배터리 사용 시간 계산기 (mAh·소비전류)

계산 입력

배터리 용량 (mAh)

기기 소비전류 (mA)

효율 (%)

결과

예상 배터리 사용 시간

8.5

시간 가동

대략적인 가동 시간	8 h 30 min
총 분	510 min

배터리 사용 시간 계산기란?

이 계산기는 세 가지 값을 바탕으로 배터리가 기기를 얼마나 오래 구동할 수 있는지 추정합니다. 즉 배터리 용량(밀리암페어시, mAh), 기기의 평균 소비전류 또는 부하(밀리암페어, mA), 그리고 실제 환경에서 발생하는 손실을 반영하는 효율 계수입니다. IoT 센서, 손전등, 드론, 보조배터리, DIY 전자 프로젝트 등에 들어갈 배터리 용량을 가늠할 때 유용합니다.

사용 방법

배터리 용량(대부분의 셀과 배터리 팩에 표기되어 있으며 예: 2000 mAh)과 기기의 소비전류(mA), 그리고 효율(%)을 입력하세요. 이론상 최댓값을 보려면 100%를 사용하면 되지만, 전압 변환 손실과 발열, 그리고 배터리가 정격 용량을 100% 발휘하는 경우가 드물다는 점 때문에 80~90%가 더 현실적입니다. 결과는 가동 시간을 시간 단위로 보여주고, 보기 쉽게 '몇 시간 몇 분'으로도 나눠서 표시합니다.

계산 공식

가동 시간은 다음과 같이 계산합니다.

$$\text{시간} = \frac{\text{용량}_{\text{mAh}}}{\text{부하}_{\text{mA}}} \times \text{효율}$$

용량은 밀리암페어시, 부하는 밀리암페어 단위이므로 두 값을 나누면 곧바로 '시간'이 나옵니다. 효율(백분율로 입력 후 소수로 변환)은 이상적인 결과값을 실제에 가까운 추정치로 낮춰줍니다.

사용 시간은 배터리 용량(mAh)을 부하(mA)로 나눈 뒤 효율을 곱한 값입니다.

계산 예시

2000 mAh 배터리가 100 mA를 소비하는 기기를 85% 효율로 구동한다고 가정하면:

$$(2000 \div 100) \times 0.85 = 20 \times 0.85 = \textbf{17시간}$$

즉 약 17시간 0분, 총 1020분의 가동 시간입니다.

같은 배터리 용량에서는 소비 전류가 낮을수록 사용 시간이 길어집니다.

일반적인 시나리오에서의 런타임

아래 표는 세 가지 용량(1000, 2000, 5000 mAh)과 세 가지 부하(10, 100, 500 mA)에 대한 예상 런타임을 나타냅니다. 모두 현실적인 85% 효율로 계산됩니다. 효율은 전압 변환, 자체 방전, 실제 사용 가능 용량이 정격 수치보다 낮다는 사실 등으로 인한 손실을 고려합니다. 런타임 공식은 다음과 같습니다:

$$\text{런타임 (h)} = \frac{\text{용량 (mAh)}}{\text{부하 (mA)}} \times \frac{85}{100}$$

용량 (mAh)	부하 (mA)	런타임 (시간)	런타임 (h:분)
1000	10	85.0	85시간 00분
1000	100	8.5	8시간 30분
1000	500	1.7	1시간 42분
2000	10	170.0	170시간 00분
2000	100	17.0	17시간 00분
2000	500	3.4	3시간 24분
5000	10	425.0	425시간 00분
5000	100	42.5	42시간 30분
5000	500	8.5	8시간 30분

런타임은 용량에 정비례하고 부하에 반비례합니다. 용량을 두 배로 늘리면 런타임도 두 배가 되고, 부하를 10배로 늘리면 런타임은 1/10로 줄어듭니다. 용량에 비해 높은 부하는 내부 전압 강하가 커져서 효율을 85% 이하로 낮출 수도 있습니다.

mAh, Wh 및 전류 변환

mAh는 에너지가 아니라 전하량을 측정합니다. 다양한 전압의 배터리를 비교하려면 와트시(Wh)로 변환해야 합니다. 주요 관계식은 다음과 같습니다:

$$1\ \text{A} = 1000\ \text{mA} \qquad \text{Wh} = \frac{\text{mAh} \times \text{전압}}{1000} \qquad \text{mAh} = \frac{\text{Wh} \times 1000}{\text{전압}}$$

암페어에서 밀리암페어로

암페어 (A)	밀리암페어 (mA)
0.01	10
0.1	100
0.5	500
1	1000
2	2000

일반적인 전압에서 mAh를 Wh로

용량 (mAh)	전압	에너지 (Wh)
2000	3.7 V	7.4
2000	5 V	10.0
2000	12 V	24.0
3000	3.7 V	11.1
5000	3.7 V	18.5
10000	3.7 V	37.0

용량 변환 예시

정격 3000 mAh, 3.7 V인 일반적인 18650 셀은 약 11.1 Wh의 에너지를 저장합니다. 동일한 11.1 Wh를 5 V(USB 출력)로 표현하면 2220 mAh에 해당합니다. 그래서 10000 mAh 파워뱅크가 전압 스텝업과 변환 손실을 고려하면 5 V USB 포트에서 10000 mAh보다 눈에 띄게 적은 용량을 제공하는 이유입니다.

자주 묻는 질문

효율 계수는 왜 넣나요? 실제 배터리는 내부 저항, 전압 레귤레이터, 온도 등으로 인해 에너지를 잃기 때문에 실사용 가동 시간은 보통 이론값의 80~90% 수준입니다.

제 기기는 mA가 아니라 A(암페어)를 쓰는데요? 부하를 입력하기 전에 암페어에 1000을 곱해 mA로 변환하세요(\(1\,\text{A} = 1000\,\text{mA}\)).

전압 차이도 반영되나요? 아니요. mAh 기반 추정은 기기와 배터리의 전압이 서로 호환된다고 가정합니다. 전압이 다른 경우 용량을 와트시(Wh)로 변환해 계산하는 것이 좋습니다.