발열은 모든 전자기기의 적이다. 과도한 발열이 지속된다면 기기의 수명을 갈아먹고 고장을 일으키며 심할 경우 폭발로까지 이어질 수 있다. 데스크톱이나 노트북의 경우 열을 식히는 여러 장치들이 탑재돼 있지만, 스마트폰은 쿨러와 같은 거추장스러운 쿨링 시스템을 탑재하기 어려워 열에 무방비로 노출돼 있다고 해도 과언이 아니다.스마트폰 발열이 지속될 시 기기 자체에 악영향을 주는 것은 당연하고 피부에 직접 닿아 있기 때문에 저온화상의 위험까지 있다. 기기의 안전을, 그리고 나의 안전을 위해 스마트폰의 열을 식히는 방법에는 어떤 것들이 있는지 알아보자. 

스마트폰 발열 원인

스마트폰의 두뇌 역할을 하는 AP는 수없이 많은 트랜지스터로 구성돼 있다. 반도체의 핵심 부품인 트랜지스터에 전류가 흐르면 저항에 의한 전자 충돌로 열이 발생하며 이 외에 내부 회로와 다양한 프로세서들이 작동할 때도 열이 발생한다. 배터리도 마찬가지다. 이렇게 열이 많이 발생함에도 스마트폰에는 데스크톱이나 노트북 수준의 쿨링 기능을 찾기 힘들다. 열을 식히는 쿨링팬도 없고 열을 내보내는 커다란 통풍구도 없다. 일정 온도까지 올라가면 열로 인한 고장을 막기 위해 AP의 속도를 낮추거나 실행 중인 프로그램을 강제로 종료시키지만 이는 임시방편일 뿐이다.스마트폰으로 영화를 보고, 쇼핑을 하고, 게임도 하게 되면서 사람들은 더 쾌적한 환경에서 엔터테인먼트 활동을 즐기고 싶어 한다. 이에 제조사는 한 손에 들어오는 작은 크기를 유지하면서 화면을 키우고, 해상도를 향상시키는 등 이전 세대보다 한 층 더 업그레이드된 신제품을 선보인다. 성능은 점점 높아져가지만 그에 적합한 효율적인 발열 처리 기술은 개발되지 않아 스마트폰의 발열 문제는 아직까지 해결되지 않은 숙제로 남아있다. 

얼마나 뜨거워질까?

대부분의 스마트폰에는 발열 관리를 위해 온도 측정 센서가 탑재돼 있어 무료로 다운로드할 수 있는 애플리케이션으로 온도를 측정할 수 있다. 이번 기사에서는 ‘Cpu temperature’와 ‘CPU-Z’ 앱을 이용해 AP와 요즘 안전 문제로 화제가 되고 있는 배터리 온도를 측정했다. 테스트를 진행할 스마트폰은 기자의 스마트폰이자 발열 문제가 심각하다고 소문이 자자한 ‘LG G3’다. 2014년 여름에 구매한 제품이며 퀄컴 스냅드래곤 801(2.46GHz)가 탑재됐다. 같은 장소에서 화면 밝기 80%로 맞춰 둔 뒤, 와이파이 환경에서 진행했다.

대체로 음악 애플리케이션을 이용해 스트리밍 서비스로 노래를 듣는 등 화면을 켜놓지 않은 상황에선 온도가 크게 오르지 않았다. 충전 시엔 배터리의 온도가 30도로 상승하긴 했지만 완충이 되면 평균 수준을 유지했다. 하지만 웹서핑을 하거나 SNS, 동영상 감상과 같은 활동을 했을 땐 AP가 평균 60도를 유지하며 10도 이상 상승했으며, 배터리 온도도 35도 이상을 유지했다. 특히, 고사양 게임 시엔 AP 온도가 순간적으로 70도 가까이 치솟기도 했다.

