오랫동안 ‘충전 속도’는 iPhone을 사용하지 않던 사람들이 iPhone으로 전환하는 데 가장 큰 걸림돌이었습니다. iPhone이 다양한 편의 기능을 제공하더라도, 20분 충전으로 반나절을 사용할 수 있다는 안드로이드의 가치 제안은 여전히 많은 소비자들에게 매력적인 요소였습니다.
하지만 최대 60W 출력을 지원하는 40W 동적 전원 어댑터의 등장으로 상황은 완전히 달라질 전망입니다. iPhone 17과 iPhone Air를 각각 20분과 30분 이내에 최대 50%까지 충전할 수 있다고 밝힌 Apple의 ‘표준 전력 범위 조절 가능 전압 공급(SPR AVS)’ 도입은, 더 많은 안드로이드 사용자들이 마침내 이 상징적인 플래그십 모델로 이동하도록 이끌 수 있습니다
프로그래밍 가능 전원 공급(PPS)은 왜 안 될까요?
최대 100W 고속 충전 가능
USB-PD 3.0 사양에 도입된 프로그래밍 가능 전원 공급(PPS)은 안드로이드 스마트폰의 핵심 고속 충전 프로토콜입니다. 특히 최근 출시된 샤오미 17 시리즈는 퀄컴 스냅드래곤 8 엘리트 5세대 프로세서의 지원을 통해 거의 100W PPS 고속 충전을 구현했습니다.
이러한 고속 충전은 폰 내부의 전압 강하 과정을 최소화해, 충전 중 발생하는 열을 줄이는 방식으로 유지됩니다.
고정 프로토콜의 한계
그러나 PPS 프로토콜이 규정한 20mV 전압 스텝과 50mA 전류 스텝은 현실적으로 달성하기 어렵습니다. 전압 리플, 전압 드리프트, 접촉 저항, 먼지 등 외부 요인으로 인해 20mV 이상의 라인 손실과 전기적 오류가 발생할 수 있기 때문입니다.
결과적으로 이러한 요인들은 PPS 프로토콜의 이점을 무력화시켰습니다.
또한, 고정 전압 기반 충전과 내부 2차 전압 강하 구조는 최대 전류와 전압을 동시에 달성하는 것을 방해합니다. 그 결과, 배터리가 부족할 때 충전 속도가 광고된 수준의 절반 이하로 제한되는 경우가 많습니다. 즉, PPS는 점차 주류가 된 저전압·고전류 스마트폰 구조와 완전히 호환되지 않습니다.
그렇다면 왜 SPR AVS일까요?
PD 3.1의 확장 전력 범위(EPR) 사양에서 처음 도입된 SPR AVS는 고전력 노트북에 최대 240W의 전력을 공급하기 위해 개발되었습니다.
Apple은 MacBook Pro 16을 통해 EPR AVS를 처음 통합했으며, 이번에는 그 기술을 iPhone으로 확장한 것입니다.
SPR AVS는 27W~100W의 표준 전력 범위를 정의하며, 기기가 9V~20V 사이에서 100mV 단위로 전압을 조절할 수 있게 합니다.
USB-IF가 2024년 10월에 SPR을 PD 3.2 사양으로 공식 확장함에 따라, Apple은 iPhone 17에 SPR AVS의 고급 전압 조절 기능을 적용할 수 있게 되었습니다.
충전 경험
AVS는 다시 고정 전압 구조로 복귀해 전압과 전류 제한을 독립적으로 제어할 수 있습니다.
이를 통해 충전기는 저전압 환경에서도 설정된 최대 전류를 안정적으로 공급할 수 있으며, PPS에서 문제가 되었던 전력 손실을 해결합니다.
그 결과, 고전류 직접 충전이 필요한 배터리는 충전 사이클 내내 높은 효율을 유지할 수 있습니다.
온도 제어
AVS는 100mV 전압 스텝을 채택해, 충전기의 전압 출력을 배터리의 실시간 전압 요구에 맞출 수 있습니다.
충전 펌프 칩을 통한 2:1 또는 3:1 전압 강하 구현 시, 기기 내부 발열을 크게 줄일 수 있습니다.
또한, 이 스텝 폭은 PPS에서 문제였던 케이블 손실과 전압 리플로 인한 간섭을 견딜 만큼 충분히 안정적입니다.
수명 최적화
온도 제어는 배터리 수명 유지의 핵심입니다.
지금까지 많은 기기가 짧은 시간 동안만 고속 충전을 유지할 수 있었던 이유가 바로 열 때문입니다.
AVS는 PPS와 마찬가지로 전압 변환에 따른 열을 충전기로 외부 이관함으로써, 휴대폰 내부의 온도 상승을 억제하고 배터리의 화학적 안정성을 유지합니다.
마치 에어컨 실외기를 집 밖에 두는 것처럼, 열원을 기기 외부로 이동시키는 셈입니다.
USB 충전기의 광범위한 채택 전망
Apple의 SPR AVS 전환에 대한 의견이 엇갈리더라도, 2024년 12월 EU 공통 충전기 지침(Directive 2022/2380) 시행 이후 USB 생태계가 큰 변화를 맞이하고 있는 것은 분명합니다.
2024년 기준 302억 4천만 달러 규모인 USB PD·PPS·AVS 시장은 연평균 5.86% 성장해 2032년에는 476억 9천만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.
다행히 이들 충전 프로토콜은 모두 동일한 USB 생태계 안에서 공존합니다.
따라서 사용자는 자신이 가진 다양한 기기에 맞춰 최적의 충전 옵션을 선택할 수 있습니다.
공식 USB 컴플라이언스 테스트 서비스를 통해 SPR AVS 디버깅 및 검증을 시작하거나, GRL USB Type-C® Power 솔루션을 사용해 연구실에서 편리하게 테스트해 보세요.
References
- 40W Dynamic Power Adapter with 60W Max. Apple.
- 100W universal fast charging is here, there's no excuse Apple, Google, and Samsung! Android Authority.
- Complete PD 3.2 SPR AVS Specification (Including Full USB PD Protocol). Harger Lab.
- USB Charger Market: Global Industry Analysis and Forecast (2025-2032). MMR.
