mAh to Wh 계산기란?
배터리 용량은 보통 밀리암페어시(mAh)로 표기되지만, 항공사 반입 규정이나 운송 규정, 에너지 비교에서는 와트시(Wh)를 기준으로 삼습니다. 이 계산기는 배터리의 공칭 전압을 이용해 mAh를 Wh로 변환하여, 셀 하나든 팩 전체든 실제 에너지 용량을 알려줍니다. 스마트폰 배터리, 보조배터리(파워뱅크), 노트북 배터리, 드론용 리포(LiPo), 충전식 AA/AAA 건전지까지 모두 적용할 수 있습니다.
사용 방법
배터리 용량을 mAh 단위로 입력하고(예: 3000), 공칭 전압을 V 단위로 입력하세요(대부분의 단일 셀 리튬이온 배터리는 3.7V입니다). 계산 버튼을 누르면 와트시(Wh)와 킬로와트시(kWh)로 환산된 에너지가 표시됩니다. 여러 셀로 구성된 팩이라면 팩 전체의 공칭 전압을 입력하면 됩니다(예: 3S 리포는 약 11.1V).
계산 공식 풀이
변환 공식은 다음과 같습니다:
$$\text{Wh} = \dfrac{\text{mAh} \times \text{V}}{1000}$$mAh에 전압을 곱하면 밀리와트시(mWh)가 되고, 이를 1000으로 나누면 와트시(Wh)로 환산됩니다. 1000으로 나누는 것은 단순히 밀리(milli) 단위를 기본 단위로 바꾸는 과정으로, 1000밀리암페어가 1암페어가 되는 것과 같은 원리입니다.
계산 예시
3.7V에 10,000mAh로 표기된 일반적인 보조배터리의 용량은 다음과 같습니다:
$$10{,}000 \times 3.7 \div 1000 = \textbf{37}\,\textbf{Wh}$$이는 항공사 기내 반입 한도인 100Wh보다 낮으므로 기내 수하물로 가지고 탈 수 있습니다. 킬로와트시로 환산하면 \(0.037\,\text{kWh}\)입니다.
배터리 화학에 따른 일반적인 정격 전압
밀리암페어시간(mAh)을 와트시간(Wh)으로 변환하려면 배터리의 정격 전압이 필요합니다. 제조업체는 완전 충전 또는 완전 방전 전압이 아닌 정격(평균) 전압을 표시하며, 이 값이 공식 \(\text{Wh} = \frac{\text{mAh} \times V}{1000}\)에 사용됩니다. 아래 표는 화학 성분별로 널리 공표되는 정격 전압과 일반적인 리튬 폴리머(LiPo) 셀 개수를 나열합니다.
| 배터리 유형 | 정격 전압 | 참고 사항 |
|---|---|---|
| 리튬이온(Li-ion) | 3.7 V | 셀당; 일부 셀은 3.6 V 또는 3.85 V로 등급 지정 |
| 리튬철인산염(LiFePO4) | 3.2 V | 셀당; 방전 곡선이 더 평탄함 |
| 니켈-금속 수화물(NiMH) | 1.2 V | 셀당(AA, AAA 충전식) |
| 니켈-카드뮴(NiCd) | 1.2 V | 셀당 |
| 알칼라인(비충전식) | 1.5 V | 셀당(AA, AAA, C, D, 9V는 6개 셀 사용) |
| 납산화(Lead-acid) | 2.0 V / 셀 | 12 V 팩 = 6개 셀 |
| 2S LiPo | 7.4 V | 2 × 3.7 V 직렬 연결 |
| 3S LiPo | 11.1 V | 3 × 3.7 V 직렬 연결 |
| 4S LiPo | 14.8 V | 4 × 3.7 V 직렬 연결 |
| 6S LiPo | 22.2 V | 6 × 3.7 V 직렬 연결 |
일반 배터리의 mAh에서 Wh로 변환
아래 예시는 \(\text{Wh} = \frac{\text{mAh} \times V}{1000}\)을 일상용 배터리에 적용합니다. 최종 열은 팩이 대부분의 항공사에서 특별 승인 없이 기내 수하물에 허용하는 100 Wh 임계값 이하인지를 표시합니다.