   

제조사의 노력

스마트폰 발열은 소비자들이 계속해서 지적해온 문제점이다. 제조사들도 이 점을 해결하기 위해 여러 가지 솔루션을 개발해왔다. 대표적인 해결책은 앞서 언급했듯이 지나친 과열을 방지하기 위해 강제적으로 성능을 제한시켜 온도를 낮추는 쓰로틀링 기능이다. 게임을 하거나 고화질 영상을 감상할 때 스마트폰이 느려지는 이유가 바로 이 기능 때문이다. 열에 의한 기기 손상을 최소화하기 위한 어쩔 수 없는 선택이지만 고성능을 바라고 산 스마트폰이 고성능을 사용할 때마다 느려진다면 사용자들의 불만이 생길 수밖에 없다.

가장 심한 발열이 일어나는 AP에는 big.LITTLE 구조를 채택한다. 멀티코어를 리틀코어 빅코어로 나눠서 탑재해 평소에는 리틀코어를 사용하다 고성능을 요구하는 작업 실행 시엔 빅코어를 사용하는 식이다. 환경에 따라 필요한 코어를 할당하기 때문에 전력 소모가 낮아져 발열도 상대적으로 낮은 편이다.

 

삼성전자는 전략 상품이었던 ‘갤럭시노트7’의 배터리 폭발 사고로 기업 이미지에 심각한 타격을 입었다. 이에 차기 전략 상품인 ‘갤럭시S8’에는 배터리 발열로 인한 사건사고를 사전에 방지하기 위해 문제가 발생했던 배터리의 공급업체를 기존 협력사였던 중국 ATL에서 일본 무라타제작소로 변경했다. 고용량을 고집하기보단 8단계 배터리 안정성 검사 시스템 도입, 안전 설계 다중 안정 장치 등 배터리 발열 수위를 조정하고 소비전력을 개선해 ‘안전한’ 배터리에 초점을 맞췄다.

 

LG전자도 심혈을 기울린 전략 스마트폰 G6의 발열 성능을 대폭 강화시켰다. 열을 쉽게 전도시키는 히트파이프를 탑재하고 열이 많이 발생하는 부품의 거리를 넓혀 열이 한 곳에 집중되는 현상을 방지했다. 

 애플 역시 새롭게 출시할 아이폰에 방열을 위한 새로운 기술을 적용시킬 것으로 보인다. 열이 발생하는 부분에 얇은 흑연 시트를 감싸 방열하는 기술로 지난 2015년 특허를 신청했다. 무선 충전 기능 도입, OLED 패널 장착, 글라스 바디 채택 등으로 인해 내부 온도가 상승될 것을 대비한 대책으로 추측된다.  

발열 방지 대책

제조사들이 발열을 피하기 위해 많은 노력을 쏟아 붓고 있지만 과연 얼마나 효과를 발휘할지는 미지수다. 그럼 사용자 스스로 할 수 있는 발열 방지 대책에는 어떤 것들이 있을까. 가장 기본적인 방법은 많은 기능을 사용하지 않는 것이다. 사용하지 않을 때는 블루투스, NFC, GPS와 같은 기능을 꺼두고, LTE 보다는 와이파이가 열을 적게 발생시켜 장시간 사용 시에는 와이파이를 활용하는 것이 좋다.특히, 화면 밝기를 50% 이상 낮추는 것으로 심한 발열을 막을 수 있다. 실제로 밝기를 30%로 설정한 후 테스트와 같은 영상을 20분 동안 감상하니 AP 52도, 배터리 32도로 내부 온도가 대폭 낮게 측정됐고 웹서핑 시에도 평균 수준을 유지했다. 다만 게임의 경우, 여전히 AP 온도는 60도 이상 치솟았고 배터리 역시 35도 이상 상승했다.또한, 우리도 모르게 실행되고 있는 프로그램을 종료시키기만 해도 어느 정도 효과를 볼 수 있다. 스마트폰 쿨링을 도와주는 무료 애플리케이션을 이용하면 발열을 유발하는 백그라운드 앱을 찾아 종료시키고 실시간 온도 체크, 지나친 과열 시 알림을 받는 등 효과적으로 스마트폰 온도를 관리할 수 있다.