중학교 교과를 펼쳐보면

전력 = 전압 x 전류 라고 나와있습니다.

이것을 잘 기억하세요.

우선 베터리에 나와있는 숫자를 이해하셔야 됩니다.

제가 쓰는 리튬 인산철 베터리는 9.9v 1400mAh 15c 라고 적혀있습니다.

9.9v는 잘 아시는 것 처럼 전압입니다.

1400mAh 는 베터리의 용량입니다. m은 1/1000을 뜻하니 제 베터리는 1.4 암페어(A)의 전류를 1시간 동안 소모하면 완전 방전이 된다는 뜻입니다. 즉, 제 베터리에 1.4A 짜리 방전기를 달면 1시간이면 베터리가 엥꼬난다는 이야깁니다. 만약에 0.7A의 방전기를 달면 2시간이면 베터리 용량은 0이 됩니다. 2.8A짜리 방전기를 달면 30분이면 소모할 에너지가 다 떨어지겠죠. 즉 일할 수 있는 총양을 뜻합니다.

15c는 방전율입니다.

방전율에 대해 잘 이해하지 못하시는 분들이 계신데 방전율은 베터리마다 상대적인 것입니다.

방전율은 쉽게 설명하면 한번에 찾아먹을 수 있는 전류의 양을 뜻합니다.

만약 제 베터리의 방전율이 1C라면 한번에 찾아먹을 수 있는 전류양이 1.4A가 되는겁니다.

제 베터리는 15C 베터리니까 1.4 x 15 = 21A까지 뽑아먹을 수 있다는 뜻입니다.

그런데 우리가 사용하는 모터는 무부하일 때 즉 전동건에서 모터를 꺼내서 혼자 돌렸을 떄 8.4볼트 환경에서 약 3A의 전류를 소모합니다. 하지만 모터에 부하가 걸렸을 때 전동건 내부에서는 걸리는 전류는 10A가 넘습니다.

모터의 특성을 약간 설명드리겠습니다. 모터의 힘 (토크과 RPM 뭉뚱그려서 그냥 힘이라고 합시다. 대충 대충 넘거가죠.)은 베터리의 볼트수가 올라가면 갈수록 올라갑니다. 모터에 8.4볼트의 전압을 걸어줬을 때 모터가 원하는 전류가 결정이 되고 그만큼 모터를 그 전류를 빨아먹게 됩니다. 무부하 상태에서 8.4볼트의 전압을 걸어주면 마루이 EG1000 모터의 경우 3A의 전류를 베터리에 신청하게 되고 베터리는 3A의 전류를 흘려보내 준다고 생각하시면 됩니다. 9.6볼트의 전압을 흘려주면 모터는 더 높은 전류를 베터리에게서 빨아먹습니다. 그래서 같은 용량의 높은 볼트의 베터리를 사용하면 사용시간은 더 빨리 줄어들겠죠. 모터가 전류를 더 먹으니까요.

그럼 부하를 걸어볼까요?

모터에 부하를 걸면 모터는 10A를 빨어먹습니다.

베터리 용량이 크고 방전율이 좋은 제가 쓰는 베터리는 21A까지 내줄 수 있습니다.

즉 충분히 필요한 전류를 공급할 수 있다는 이야기입니다.

여기서 과전류가 베터리에 걸리게 되면 베터리는 전압이 급격히 감소하게 됩니다.

전력 = 전압 x 전류 인데 전압이 떨어지게 되면 모터에 걸리는 전력자체가 줄어듭니다. 즉, 모터가 힘없이 돌아가게 됩니다.

물론 떨어지는 접압에 따라서 전류도 막 떨어집니다. 점점더 힘이 없어지겠죠.

이것은 베터리의 내부저항과 관련이 있습니다.

여기서 방전율이 중요하게 작용합니다.

방전율이 높은 베터리일 수록 베터리에서 모터가 전류를 빨아먹을 때 전압의 감소가 덜 합니다.

즉, 방전율이 좋은 베터리일수록 전압이 감소되는 정도가 덜 하기 때문에 모터가 더 힘있게 돌게 되는 겁니다.

내부저항이 덜 하다는 이야기입니다.

