집에서 핸드폰, 보조배터리 완충시 전기세는 얼마?

오토바이를 타고 여행을 다니기 시작하면서,

보조배터리를 이용해 여러 장비를 충전할 일이 생겼습니다.

그래서 요즘 보조배터리 핫딜이 뜨면 살까말까 고민하는데, 최근 보면 50000mAh 짜리 배터리도 왕왕 나오더라구요.

근데 이런 큰 배터리들은 집에서 완충하면 전기세가 많이 나오는거 아닌가? 궁금해서 조사해보았습니다.

 

 

보조배터리를 비롯한 배터리 용량 단위

• mAh (밀리암페어시) : 배터리가 특정 시간 동안 내보낼 수 있는 전류의 총량으로 '전하량'이라고 부름.
• 보조배터리는 대중적으로 5000mAh, 10000mAh 가 많이 쓰이고, 대용량으로 20000mAh 이상도 많이 나오는 추세.
• 최신 핸드폰 기준 배터리 용량은 대략 4500~5000mAh

 

요금 계산을 위해 mAh -> Wh 로 변환해야함

• Wh (와트 아우어) : 실제 배터리가 가지는 에너지의 총량
• 변환해야 하는 이유는 전기 요금이 1kWh 당 요금으로 산정되기 때문.
• Wh = Q(전하량. Ah) * V(전압. V) 으로 계산됨
• 리튬 이온, 리튬 폴리머 계열(우리가 일반적으로 사용하는 배터리들) 배터리의 전압은 통상 3.7V 또는 3.85V
  • 예를 들어 10000mAh 용량의 보조배터리가 가진 물리 에너지는 10Ah * 3.7V = 37Wh

 

손실까지 고려하면 요금이 조금 더 정확해짐

• AC/DC 변환 손실
  • 우리가 실제 전기를 사용할 때는 가정용 교류 220V 를 직류(5V~20V)로 변환하는 과정이 필요하며, 이 변환 과정에서 열손실이 발생함.
• 충전 회로 손실
  • 배터리 내부 저항 및 충전기 내부 반도체 등에서도 약간의 열손실 발생.
• 일반적인 충전 시스템의 종합 효율은 보수적으로 80%
  • 예를 들어 100 의 에너지가 들어오면 열 손실을 제외하고 실제 배터리에 80 정도의 에너지만 전달된다고 보면 됌.
• 참고로 손실은 보조배터리 -> 핸드폰 충전에도 적용됨.
  • 완충된 5000mAh 보조배터리가 있다고, 5000mAh 배터리 용량을 가진 핸드폰을 완충시킬 수 없음. 충전 과정에서 열손실이 발생하기 때문.

 

본격 계산 전 누진세에 대한 이해

• 전기요금은 얼마나 쓰던 동일한 요금이 적용되는 것이 아님. 누진세라는 개념이 있어서 전기를 많이 사용해서 어떤 기준을 넘기면, 그 기준을 넘긴 전기에 대해서는 더 비싼 요금이 적용됨.
• 여기서는 누진세까지 생각하면 머리가 아프니 누진세가 없는 kWh 당 가격 120원을 기준으로 사용하겠음.

 

자 이제 전기세를 계산해보자

• 비용(원) = 배터리 에너지(kWh) / 효율(%) * 단가(원/kWh)
  • 예를 들어 10000mAh 의 전기요금은 0.037kWh / 0.8 = 0.046kWh. 120원을 곱하면 약 5.52원.

 

배터리 충전 비용은 비싸지 않다.

• 5000mAh 는 약 2.8원
• 10000mAh 는 약 5.5원
• 20000mAh 는 약 11원
• 누진세 최고 구간 가격인 약 300원/kWh 를 적용한다 해도 20000mAh 의 완충 비용은 30원을 넘지 않음.
• 심지어 우리는 보수적으로 손실을 80% 로 잡았는데 사실은 이보다는 높은 전기효율을 낼테니 조금은 더 저렴할것임.

 

전기세를 많이 쓴다는 에어컨과 비교해보자.

• 에어컨의 경우 18평형 가정용 스탠드 에어컨으로 가정하면, 1분에 30Wh 의 에너지 사용.
• 마찬가지로 누진세 없이 1분 에어컨 가동시 약 3.6원으로 5000mAh 완충비용보다 비싸다!

 

결론

• 보조배터리나 핸드폰 충전비용이 생각보다 발생할 줄 알았는데.. 10원도 안 한다는데 조금 놀랬다.
• 만약 전기세를 절약하고 싶다면, 에어컨처럼 오히려 전기를 많이 쓰는 것들을 효율적으로 쓰는게 좋겠다.