| 배터리 | 용량(mAh) | 전압(V) | 와트시간(Wh) | 100 Wh 항공사 제한 미만? |
|---|---|---|---|---|
| 스마트폰 | 5000 | 3.7 | 18.5 | 예 |
| 보조 배터리 | 10000 | 3.7 | 37.0 | 예 |
| 대용량 보조 배터리 | 20000 | 3.7 | 74.0 | 예 |
| 노트북 배터리 | 5000 | 11.1 | 55.5 | 예 |
| AA NiMH 셀 | 2000 | 1.2 | 2.4 | 예 |
| 3S 드론 LiPo | 5000 | 11.1 | 55.5 | 예 |
보조 배터리의 인쇄된 mAh 등급은 보통 내부 3.7 V 셀을 나타냅니다. 동일한 에너지가 5 V USB 출력으로 전달될 때 사용 가능한 mAh는 전하(mAh)가 아니라 에너지(Wh)가 보존되기 때문에 더 낮게 나타납니다.
Wh 결과 해석
와트시간은 저장된 총 에너지를 측정하므로, Wh는 서로 다른 전압의 배터리를 비교하고 운송 규정을 확인하는 데 가장 유용한 수치입니다. mAh 값만으로는 화학 성분에 따라 오도적인데, 3.7 V에서의 5000 mAh 셀은 11.1 V에서의 5000 mAh 팩보다 훨씬 적은 에너지를 저장합니다.
항공 여행 제한(IATA / FAA). 리튬 배터리 규정은 mAh가 아니라 와트시간을 기준으로 합니다:
- 100 Wh 이하 — 항공사 승인 없이 기내 수하물에 허용(대부분의 휴대폰, 보조 배터리, 노트북 포함).
- 100–160 Wh — 항공사 승인이 있을 때만 허용되며, 승객은 일반적으로 최대 2개의 예비 배터리로 제한됩니다.
- 160 Wh 초과 — 승객 기내 수하물로 금지; 규제 화물로 운송해야 합니다.
예비 리튬 배터리와 보조 배터리는 화재 격리 규정 때문에 체크인 수하물이 아닌 기내 수하물로 운송해야 합니다.
운영 시간 추정. 와트시간을 기기의 평균 전력 소비량으로 나누면 대략적인 운영 시간(시간)을 얻을 수 있습니다: \(\text{시간} \approx \frac{\text{Wh}}{\text{부하(W)}}\). 예를 들어, 3 W 부하를 공급하는 18.5 Wh 휴대폰 배터리는 효율 손실 전에 대략 \(18.5 \div 3 \approx 6.2\)시간 동안 지속됩니다. 변환 손실을 고려한 더 자세한 추정치를 원하면 전용 배터리 수명 계산기에 용량을 입력하세요. 이는 일반 참고 정보이므로, 비행하기 전에 항상 특정 항공사에 현재 배터리 운송 규정을 확인하세요.
자주 묻는 질문
전압이 왜 중요한가요? mAh만으로는 전하량만 알 수 있을 뿐 에너지는 알 수 없습니다. mAh가 같아도 전압이 다른 두 배터리는 저장하는 에너지양이 다르기 때문에, Wh를 구하려면 반드시 전압이 필요합니다.
어떤 전압을 입력해야 하나요? 공칭 전압을 사용하세요. 단일 셀 리튬이온은 3.7V, 리튬인산철(LiFePO4)은 약 3.2V, 니켈수소(NiMH) 셀은 셀당 1.2V입니다.
비행기 탑승 시에도 유용한가요? 네. 항공사는 별도 승인 없이 반입할 수 있는 리튬 배터리를 100Wh로 제한합니다. 따라서 mAh 용량을 Wh로 환산해 보면 내 보조배터리를 가지고 탈 수 있는지 바로 확인할 수 있습니다.