이러한 이유로 해서 7.4볼트 리튬계열로 모터를 돌렸을 때 저가형 9.6볼트 수소베터리로 모터를 돌렸을 때 보다 더 힘이 좋게 느껴지는 것입니다. 전류가 미세하게 흐를 때 측정한 볼트는 각각 7.4볼트 9.6볼트 이지만 실제로 모터를 돌릴 때는 리튬 7.4볼트가 수소 9.6볼트보다 높은 전압을 보입니다. (저도 정확히 측정을 안해봐서 얼마나 걸리는 지는 모르겠습니다.) 중국산 총에 부록으로 들어있는 9.6볼트는 방전율도 낮고 베터리 자체 품질이 낮아서 베터리 내부저항도 크게 걸립니다. 그래서 실제로 전동건 발사시 베터리의 전압을 측정해보면 부록으로 들어있는 수소베터리는 전압이 엄청나게 감소되는 것을 볼 수 있습니다.

하지만 전동건 가게에서 팔고있는 수소베터리는 방전율이 높기 때문에 9.6볼트 1600mAh 베터리라면 7.4볼트 리튬 폴리머 보다는 더 힘있게 모터를 돌릴 수 있습니다.

만약에 총을 튜닝한 상태라면? 파워튜닝을 한 경우에는 전동건 부하가 20A가 걸릴 수도 있을겁니다. 이때 7.4볼트 1500mAh 15C 방전율이라면 무리없이 이 총을 돌릴 수 있겠지만 9.6볼트 1600mAh 7C라면 돌리기가 힘듭니다. 이때 꼭 수소 베터리를 써야된다면 3200mAh짜리를 써야지 충분한 전류를 공급할 수 있을겁니다.

베터리 충전에 관해

충전기는 어지간하면 델타피크 기능이 달린 충전기를 사용하시면 좋겠습니다. 수소베터리의 경우 충전 전류가 중요한데 이 충전 전류를 잘 맞추지 못하면 베터리 수명이 급격하게 줄어듭니다. 그리고 용량을 넘어선 충전의 경우도 베터리에 무리가 갑니다. 베터리를 물탱크라고 생각하시면 되는데 물탱크 용량을 넘어서 물을 넣으면 탱크가 터지는 것과 같은 원리입니다.

(델타피크란? 베터리가 충전을 하게되면 전압이 점점 늘어나는데 완충이 되면 전압이 약간 감소하게 됩니다. 이때를 델타피크라고 부르며 이 약간 떨어지는 전압을 잠지하여 완충이라고 판단, 충전을 멈추는게 델타피크식 충전기의 원리입니다.)

수소 베터리의 경우 충전율은 0.5C로 보시면 됩니다.(충전율과 방전율 계산법은 같습니다.) 많이 사용하고 있는 1500mAh 의 수소베터리는 0.75A로 2시간동안 충전하시면 됩니다. 급한경우 1C 즉 1.5A로 충전하실수도 있지만 권장은 0.5C 입니다. 1C를 넘어가는 전류를 흘리게 되면 베터리에 열이 발생하게 되고 수명이 급격하게 줄어듭니다.

온도계가 달린 충전기는 40도를 컷으로 온도계에 붙여서 씁니다.

수소베터리는 제입장에서는 꼭 '여자'같은 특성을 보입니다. 여자들은 자주 연락안하면 삐지고 난리치고 그렇다고 너무 자주 연락하면 지루해하고 막 떠나고 그럽니다. 적당히 밀당을 해줘야 되는데 꼭 수소 베터리가 그렇습니다. 수소베터리는 특성상 1~2주에 회는 충전을 꼭 해줘야 됩니다. 완충해놓고 가만히 있으면 자연 방전이 되는데 이렇게 자연 방전된 채로 내러려 두면 베터리는 사망합니다. 너무 연락안하면 떠나버리는 여자같죠.

그렇다고 충전을 자주해서도 안됩니다. 권장사항은 24시간 내에 1번만 하라고 합니다. 정말 바쁜경우는 사용후 적어도 2시간은 지난 다음에 충전을 해야 됩니다. 그렇지 않으면 또 베터리 수명이 줄어들게 됩니다. 연락 자주하면 지겨워하면서 떠나는 여자같네요.

베터리의 방전은 필요없습니다. 과거제품은 방전이 필요했지만 최근 제품들은 방전이 필요없다고 하네요. 방전안하고 충전하는 경우에는 델타피크식 충전기가 아니면 힘들기 때문에 간이 충전기를 사용하신다면 방전후에 충전시간을 계산하고 충전기 옆에 스톱와치 알람을 켜고 충전하셔야 과충전의 위험이 없습니다.

리튬 폴리머는 1C로 충전하는 것이 좋습니다. 1500mAh 짜리 베터리면 1.5A로 놓고 충전하시면 됩니다.

