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USB 3.0 타입C? 라이트닝? 스마트폰 단자는 어떻게 다를까

 

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2017-09-12 17:13:49
안병도 기자
(catchrod@betanews.net)

 스마트폰을 쓰면서 사용자가 가장 먼저 쓰는 단자는 대부분 아래쪽에 있는 충전단자일 것이다. 이 단자는 충전도 하지만 데이터전송용으로도 쓰인다. 그런데 이 단자가 모두 똑같지 않다. 기술에 대해 잘 모르는 사용자라면 라이트닝이나 USB 3.0타입C 같은 이름을 들어도 무엇인지 파악하기 어렵다. 이번에는 이런 스마트폰 충전단자에 대해서 알아보았다.

초창기 휴대폰은 노키아, 모토로라, 삼성, LG 등 다양한 제조사만큼 다양한 단자를 가지고 있었다. 하지만 스마트폰으로 넘어오면서 안드로이드 진영은 USB 가운데 USB 2.0 마이크로 B 타입의 단자로 거의 통일 되었고 애플만 독자적인 30핀 단자를 사용했다.

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최근 출시되는 스마트폰은 USB-C 타입 단자를 채택하는 경우가 많다. 삼성 갤럭시 노트8, LG V30, 소니 엑스페리아 XZP 등 최근 출시 되거나 출시 예정인 스마트폰들이 대부분 그렇다. 애플은 2012년 그때까지 사용하던 30핀 단자를 버리고 라이트닝 단자로의 교체를 선언했다.

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마이크로 B 타입이나 USB-C 타입 그리고 라이트닝 단자는 얼핏 보면 비슷한 느낌이다. 하지만 비슷하다면 굳이 이렇게 따로 나와 있을 리 없다. 이 단자들이 무엇이 같고 다른지 하나하나 살펴보도록 하자.



USB와 스마트폰

USB는 Universal Serial Bus의 준말이다. 예전엔 키보드와 마우스는 PS/2 포트, 프린터는 병렬 포트, MP3플레이어는 직렬 포트로 각각 다른 단자를 사용해 불편했다. 이것을 하나로 통합하기 위해 노력했고, 그 결과 탄생한 것이 바로 USB이다.

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스마트폰을 컴퓨터와 연결하고, 배터리를 충전하기 위해 가장 많이 사용하는 단자도 바로 USB다. 하지만 같은 USB라도 다양한 규격과 타입이 있다. 스마트폰에는 USB2.0 마이크로 B 타입의 단자가 가장 많이 쓰이고 있으며, 최근 스마트폰에 채택되는 것은 USB 3.1 타입 C이다.


USB 규격과 속도

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USB는 1996년 최초로 1.0 규격이 만들어졌다. 그 후 1998년 1.1버전이 발표되었다. USB 1.1은 12Mbps의 속도를 가지고 1.0보다 호환성과 안정성을 향상시켰다.

USB 2.0은 2000년에 발표되었다. 지금까지도 대중적으로 사용되는 USB가 이 버전이다. 최대 480Mbps의 빠른 속도를 지원하면서 다양한 기기들을 연결할 수 있게 되었다. 많은 스마트폰이 지원하는 단자도 이 2.0이다.

2008년에 나온 USB 3.0은 최대 속도가 5Gbps로 월등히 증가했다. 그리고 공급 전원이 500mA에서 900mA로 변경되었다. 2013년 개정된 USB 3.1이 나오면서 최대 속도는 10Gbps가 되었다. USB 3.1 규격이 나오면서 USB 3.0은 USB 3.1 Gen 1로, USB 3.1은 USB 3.1 Gen 2로 명칭이 변경되었지만 많은 사람이 구분의 편의성 때문에 USB 3.0과 USB 3.1이라는 명칭을 사용하고 있다.


