올해 하반기 전략 스마트폰 '갤럭시노트9' S펜에 슈퍼캐패시터를 탑재한 삼성전자를 시작으로 차세대 무선기기 전원 소자로 슈퍼캐패시터 시장이 커질 것으로 전망된다. 하지만 모바일 기기에 탑재할 수 있는 초소형 칩 타입 슈퍼캐패시터는 현재 전량 일본에서 수입하고 있다. 향후 시장 확대에 대비해 국산화가 필요하다는 지적이 나온다.
12일 업계에 따르면 삼성전자가 지난 8월 출시한 '갤럭시노트9'용 신형 S펜에는 일본 세이코인스트루먼트(SII)가 생산하는 칩 타입 슈퍼캐패시터가 탑재됐다.
갤럭시노트9 S펜은 차세대 에너지저장장치인 슈퍼캐패시터를 탑재해 별도 충전 없이 갤럭시노트9에 꽂기만 하면 약 40초 만에 완충된다. 완충된 S펜은 대기 시간 기준 30분, 최대 200번까지 버튼 사용이 가능하다.
슈퍼캐패시터는 일반 캐패시터와 비교해 용량이 커 붙여진 이름으로 전기이중층캐패시터(EDLC), 마이크로배터리라고도 불린다. 활성탄소 표면에 전하를 물리적으로 흡·탈착해 순간적으로 많은 전기에너지를 저장하고 높은 전류를 순간 공급하는 것이 특징이다. 낮은 내부 저항으로 고출력 방전과 초급속 충전이 가능하다.
이런 특징 때문에 전자기기 전원 공급이 중단됐을 때 데이터를 저장해주는 백업용 전원과 고출력 보조전원으로 주로 쓰인다. 일반 배터리와 비교해 충전이 빠르고 출력이 높은 특성으로 이차전지를 대체할 IT기기와 전기자동차용 차세대 에너지저장장치로도 주목받는다. 향후 사물인터넷(IoT) 기기에 에너지 저장 소자로도 광범위 하게 활용될 가능성이 높다.
슈퍼캐패시터는 원통형, 코인형, 파우치 형태가 주류를 이룬다. 하지만 이런 형태는 인쇄회로기판(PCB) 내 표면실장(SMT)이 불가능하고 크기와 고내열성 등 업계 요구사항을 충족시키기 힘들었다.
칩 타입 슈퍼캐패시터는 이런 단점을 해소한 제품이다. 모바일 기기에 탑재할 수 있는 초소형 칩 타입 슈퍼캐패시터는 현재 세이코인스트루먼트가 시장을 거의 독점하고 있다. 공급 물량이 적은데 수요가 많아 가격이 비싸다.
S펜에 탑재되는 칩 타입 슈퍼캐패시터 역시 세이코가 개발한 것으로 현재 전량 일본에서 수입하는 것으로 전해졌다. 필요한 물량은 연간 3000만대 이상으로 연간 구입액이 100억여원 정도로 추산된다.
업계 관계자는 “삼성을 시작으로 애플도 내년 스타일러스펜에 슈퍼캐패시터를 탑재할 가능성이 점쳐지고 향후 IoT용 무선 센서 네트워크를 구현하기 위한 핵심 기술인 에너지하베스팅용 차세대 전원 소자로도 슈퍼캐패시터가 주목받는다”면서 “하지만 초소형 슈퍼캐패시터는 현재 일본 수입에 의존하고 있어 국산화가 필요한 상황”이라고 말했다.
정현정 배터리/부품 전문기자 iam@etnews.com
