배터리 메모리 효과

음료수가 절반쯤 남은 유리잔을 씻지 않고 그 위에 계속 새 음료를 채워 마신다고 상상해 보세요. 바닥에 고인 음료가 점점 굳어 찌꺼기가 쌓이면, 나중에는 컵 전체가 비어 있어도 위쪽 절반에만 음료를 담을 수 있게 돼요.

과거에 널리 쓰이던 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 충전지 내부에서도 정확히 이런 일이 벌어졌어요. 전기를 100% 다 쓰지 않고 50%나 70%쯤 남았을 때마다 충전기를 꽂으면, 쓰지 않고 남겨둔 화학물질의 결정 크기가 비정상적으로 거대해지는 현상이 일어났어요.

결정이 커지면 화학 반응을 일으킬 수 있는 표면적이 줄어들어서 전기를 원활하게 내보내지 못해요. 배터리는 마치 '여기까지가 내 바닥이구나' 하고 스스로 착각하며 기억해 버린 것처럼 작동 영역이 좁아져요.

결국 사용자는 배터리를 분명히 100%까지 꽉 채워 충전했는데도, 실제로는 평소에 쓰던 일부분만 쓰고 전원이 꺼져버리는 불편을 겪게 되었답니다.

메모리 효과가 생겼을 때, 배터리 안에 들어있던 전기 에너지 자체가 공기 중으로 날아가거나 영원히 사라진 것은 아니에요.

화학물질의 결정이 굵어지면 배터리 내부의 저항이 급격히 높아져요. 저항이 높아진 배터리는 전류를 내보낼 때 전압이 정상 수준보다 훨씬 이른 시점에 뚝 떨어지게 돼요. 전자기기는 안정적으로 돌아가기 위해 일정한 전압을 요구하는데, 전압이 기준치 아래로 떨어지는 순간 기기는 배터리가 다 닳았다고 판단해 스스로 전원을 꺼버려요.

즉, 배터리 통 안에는 여전히 에너지가 남아 있지만, 전압이 낮아져서 기기가 꺼내 쓰지 못하는 상태가 된 것이죠.

다행히 니켈 배터리는 전기를 완전히 바닥내는 완전 방전과 끝까지 채우는 완전 충전을 몇 차례 반복하면, 굳어졌던 결정을 깨뜨려 본래 성능을 되살릴 수 있었어요.

지금 우리가 매일 쓰는 스마트폰, 무선 이어폰, 노트북, 전기차에는 거의 예외 없이 리튬 이온(Li-ion) 배터리가 들어가요. 리튬 이온 배터리는 니켈 배터리와 에너지를 주고받는 원리가 전혀 달라서 메모리 효과가 사실상 문제 되지 않아요. 2013년 일부 리튬 배터리에서 아주 작은 메모리 효과가 발견되기도 했지만, 그 크기는 전압의 1천분의 몇 수준이에요.

오히려 리튬 이온 배터리는 0%에 가깝게 자주 방전시키면 수명이 줄어들기 쉬워요. 화면에 0%가 떠도 보호 회로가 남겨 둔 여유분이 있지만, 그 상태로 오래 방치해 전압이 정말 바닥까지 떨어지면 전극이 상해 되돌리기 어려운 손상이 생길 수 있어요.

스마트폰 배터리를 건강하게 오래 쓰고 싶다면 옛날 방식과 반대로 행동해야 해요. 0%까지 방전되기를 기다리지 말고, 잔량이 20~30% 정도 남았을 때 틈틈이 수시로 충전해 주는 습관을 들이는 것이 배터리 수명을 지키는 최선의 방법이에요.

항상 20%에서 80% 사이의 충전 구간을 유지하며 사용하는 것만으로도 배터리를 훨씬 더 오랫동안 좋은 컨디션으로 유지할 수 있어요.