무선충전대중화를위한선결과제, 표준화와상호운용성 * 무선충전규격은현재 Qi 진영이우위를차지한가운데, 최근 Powermat 진영에스타벅스라는강력한지원군이가세하여판도가바뀔지관심이모이고있는상황이나, 기술진영간경쟁도중요하지만시장활성화를위해선무엇보다표준화가중요하다는지적 IHS 의최근조사에따르면현재소비자의 83% 가무선충전에관심이있으며, 2018 년에는무선충전기술의시장규모가 85 억달러로추정됨 - 하루에 1 회이상충전을하는소비자들은 70% 였으며, 충전을하는장소로는 85% 가집을첫번째로꼽았음 - 무선충전에관심이있는소비자비율은국가별로편차가있어중국의경우 91% 가관심을표명했으며, 이는전력사정과연관이있어보이는것으로, 스마트폰보급률이높아지고있는중국이관심이높다는것은무선충전시장의앞날에긍정적신호 - 무선충전기를기꺼이구매하겠다는소비자의비율도 85% 에이르며, 과반수 (52%) 이상이 20~40 달러정도를희망가격이라응답하였고, 이정도가격대의제품은이미시장에출시되어있는상태 - IHS 는향후 5 년동안무선충전기술이스마트기기를넘어가구, 자동차, 레스토랑, < 자료 >: IHS Technology, 2014. 8. ( 그림 1) 무선충전기기희망가격대 ( 左 ) 와 2018 년무선전력트랜스미터배치장소 ( 右 ) * 본내용과관련된사항은산업분석팀 ( 042-612-3158) 과 ( 주 )KMH 박종훈기획이사 ( 02-739-6301 soma0722@naver.com) 에게문의하시기바랍니다. ** 본내용은필자의주관적인의견이며 IITP 의공식적인입장이아님을밝힙니다. 21
주간기술동향 2014. 10. 22. 공공장소등에침투하면서시장이확대될것으로전망 이처럼소비자들의관심이높고, 무선충전기술이처음선보인지도이미 6 년이넘었지만시장은아직열리지않고있으며, 표준의부재가가장큰이유로꼽히고있음 - IHS 에따르면 2013 년에무선충전기능을내장한스마트폰출하는 2,000 만대미만으로, 전세계스마트폰출하대수의 2% 에도미치지못함 - 이렇게된이유로는우선기술적완성도부족문제이기보다는사용의편의성등소비자심리측면의이슈가지적되고있음 - 소비자들이무선충전을향후당연한수순으로생각하고있지만, 애플의수석부사장필쉴러는벽에플러그를꽂아야하는또다른기기를만들어내어사용하는일은대부분의경우보기보다매우복잡하고성가신일이라고언급 - 그러나무선충전의보급이더뎌지는데에는무엇보다동일한형태의기술을놓고 4 개이상의표준이경쟁하고있기때문이라는분석이지배적 - 무선충전이유행이될수있으려면기술과서비스가이음새없이작동해야하는데, 즉이용자들은쉽게무선충전존 (zone) 을찾을수있고, 자신들의기기가지원되는지, 연결이잘되는지혹은도난으로부터안전한지를걱정할필요가없어야함 - 이를위해서는기술적우위를점하고있는누군가가무선충전을위한글로벌표준을제정해야할필요가있으며, 어떤기술과서비스를주류로밀어올리기위해글로벌표준이필요하다는것은 IT 의역사가증명하고있는사실 - 실제로 IHS 의조사에서도무선충전기기구매시상호운용성이매우중요하다는응답이 83% 를차지 무선충전기술규격은이미여럿발표되었고, 기술을제안한기업을중심으로진영이형성되어있으며, 각진영은 2013 년초부터급속히발전하고있는모습 - 무선충전규격화작업을주도하는기업들은얼라이언스를결성하여자사주도진영의강화와상품화촉진, 표준화시도등을추진중 - 대표적인진영으로는 2008 년선도적으로기술을제안한 Qi( 치 ) 진영이며, 다른하나는 IEEE 의표준화모임을모체로하는 Powermat( 파워매트 ) 를꼽을수있음 - 무선충전얼라이언스들은 2013 년 4 월경부터현재까지급속히변화하는모습을보여주고있으며, 실제각얼라이언스들의회원사도크게증가하는추세 22 www.iitp.kr
