1. 배터리 용량 단위의 기본 – mAh와 Wh, kWh 차이점부터 이해하자
배터리 용량을 표시하는 단위에는 다양한 종류가 있습니다. 우리가 흔히 보는 mAh, Wh, kWh가 그것인데요.
이 단위들은 모두 **전기를 얼마나 저장할 수 있는가(에너지 저장 용량)**를 나타내지만, 사용하는 제품이나 전압에 따라 단위의 형태와 표기 방식이 달라집니다.
- mAh (밀리암페어시): 주로 휴대폰, 보조배터리, 무선 이어폰 등의 소형 전자기기에 사용
- Wh (와트시): 에너지의 실제 사용량을 의미하며, mAh보다 더 정확한 비교가 가능
- kWh (킬로와트시): 전기차, 가정용 배터리, 에너지 저장 장치 등 대형 배터리 장치에서 사용
예를 들어, 스마트폰의 배터리가 5,000mAh라고 하면, 이는 5V 전압 기준으로 약 25Wh의 에너지를 저장할 수 있는 셈입니다. 반면, 전기차의 배터리 용량은 보통 50kWh에서 100kWh 이상으로, 단위 자체가 완전히 다릅니다.
2. 전기차 배터리 용량 단위 – kWh로 보는 주행 가능 거리
전기차에서는 배터리 용량을 kWh(킬로와트시) 단위로 표현합니다. 1kWh는 1,000Wh, 즉 1,000W의 전력을 1시간 동안 사용할 수 있는 에너지량을 의미하죠.
대표적인 전기차 예시를 보겠습니다:
모델 배터리 용량 (kWh) 1회 충전 주행 거리 (km)
| 테슬라 모델 3 롱레인지 | 82kWh | 약 602km |
| 현대 아이오닉5 롱레인지 | 77.4kWh | 약 458km |
| 기아 EV6 스탠다드 | 58kWh | 약 370km |
즉, 전기차에서 kWh 수치가 높을수록 더 많은 전기를 저장할 수 있고, 더 멀리 주행할 수 있다는 뜻입니다.
다만 이 수치는 운전 습관, 외부 온도, 노면 조건에 따라 달라지기 때문에 단순 비교만으로 판단해선 안 됩니다.
또한 배터리의 효율을 보는 지표로 **전비(km/kWh)**가 있는데, 이는 1kWh로 몇 km를 주행할 수 있느냐를 의미합니다.
예를 들어 전비가 5km/kWh이면, 60kWh 배터리를 가진 차량은 이론상 300km 주행 가능하다는 뜻입니다.
3. 보조배터리 용량 단위 – mAh vs Wh, 어떤 게 정확할까?
휴대용 보조배터리의 경우 일반적으로 mAh(밀리암페어시) 단위를 많이 사용합니다.
예를 들어 ‘20,000mAh 보조배터리’라고 하면 굉장히 대용량으로 느껴지죠. 하지만 이 수치는 실제로 얼마나 많은 에너지를 저장할 수 있는지를 알려주는 데는 한계가 있습니다.
실제로는 mAh보다는 Wh(와트시) 단위가 더 정확합니다. 왜냐하면 mAh만으로는 전압 정보가 빠져 있기 때문이죠.
보조배터리는 보통 3.7V의 리튬이온 전지를 사용합니다.
공식은 다음과 같습니다:
Wh = (mAh × V) ÷ 1000
예시:
20,000mAh × 3.7V ÷ 1000 = 74Wh
그런데 스마트폰은 5V 전압으로 충전되므로, 실제로는 출력 효율 등을 고려하면 손실이 생겨 최대 2.5회 정도 충전 가능한 용량이 됩니다.
따라서 mAh만 보고 무조건 용량이 크다고 판단하면 안 되며, Wh 단위와 실제 출력 가능 전압을 함께 살펴보는 것이 중요합니다.
4. 배터리 용량과 실제 사용 시간의 관계
배터리 용량은 그 자체로도 중요하지만, 얼마나 오랫동안 사용할 수 있는가도 핵심입니다.
