의 필요 전력량에 따라 달라집니다. 일반적으로 노트북 같은 대형 기기는 30~100W 출력의 충전기가 필요하고, 태블릿은 18~30W, 휴대폰은 18~45W 정도면 충분합니다. 자신에게 맞는 충전기를 선택하려면 기기 제조사의 권장 사항을 확인하는 것이 가장 좋습니다.
GaN 충전기 추천 제품 5가지
갈륨 나이트라이드 충전기는 이제 어디서든 쉽게 구할 수 있습니다. 오프라인 매장부터 아마존(Amazon) 같은 온라인 쇼핑몰까지 어디에서나 찾을 수 있습니다. 하지만 다양한 제조사에서 출시된 모델이 워낙 많아 선택이 쉽지 않은 것이 사실입니다. 새 GaN 충전기 구매를 결정하실 수 있도록, 현재 구매 가능한 최고의 제품들을 모아 소개해 드립니다.
1. Anker Nano II
가장 작은 GaN 충전기를 찾고 계신다면 이 제품이 답입니다. Anker Nano II는 GaN II 기술을 활용해 동작 주파수가 20% 향상되었습니다. 덕분에 초소형 크기이면서도 45W 출력을 40달러에(65W 모델은 55달러) 공급하며, 비교적 낮은 온도를 유지합니다.
작은 크기에도 불구하고 Anker Nano II는 2020 맥북 에어, 구글 픽셀북, 서페이스 북 2, 델 XPS 13, HP 스펙터 폴리오 등 노트북 같은 대형 기기를 충전할 만큼 강력합니다. 플러그 핀이 본체에 접히도록 설계되어 휴대용으로도 손색이 없습니다.
2. Belkin 듀얼 68W GaN 충전기
GaN 초고속 충전을 활용할 수 있는 기기가 두 개 이상이라면 어떨까요? Belkin 듀얼 68W GaN 충전기를 사용하면 노트북과 휴대폰을 동시에 충전할 수 있습니다. 지능형 전력 분배 기술을 탑재해 각 기기에 가장 안전하고 효율적인 충전 전력을 자동으로 감지하여 공급합니다.
기기 하나를 충전할 때는 60W 출력을 제공하며, 두 포트를 모두 사용하면 전력이 분배됩니다. 한 포트는 노트북 같은 대형 기기 전용으로 50W를, 다른 포트는 휴대폰용으로 남은 18W를 공급합니다.
3. Amazon Basics 100W 4포트 GaN 벽면 충전기
여러 기기를 한꺼번에 충전해야 하나요? Amazon Basics 100W 4포트 GaN 벽면 충전기가 해결해 줍니다. 이 충전기는 두 개의 USB-C 포트를 갖추고 있으며, 하나는 60W, 다른 하나는 18W를 출력합니다. 덕분에 노트북 같은 대형 기기와 휴대폰을 손쉽게 동시에 충전할 수 있습니다. 게다가 17W 출력의 USB-A 포트 2개도 추가로 제공됩니다.
많은 포트를 갖추었음에도 Amazon Basics 4포트 GaN 충전기는 가방에 넣고 다닐 만큼 작습니다. 크기는 단 8.02cm x 8.00cm x 2.95cm에 불과합니다. 이 충전기 하나만 있으면 모든 기기를 문제없이 충전할 수 있습니다. 더 좋은 점은 가격 부담도 적다는 것입니다. 집필 시점 기준 50달러 미만에 구매할 수 있습니다.
4. Baseus 65W 3포트 충전기
GaN 충전기를 사용해 보고 싶지만 가격이 부담스럽고, 대부분의 제품이 충전 포트를 하나밖에 갖고 있지 않다는 점이 아쉬우신가요? Baseus 65W 3포트 충전기가 바로 원하시는 제품일지도 모릅니다.
65W 출력에 겨우 35달러라는 가격으로, 손에 꼽을 만큼 저렴한 GaN 충전기 중 하나입니다. 게다가 USB-C 포트 2개와 USB-A 포트 1개, 총 세 개의 충전 포트를 자랑합니다. 물론 상대적으로 덜 알려진 브랜드이긴 하지만, 아마존에서 별점 5점 만점에 4.5점을 기록하며 확실히 살펴볼 가치가 있는 제품입니다.
5. Anker PowerPort Atom III
Anker의 PowerPort Atom III는 Nano II와 사실상 동일한 성능을 제공하며, 두 충전기 모두 45W 출력을 지원합니다. 가장 큰 차이점은 디자인입니다. Nano II는 가장 작은 GaN 충전기 중 하나이지만 여전히 벽돌 모양의 충전기입니다. USB-C 케이블을 연결하면 벽에서 돌출되는 형태가 됩니다. PowerPort Atom III는 이런 문제가 없으며 가격도 35달러로 더 저렴합니다.
PowerPort Atom III는 두께가 단 0.8인치(약 2cm)에 불과해 소파 뒤에 숨겨진 콘센트처럼 좁은 공간의 콘센트에도 문제없이 꽂을 수 있습니다. 또한 접이식 핀을 채택해 휴대 시 부피를 더욱 줄일 수 있어 여행용으로도 적합합니다.
결론적으로, GaN 충전기는 전기 요금 절약과 환경 보호에 모두 도움이 될 뿐만 아니라, 더 작고 컴팩트해서 휴대하기도 훨씬 편리합니다.