< 표 1> 무선충전규격주요얼라이언스비교 얼라이언스명칭 Wireless Power Consortium (WPC) Alliance for Wireless Power (A4WP) Power Matters Alliance (PMA) Wireless Power Management Consortium (WWPMC) 출범시기 2008.12 2012.05 2012.03 2013,.03 규격명칭 Qi WiPower Rezence Powermat 기술방식전자유도방식자기공명방식전자유도방식직류공명방식 회원수증가 (2013.4~2014.7) 미정 138 188 34 100 43 72 1 36 주요회원 TI, 파나소닉퀄컴, 삼성전자 실용화현황 (2013.4~2014.7) 비고 < 자료 >: NIPA 정리 스마트폰, 충전기등인증받은제품 140 540 규격제정, 상품화를선행, 현재가장비교우위 아직없음 2014 년 2 월, PMA 와연합표명 < 표 2> 무선충전기술진영에대한소비자들의인지도조사 P&G, Powermat Technologies 아이폰 4 케이스등 10 개정도 아이폰 5 지원, 교세라에서내장단말 2 개모델출시 IEEE 표준화모임이모체, 표준화관련움직임활발 무라타제작소, 교토대학 아직없음 고주파를이용, 장치의간소화, 전송효율향상 기술진영 Qi A4WP Rezence PMA 모름 응답률 13% 14% 4% 14% 55% < 자료 >: IHS Technology, 2014. 8. - 이들기술진영중현재까지실제제품을출시한곳은 Qi 와파워매트두곳 기술적관점에서보자면 4 개표준진영은모두동일한기술의변종이나, 각진영은현재상호소송을제기하는등경쟁상태 - WPC 가전기유도방식, A4WP 는자기공명방식을사용하지만, 기기내부에탑재되는코일이충전기면의전송코일로부터나오는전하를받는다는것은동일 - 4 개표준진영어디에도참여하지않은애플이애플워치에적용한방식도전기유도방식의변형기술로서특이한것은아니며, 오히려소비자입장에서본다면기술적혼돈을가중시킨것이라할수있음 - WPC 는경쟁진영이자신들의지적재산권으로부터이익을편취하려한다고고소를제기한상태인데, WPC 의 Qi 브랜드는유일하게시장에서실제적인진전을보이고있다는평가를받고있으며, 2008 년말이후지금까지계속우위를차지 23
주간기술동향 2014. 10. 22. 1 Tylt 의 Vu(70 달러 ) 2 PowerBot 의 PB1080(28 달러 ) 3 Fatboy 의 Charging Pillow(53 달러 ) < 자료 >: Mobile Geeks ( 그림 2) Qi 기술에기반한다양한형태의무선충전기출시제품들 - A4WP 지지자들은 WPC 가표준선점의기회가있었지만날려버렸다고말하며, 조만간 A4WP 의성장모멘텀이 Qi 의성과물들을초라하게만들것이라고주장 - PMA 진영은하드웨어에초점을두는대신 API 에더많은공을들이며서드파티와연결에애쓰는모습인데, 현재까지 2 개의제품을내놓았으며, A4WP 진영의기술을수용한기기도 2014 년안에선보일예정 각기술진영이경쟁을벌이고있긴하지만, 계속해서표준을놓고옥신각신한다면무선충전기술이확산되는것을스스로가로막게될것이라는점에는모두동의 - 가령지프체로키는무선충전패드를탑재하고있으며, 캐딜락도 2015 년모델에무선충전기능을추가한다는계획을발표했지만, 운전자들이지원가능한스마트폰을갖고있지않다면그림의떡 - 매리어트호텔도이달초, 미국내 29 개호텔의로비에무선충전소를설치한다고발표했지만, 일부기기만지원될뿐이고최신아이폰 6 소유자도이용할수없음 - 무선충전시장이본격적으로개화하려면가정과직장내에서호환되는디바이스와충전매트가필요할뿐만아니라, 커피숍, 호텔, 쇼핑몰등광범위한공공인프라에도충전기기가들어가야하며, 이를위해서는무엇보다표준이필요 - 그런데현재처럼글로벌표준이불분명한상황이라면스마트폰제조업체, 가구디자이너, 자동차제조업체들이무선충전기술을도입하는것을막는꼴이기때문에, 기술진영들은조만간표준화이슈를해결해야한다는인식을공유하고있는것 - 따라서애플워치등웨어러블기기시장이열리게될 2015 년까지무선충전기술진영들의경쟁이최정점에다다를것으로예상해볼수있으며, 지금부터벌어지는경쟁의결과에따라글로벌표준의향배가가려질가능성이높음 24 www.iitp.kr
