보조배터리 10,000mAh로 휴대폰은 2번이 아니라 1.9번 충전됩니다

보조배터리를 고를 때 가장 먼저 보게 되는 숫자는 10,000mAh나 20,000mAh 같은 용량이지만, 이 숫자가 실제로 휴대폰을 몇 번 충전해 주는지는 계산해 본 적이 없었습니다. mAh는 전압이 정해져 있지 않으면 에너지를 비교할 수 없는 단위이며, 에너지는 와트시(Wh)로 바꾸어야 정확히 비교할 수 있습니다. 그래서 mAh를 Wh로 바꾸는 공식, 변환 손실을 고려한 실제 충전 횟수, 와이파이 공유기처럼 작은 기기를 몇 시간 돌릴 수 있는지를 계산하였습니다. 계산에 사용한 전압 3.7V, 휴대폰 배터리 4,000mAh, 변환 효율 80%는 설명을 위한 가정이며 특정 제품의 실제 값이 아니라는 점을 명시합니다.

1. mAh를 Wh로 바꾸는 공식을 계산합니다

전지의 에너지는 용량(mAh)에 전압(V)을 곱하고 1,000으로 나누어 와트시(Wh)로 구합니다. mAh는 전류가 흐른 양을 나타내는 단위일 뿐이고, 같은 전류가 흘러도 전압이 높으면 더 많은 에너지를 담고 있기 때문입니다. 리튬이온 전지 한 셀의 공칭 전압은 일반적으로 약 3.7V로 안내되며, 이 글에서는 이 값을 계산에 사용하였습니다. 이 값은 제가 측정한 것이 아니라 일반적으로 알려진 공칭값을 가정한 것입니다.

공식에 대입하면 10,000mAh의 에너지는 10,000 ×3.7÷1,000=37Wh입니다. 5,000mAh는 18.5Wh이고, 20,000mAh는 74Wh이며, 27,027mAh는 100Wh입니다. 용량이 두 배가 되면 에너지도 정확히 두 배가 되는 비례 관계입니다. 따라서 같은 3.7V 셀을 사용하는 제품끼리라면 mAh만 비교해도 에너지의 크기를 비교할 수 있습니다.

그러나 제품의 포장지에 Wh가 함께 적혀 있다면 그 숫자를 우선하여 확인하는 것이 안전합니다. 제조사가 표시한 mAh가 어떤 전압을 기준으로 한 값인지 알기 어렵기 때문입니다. 3.7V 기준의 값과 5V 기준의 값은 같은 mAh라도 에너지가 약 35% 차이 나는 경우가 있어서, 두 제품을 비교할 때 기준이 다르면 결과가 어긋날 수 있습니다. 이 글에서는 모든 제품을 3.7V 기준으로 통일하여 계산하였습니다.

휴대폰 배터리도 같은 방식으로 환산해야 비교가 가능합니다. 휴대폰 배터리를 4,000mAh, 공칭 전압을 3.85V라고 가정하면 에너지는 4,000 ×3.85÷1,000=15.4Wh입니다. 이 값은 제가 가진 기기의 실제 사양이 아니라 계산을 위한 가정이며, 독자께서는 본인 휴대폰의 배터리 용량으로 바꾸어 계산해야 합니다. 보조배터리의 37Wh를 휴대폰의 15.4Wh로 나누면 약 2.4회라는 이상적인 수치가 나오지만, 이는 손실을 고려하지 않은 값입니다.

2. 변환 손실을 고려한 실제 충전 횟수를 계산합니다

보조배터리는 내부 전압을 출력 전압으로 바꾸는 과정에서 에너지의 일부가 열로 사라지는 구조입니다. 이 손실 때문에 표시된 용량을 전부 휴대폰에 옮길 수 없습니다. 변환 효율은 제품과 충전 속도에 따라 다르며 일반적으로 70~90% 범위로 안내되는 경우가 많습니다. 이 글에서는 중간값인 80%를 대표 가정으로 사용하였고, 70%와 90%도 함께 계산하였습니다.

10,000mAh 보조배터리의 에너지 37Wh에 효율 80%를 곱하면 휴대폰에 전달 가능한 에너지는 29.6Wh입니다. 이를 휴대폰 배터리 15.4Wh로 나누면 약 1.92회 충전할 수 있습니다. 효율이 70%라면 25.9Wh로 약 1.68회, 90%라면 33.3Wh로 약 2.16회입니다. 따라서 10,000mAh 제품은 이상적인 2.4회가 아니라 대략 1.7~2.2회로 생각하는 것이 현실적입니다.