사용 시간 = 배터리 용량(Wh) ÷ 소비 전력(W)
예를 들어, 74Wh 보조배터리로 소비 전력이 10W인 기기를 사용한다고 가정하면:
74Wh ÷ 10W = 약 7.4시간 사용 가능
하지만 실제 사용 시간은 다음 요소들에 따라 변동됩니다:
- 기기의 전력 소모량: 고성능 태블릿이나 노트북은 더 많은 전력을 소모
- 배터리 출력 전압과 전류 변화
- 효율 손실: 보조배터리 내부 회로, 충전 케이블, 충전기에서 발생하는 손실
결론적으로 배터리 용량은 단순 숫자보다 실제 출력 전압과 기기의 사용 전력량까지 고려해 해석해야 정확합니다.
Q&A
Q1. kWh와 mAh는 어떻게 서로 변환하나요?
kWh와 mAh는 서로 단위 체계가 다르기 때문에 **전압(V)**이라는 매개 변수를 사용해야만 변환이 가능합니다.
기본 공식:
Wh = (mAh × V) ÷ 1000
그리고
kWh = Wh ÷ 1000
예를 들어, 20,000mAh 배터리(3.7V)를 변환하면:
20,000 × 3.7 ÷ 1000 = 74Wh
74Wh ÷ 1000 = 0.074kWh
반대로 1kWh는:
1,000Wh = 약 270,000mAh (3.7V 기준)
즉, 전기차의 60kWh 배터리는 스마트폰 20,000mAh 보조배터리 약 810개 분량의 에너지와 비슷하다고 볼 수 있습니다.
Q2. 보조배터리 용량이 큰데 스마트폰 충전 횟수가 적은 이유는?
많은 분들이 “20,000mAh 보조배터리인데, 스마트폰은 왜 두 번밖에 못 충전하지?”라고 의문을 갖습니다.
그 이유는 다음과 같습니다:
- 전압 차이: 보조배터리는 3.7V 기준, 스마트폰은 5V 기준으로 충전
- 변환 손실: 회로에서 변환 시 평균 15~25% 손실 발생
- 케이블, 포트 품질: 저품질 케이블은 더 많은 손실 유발
- 기기 대기 전력: 충전 중 앱 실행, 화면 켜짐 등으로 전기 소비 증가
즉, 20,000mAh라고 해도 실제로는 60~70% 정도만 순수 충전에 사용될 수 있습니다. 이는 모든 보조배터리에서 발생하는 공통 현상입니다.
Q3. 전기차 배터리 용량은 얼마나 크면 충분한가요?
전기차 배터리는 차량의 용도와 주행 거리 습관에 따라 선택해야 합니다. 일반적으로:
- 도심 출퇴근 위주 사용자: 40~50kWh 정도면 충분
- 장거리 주행이 많은 사용자: 70kWh 이상 권장
- 고속도로 이용 잦고 배터리 충전소 접근 어려운 지역: 80kWh 이상이면 안정적
전비가 좋은 차량이라면 작은 용량으로도 큰 주행거리를 낼 수 있지만, 겨울철, 히터 사용, 고속주행 시엔 전력 소모가 급격히 증가하므로 여유 있는 배터리 선택이 좋습니다.
Q4. 보조배터리를 구매할 때 확인해야 할 핵심 포인트는?
보조배터리는 단순히 용량(mAh)만 보고 구매하면 안 됩니다. 다음 사항을 반드시 확인하세요:
- Wh 표시 여부: 항공기 반입 제한이 보통 100Wh 미만이므로, 여행용은 100Wh 이하 제품 확인
- 출력 포트: USB-C, PD(Power Delivery), 고속 충전 지원 여부
- 출력 전력(W): 노트북 충전 시엔 45~65W 이상이 필요
- 충전 입력 속도: 배터리 자체 충전도 빠른 제품이 편리
- 무게와 부피: 대용량일수록 무거우므로 휴대성 고려
또한 KC인증, 과충전 방지 기능, 발열 안전성 등 안전 기능도 꼭 체크하세요.