최근업계이슈중가장눈여겨볼점은 Qi 에비해상대적으로고전하던파워매트에서광이비치기시작한것으로, 바로스타벅스가파워매트를지원하고나선사실 - 2014 년 6 월스타벅스는듀라셀과파워매트테크놀로지의합작사인 듀라셀파워매트 (Duracell Powermat) 충전스테이션을스타벅스매장에설치한다고발표 < 자료 >: Starbucks ( 그림 3) 스타벅스매장에설치되는듀라셀의파워매트 (Powermat) - 샌프란시스코베이지역과보스턴을시작으로 2015 년내에미국의모든직영점및계열사커피숍인 Teavana Fine Teas+Tea Bars (2013 년말기준약 8,000 개매장 ) 에약 10 만대의충전패드를배치한다는계획 - 아울러스타벅스는유럽ㆍ아시아지역매장에서도 2014 년내에파일럿테스트를함께시작한다고발표 - 스타벅스는평소부터 IT 관련매장서비스에큰관심을가지고노력해왔으며, 무료로무제한이용할수있는 스타벅스와이파이 를스마트폰이보급되기전인랩톱시절부터제공해온것이대표적 - 또한선불카드기능및매장검색등의기능을가진스마트폰앱도선도적으로제공하였고, 모바일결제부문에서도선도적시도를추진 - 무선충전도 2012 년 10 월부터보스턴과산호세지역에서시험을거쳤고, 2013 년 7 월부터실리콘밸리에서선행실시해오는등, 전미지역을대상으로서비스전개를발표하기전에충분한사전준비를거듭해왔음 - 와이파이나무선충전을통해고객에게편의를제공하며, 커피한잔값이나스콘빵한개값을더쓰게만드는스타벅스의전략은와이파이서비스를시작한초기부터일관되게이어지고있는모습 매장내충전기를배치한다면, 현재지원제품이가장많은 Qi 를선택하는것이합리적으로보였지만, 스타벅스는초기부터파워매트진영을선택 25
주간기술동향 2014. 10. 22. - 스타벅스는 2012 년 10 월에파워매트진영인 PMA(Power Matters Alliance) 에가입했는데, 이즈음은보스턴과산호세에서시험을한것과거의같은시기 - 즉, 스타벅스는무선충전도입검토가시작된시점부터파워매트에높은관심과기대를가지고있었던셈이며, 왜스타벅스가파워매트진영을선택했는지에대한분석이공개적으로논의된적은거의없음 - 일단스타벅스의수석부사장을지낸제리로페즈 ( 현 AMC Entertainment 사장겸 CEO) 가과거 P&G( 듀라셀의모회사 ) 의수석마케팅책임자를역임했다는점에서연관성을찾아볼수도있음 - 그러나스타벅스가로페즈의영향력때문에파워매트를선택했다고보기보다는스타벅스의사업스타일상, 스타벅스가보다영향력을미칠수있는기술진영을선택했다고보는것이사실에가까울것으로보임 - WPC(Qi 진영 ) 와 PMA( 파워매트진영 ) 의차이는회원사수는물론, 상용제품의수에서도압도적차이가있으며, 많은제조업체들이 Qi 충전용패드와크래들을판매하고있는반면, 파워매트진영은듀라셀의충전패드만나와있는상황 - Qi 기술을선택한다면, 여러업체의제품을비교검토해야하지만, 파워매트기술을채택한다면제품간의호환성검증을할필요가없어짐 - 이점은도입시간을절약할수있는장점외에도제조업체인듀라셀파워매트나 PMA 얼라이언스에강력한클라이언트로서영향력을행사할수있는강점이됨 - PMA 진영에서보면스타벅스는장치의설치대상으로는유일한회원사이며, 이런점때문에스타벅스의의견은 PMA 내에서중요성을띠게될수있음 전세계적인네임밸류가있다는점에서스타벅스가파워매트를선택했다는사실은모바일업계에도어느정도영향을미칠수밖에없음 - Qi 를네이티브지원하는스마트폰및모바일배터리는다수가판매되고있으나, 현재파워매트를네이티브지원하는스마트폰은교세라가출시한 2 개기종뿐 - 일반단말기에서파워매트를이용하려면, 파워매트를지원하는스마트폰케이스나마이크로 USB 혹은 ios 커넥터에꽂는 충전링 이필요 - 따라서스타벅스가파워매트를채택함에따라파워매트지원제품, 특히네이티브지원스마트폰과태블릿이늘어날가능성이있음 26 www.iitp.kr