USB 2.0과 3.0의 연결 타입

USB 2.0은 다양한 모습의 단자로 여러 제품과 연결된다. 가장 기본적인 A 타입부터 주로 프린터에서 볼 수 있는 B 타입, 예전 디지털카메라나 MP3 플레이어 등에서 볼 수 있던 미니 B 타입이 있다. 그리고 현재 가장 많이 볼 수 있는 마이크로 B 타입이 스마트폰에서도 대중적으로 쓰이고 있다.

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USB 3.0은 핀 개수가 5~7개가 추가되었다. A 타입은 기존 형태를 유지하면서 핀을 추가했으나 B 타입과 마이크로 B타입은 2.0과의 호환을 위해 기존 형태에서 단자가 더 추가되는 모양으로 바뀌었다. 갤럭시 노트3 와 갤럭시 S5가 마이크로 B 타입의 USB 단자를 채택하였다. 현재 외장 하드에서 많이 사용되고 있다.


새로운 단자 USB-C 타입

USB 3.1이 나오면서 새로운 모습의 단자인 C 타입이 함께 등장했다. 이 단자는 마이크로 B 타입과 비슷한 크기에 앞뒤 구분이 없어 어느 쪽으로도 연결 가능하다. 3.1과 함께 등장했다고 이 타입이 USB 3.1 전용인 것은 아니다. 2015년 출시된 넥서스 5X는 USB 타입 C를 채택했지만, USB 2.0 규격이었다.

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C 타입은 기기 간 케이블 연결만으로 데이터를 전송할 수 있으며 USB PD를 지원하여 최대 100W의 전력 송신이 가능해 노트북이나 태블릿 등의 기기에 전원 역할도 할 수 있다. 그리고 HDMI와 같은 디스플레이 포트로도 사용할 수 있어 차세대 통합단자로 떠오르고 있다.


애플 라이트닝

대부분의 스마트폰이 마이크로 B 타입의 단자를 채택할 때 나만의 길을 가던 곳이 애플이었다. 독자적인 30핀 단자를 사용하였는데 가로로 긴 형태였다. 라이트닝 단자는 애플이 30핀 단자를 대체하기 위해 2012년 출시했다. 작은 크기로 적은 공간을 차지하게 되었고, 앞뒤 구분이 없어 뒤집어 꽂더라도 아무 문제가 없어 편리하다.

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단자의 금속 부분이 노출되어 있어 전기가 통할 위험성이 있을 수 있다. 하지만 커넥터가 뽑혀 있거나 꼽는 동안에는 전원이 차단된다. 기기에 연결된 후 기기를 파악해 전원이 연결되도록 설계하여 위험성을 차단했다. 그리고 인증 칩을 내장해 비정품을 사용해서 생길 수 있는 문제도 피할 수 있도록 하였다.

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라이트닝 단자를 사용하기는 기기는 2.1A를 지원하는 케이블로 빠르게 충전할 수 있다. 그리고 아이폰 7에서는 이어폰 단자를 없애고 라이트닝 단자로 이어폰, 헤드폰 등의 음향기기와 연결을 대체하며 라이트닝 단자를 통합단자로 발돋움시키고 있다.


더 빠르고 더 편리해진 단자들

초창기 휴대폰은 각양각색의 단자를 가지고 있었다. 하지만 현재는 마이크로 B 타입, USB-C 타입 그리고 라이트닝 단자로 정리되고 있다. 또한, USB 3.1를 채택해 USB 2.0보다 더 빠른 속도로 충전을 하고 데이터를 전송할 수 있게 되었다.

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이렇게 점점 더 빠르고 편리한 단자들이 스마트폰에 채택되며 높아진 스마트폰의 성능과 발을 맞추고 있다. 앞으로 출시될 USB 3.2는 3.1의 두 배인 20Gbps의 속도를 지원할 것이라고 한다. 이후에 나올 더 새로운 단자는 어떤 모습과 성능을 가지고 우리 앞에 나타날지 기대해도 좋을 것이다.




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