용량별로 비교해 보면 5,000mAh는 효율 80%에서 14.8Wh가 전달되어 약 0.96회입니다. 휴대폰을 한 번도 완충하지 못한다는 뜻이며, 비상용으로 쓸 때에는 약 96%까지 충전하는 정도로 이해하는 것이 적절합니다. 20,000mAh는 59.2Wh가 전달되어 약 3.84회입니다. 용량이 커질수록 충전 횟수는 비례하여 늘어나지만 무게와 부피도 함께 커지므로, 휴대성을 고려하여 선택해야 합니다.

이 계산에서 얻을 수 있는 실용적인 결론은 두 가지입니다. 하나는 표시 용량의 약 80% 정도만 실제로 사용할 수 있다고 어림하면 큰 오차 없이 계획을 세울 수 있다는 점입니다. 다른 하나는 휴대폰을 20%에서 80%까지만 충전하면 같은 보조배터리로 더 많은 횟수를 충전할 수 있다는 점입니다. 사용 습관에 따라 체감 횟수는 크게 달라질 수 있으므로, 이 값은 선택을 돕기 위한 기준일 뿐입니다.

3. 사용 시간 계산과 기내 반입 기준, 내 보조배터리 점검표를 정리합니다

보조배터리로 작은 기기를 얼마나 돌릴 수 있는지는 전달 가능한 에너지를 기기의 소비전력으로 나누어 구합니다. 사용 가능한 시간(시간)=용량(Wh)×효율÷소비전력(W)입니다. 10,000mAh 제품의 전달 에너지 29.6Wh를 기준으로 하면 소비전력 5W인 LED 스탠드는 약 5.92시간, 12W인 와이파이 공유기는 약 2.47시간, 30W인 소형 장치는 약 0.99시간입니다. 이 소비전력은 설명을 위한 가정이므로 본인 기기의 정격 표시를 확인하여 대입해야 합니다.

항공기에 보조배터리를 가지고 탈 때에는 용량 기준이 중요합니다. 일반적으로 안내되는 기준은 100Wh 이하의 리튬 배터리는 기내에 휴대할 수 있고, 100Wh를 넘으면 항공사의 승인이 필요하거나 제한된다는 것입니다. 3.7V 기준으로 환산하면 약 27,000mAh가 경계에 해당하므로, 20,000mAh 제품은 74Wh로 기준 이내이고 30,000mAh 제품은 111Wh로 기준을 넘습니다. 실제 규정은 항공사와 국가에 따라 다를 수 있으므로 탑승 전에 해당 항공사의 안내를 확인하는 것을 권장합니다.

직접 확인해 보는 방법도 있습니다. 휴대폰 배터리를 가능한 한 낮은 상태까지 사용한 뒤 보조배터리로 완충하고, 보조배터리의 잔량 표시가 얼마나 줄었는지 기록하는 방법입니다. 그 줄어든 비율을 보조배터리의 전체 에너지에 곱하면 실제로 사용한 에너지를 추정할 수 있습니다. 다만 잔량 표시등은 몇 단계로만 표시되는 제품이 많아 정밀하지 않으므로, 이 방법은 대략적인 비교에 적합합니다.

아래의 첫 번째 표는 효율 80%를 가정하여 용량별 이론값을 정리한 것입니다. 두 번째 표는 본인의 보조배터리와 휴대폰에 맞는 값을 적고 계산할 수 있는 기록표입니다. 첫 번째 표의 숫자는 가정에서 계산한 이론값이며 특정 제품의 성능을 나타내지 않습니다.

표시 용량	에너지(3.7V 기준)	전달 에너지(효율 80%)	휴대폰 충전 횟수(15.4Wh 기준)
표시 용량은 5,000mAh입니다.	에너지는 18.5Wh입니다.	전달 에너지는 14.8Wh입니다.	충전 횟수는 약 0.96회입니다.
표시 용량은 10,000mAh입니다.	에너지는 37Wh입니다.	전달 에너지는 29.6Wh입니다.	충전 횟수는 약 1.92회입니다.
표시 용량은 20,000mAh입니다.	에너지는 74Wh입니다.	전달 에너지는 59.2Wh입니다.	충전 횟수는 약 3.84회입니다.
표시 용량은 약 27,000mAh입니다.	에너지는 약 100Wh로 기내 기준의 경계입니다.	전달 에너지는 약 80Wh입니다.	충전 횟수는 약 5.19회입니다.