< 자료 >: http://www.youtube.com/watch?v=lqz9jdei-je ( 그림 4) 2015 년형캐딜락 ATS 의오디오시스템속에탑재되는파워매트 - 한편스타벅스에이어완성차업체인 GM 이 2014 년 7 월, 올가을출시예정인세단과쿠페의 2015 년모델에파워매트충전패드를탑재한다고발표하여비록미국시장에한정된일이겠지만파워매트의영향력이커질기반을마련 - 스타벅스의유럽및아시아지역매장에서테스트가시작되는 2015 년에는현지가전매장에서도파워매트제품의판매가시작될것을예상해볼수있음 이처럼시장이활성화하고, 미국이외의국가에판매가늘어나게된다면, 파워매트는점차 Qi 진영의진정한라이벌로발돋움할수있을것으로전망 - 현재양진영의격차가확연하기때문에, 단기적내에파워매트가 Qi 를위협하는일은없을것으로예상되지만, 스타벅스의도입이큰성공을거두고파워매트제품이세계적으로보급되면중장기적으로는 Qi 에필적할수준이될가능성은충분 - 이런점에서본다면이번스타벅스의시도는파워매트의확산보급여부를점쳐볼수있는, 혹은무선충전기술이결국 Qi 의독점으로판가름나게될것인지를가름할수있는중요한티핑포인트가될수있음 - 전문가들은사실상 Qi 일색이던무선충전영역에스타벅스라는원군을얻은파워매트가대항마로부상할가능성이높아지게되면, 궁극적으로무선충전시장이활성화될기반이형성되는것이라면서대체로스타벅스의움직임을반기는분위기 스타벅스를등에업은파워매트진영의움직임은앞서가는 Qi 진영외에도, A4WP 같은후발주자들의분발과변화도촉진 - A4WP 진영은퀄컴이개발한무선충전방식인 WiPower 을밀고있었으며, 2013 년 12 월에소비자용브랜드 Rezence( 리젠스 ) 를발표 - A4WP 는스펙제정이나제품인증시스템을차근차근구축하고, 미국과한국에인증시험을위한연구소를여는동시, 2014 년초에소비자용제품을출시한다고밝힌바 27
주간기술동향 2014. 10. 22. 있으나, 현재까지소비자용제품이 A4WP 인증을받았다는소식은나오지않고있음 - 이런상황이답답했는지, A4WP 는 PMA 와손을잡기로결정하고, 2014 년 2 월상호작동을위한동의서를체결하여선택적으로상대방의규격을지원하기로함 - 충전기술방식이서로다르기때문에, 기술적인융합이라기보다는함께탑재되기위한호환성을확보하기위한차원으 < 자료 >: http://www.youtube.com/watch?v=osev55j1g3w ( 그림 5) CES 2014 의리젠스데모 로보이며, 향후파워매트와리젠스를모두지원하는충전패드가출시될전망 - A4WP 의데모영상을보면테이블에내장된충전패드와전구사이에책을끼우고 3cm 정도띄워도전구가켜지는데, 자기공명방식은충전패드에서다소떨어져있어도충전할수있어충전패드의설치나장치의배치가자유롭다는것이장점 - 리젠스는 2 대이상의기기를동시에충전하는것도가능하며, 2014 년 6 월 A4WP 는규격도확장하여최대전력을종래 16W 에서 50W 로높임으로써노트북과태블릿충전도지원한다는방침을발표 - 이런방침에호응하여델, 후지쓰, 홍하이 ( 폭스콘 ), 레노버, 로지텍, 파나소닉등노트북관련업체들이대거 A4WP 에가입 한편, WPMC 진영은무라타제작소가개발한직류공명방식을채용하고있으며, 실용화까지는아직시간이필요하지만전력전송효율성이높다는평가를받고있음 - 직류공명방식은리젠스의자기공명방식과유사한것으로, 전송측의공진회로에진동에너지를가하는신호로교류신호대신직류를고속으로온오프한신호를사용하기때문에, 회로구성이간단하고전력전송효율을향상할수있는것이특징 - 2014 년 5 월개최된 WTP 2014 전시회에서데모를선보였지만, 실증실험수준으로구체적인제품이선을보이기까지는아직시간이더필요하다는평가 - WPMC 의설립취지도솔루션의제안이나사회의가치창조측면을보다강조하고있어, 제품화노력의비중이상대적으로작게느껴지는것도사실 - 그러나파워매트가스타벅스라는원군을얻어무선시장활성화의기초를닦았고, 리 28 www.iitp.kr