리튬중에서도 리튬 인산철은 5C이상 충전 가능합니다. 보통 충전기 최대용량으로 충전해도 문제 없습니다. 하지만 A123 제품이 아닌 다른 회사의 리튬 인산철은 1C가 좋을 것 같다고 전문가들이 충고하기도 하네요. 태극전기같은 곳에서 파는 것들은 A123제품이고 기타 다른 중국산 제품들은 자체적으로 만든것입니다. 그냥 1C로 충전하길 권합니다만... 제 충전기는 C도 지가 알아서 조정해주는 기특한 녀석이라 그냥 최대 용량을 놓고 충전기 돌리면 자기가 알아서 C를 조정합니다.  

참고로 요즘은 많이 안쓰이지면 예전에는 많이 쓰였던 니카드 같은 경우 2C의 충전율을 보입니다. 니카드 베터리는 1300mAh는 2.6A로 걸고 충전하시면 됩니다.

잘 없겠지만 니카드 쓰시는 분들은 충전하기 전에 꼭 방전하시고 쓰시구요.

리튬은... 방전기에 물려서 방전하면 그대로 베터리생은 마감하게 됩니다. 절대로 방전기에 물리면 안됩니다. 리튬계열은 일정한 볼트이하로 내려가게 되면 더 이상 충전이 불가능한 상태로 변하게 됩니다. 총에 넣고 쓸때도 리튬 베터리 사용 중이시라면 총의 연사속도가 느려지면 거기서 더 쏴보시겠다고 방아쇠를 당기지 마시고 그냥 그대로 멈추기실 권해드립니다. 총에 넣는 옵션중에 베터리의 전압이 일정이하로 떨어지면 강제로 단선시키는 옵션도 있습니다. 리튬베터리를 사용하는 경우를 위해서 달아놓은 안전장치 입니다.

리튬은 충방전이 자유롭습니다. 그냥 쓰다가 심심하면 충전해도 또 쓰고 또 충전해서 또 쓰고 해도 됩니다. 그래서 전기자동차에 리튬 베터리가 들어가는 겁니다. 방전기에 물려서 방전을 하면 안되지만 바꿔 말하면 방전기에 물릴 필요가 없다는 겁니다. 그래서 리튬 인산철 베터리를 쓸때는 저는 게임하는 날 아침에 5A로 충전걸어놓고 샤워하고 나와서 바로 가방에 넣고 겜장가서 쓰고 집에와서 던져놓고 다음 주 일요일 아침에 또 충전하고 이렇게 사용합니다. 사용이 아주 편리하죠.

리튬은 충전할 때 조심하셔야 됩니다. 인산철 계통은 그 위험이 덜하지만 폴리머나 이온 계열은 충전기 오류시 베터리만 죽는게 아니라 불이 납니다. 그래서 충전할 때는 베터리는 도기그릇 (예를 들면 머그컵이나 도기로 된 국 그릇)에 넣고 하시거나 욕실바닥에 놓고 하시는게 좋습니다.

예상되는 질문에 대한 답변

Q. 8.4볼트에서 일정한 전류를 모터가 원한다고 했는데 같은 전압에 용량이 큰 베터리를 끼면 연사속도가 더 빠른거 같다. 왜 그러냐?

A. 용량이 크면 방전 허용 전류 (A) 도 커집니다. 같은 방전율을 가져다고 해도 허용 전류는 그 전류가 가지고 있는 용량에 비례하니까요. 100mAh 1C 는 허용 전류가 0.1A 지만 1000mAh 1C는 1A입니다. 그럼 과전류가 걸릴때 전압저하는 용량이 큰놈이 덜합니다.

Q. 수소 9.6V 1600mAh 5C짜리 꼈을 때 리튬 9.9V 1200mAh 15C 꼈을 때 보다 더 빨라. 왜그래?

A. 수소 베터리 완충하면 9.6볼트 베터리가 10.4볼트정도 나옵니다. 리튬 9.9V는 측정하니 9.9V나 나오네요. 적혀있는 것과 실제 측정치가 좀 틀린듯 하네요. 뭐 추측이지만요.

Q. 겨울에는 총이 잘 안나간다. 해결책은 없냐?

A. 겨울에는 거의 모든 베터리들의 방전율이 급감합니다. 특히나 수소베터리는 온도에 무척이나 민감합니다. 요즘나오는 건 조금 낫긴한데 그래도 취약합니다. 겨울철에는 니카드나 리튬계열을 추천해드려요.

두줄요약

1. 방전율 높은 놈이 장땡임.

2. 인산철 어지간하면 쓰는게 이로움.