젠스가파워매트진영과공동전선을시작함에따라, WPMC 진영도리젠스처럼향후실용화및브랜드전략의수립과실행에좀더박차를가하게될것으로기대 아직공식제품사양이공개되지는않았지만, 애플워치가무선충전을수용한것도훗날무선충전기술에결정적순간의하나로기록될가능성이있음 - 애플워치이후로웨어러블제품이확산될것이란게대체적인전망인데, 스마트시계의기술적난제로꼽혀온배터리문제해결을위해애플이무선충전기능을탑재하기로하면서무선충전시장은절대호기를맞이하게되었음 - 단, 기술표준화가난항을겪고있는상황에서애플이어느진영에가담하느냐에따라대세가결정될수있으리라는기대와달리, 애플이독자기술방식을채택할것으로보이기때문에시장의혼돈이오히려가중될것이라는우 려도나오고있음 - 애플은애플워치가자체맥세이프 (MagSafe) < 자료 >: Apple ( 그림 6) 애플워치의무선충전방식 기술과무선충전이결합된혁신적충전솔루션을제공하도록설계되었다고설명했으며, 업계에서는자석식충전단자를사용하는애플의방식이 Qi 와유사하며전혀새로운것은아닐것으로보고있음 - 일각에서는애플방식은발신기의전기흐름이자기장을형성해송신기에전력을공급하는방식이지만, 발신기에전원을연결해야한다는점에서맥북프로나맥북에어의충전방식과크게다르지않은반쪽짜리무선충전이라고폄하하기도함 현재의무선충전기술방식들중압도적영향력이형성되지않는다면, 전혀새로운접근방식이필요한만큼, 향후 1~2 년간은무선경쟁시장의중대분수령이될전망 - 산업표준제정이더뎌지는된다면, 현재의기술진영들은새로운접근방식을가진사람들에게기회를넘길수밖에없는상황 - 가령, ubeam 같은기업들은초음파를사용하여전기를음파로변환하고이를공기를통해초음파로보내는기술을제안하고있으며, Humavox 같은기업은무선주파수를사용하여코일들의역할을안테나로대체 - Humavox 의주장은기존진영들이귀기울여들을필요가있는것으로, 무선충전 29
주간기술동향 2014. 10. 22. < 자료 >: http://www.youtube.com/watch?v=lqz9jdei-je ( 그림 7) 새로운기술방식을제시하고있는 ubeam( 左 ) 과 Humavox( 右 ) 기술을처음부터다시구축하기로한자신들의결정이옳은선택인이유는, 무선충전이등장한지 6 년이나되었지만아무것도일어나지않았기때문이라는것 - 이밖에혁신기술의산실인 MIT 도와이파이처럼작동하며, 30cm 가량떨어져있는휴대전화를충전할수있는새로운무선충전기술인 MagMIMO 를개발중 - 본격적인시장형성을위해서는기술방식의표준화외에다른이슈들도해결해야하는데, 무엇보다사용성이좀더쉬워져야할필요가있음 - 간혹디바이스를충전패드에정확히맞추지않고대강아무렇게나두어서는충전이되지않거나되더라도매우느리게되는일이있는데, 소비자입장에서이런문제의해결은사용성제고에실제적으로매우중요한점 - 또한충전코일을디바이스에딱들어맞게한다는것도말처럼간단한것은아닌것으로, 코일들은크기를바꾸지못하는물리적한계가있으므로, 이를기기에잘들어맞도록하는데도여전히애를먹고있음 - 무선충전이비단스마트폰에국한된것이아니라, 웨어러블, IoT, 스마트시티, 유비쿼터스등을구동시키는인프라가될수 < 자료 >: Apple ( 그림 8) Playtabase 의웨어러블무선충전 있다는점을감안할때, 향후전개될무선충전기술들의발전방향에대해관심을갖고살펴볼필요가있음 < 참고자료 > [1] Paul Brady, Marriott Adding Futuristic Wireless Charging Stations to Lobbies, CN Traveler, 30 www.iitp.kr
2014. 10. 7. [2] Aaron Tilley, Wireless Charging Is Coming To Wearables, Eventually, Forbes, 2014. 10. 2. [3] Ryan Whitwam, MagMIMO: MIT s new long-range wireless charging tech that works like WiFi, Extreme Tech, 2014. 9. 26. [4] Jeremy Wagstaff, Pulling the plug: Apple s Watch a boost for wireless charging, GMA News, 2014. 9. 10. [5] Ryan Sanderson, Wireless Power Analysis of Existing & Future Opportunities, IHS Technology, 2014. 8. 31