노르딕 세미컨덕터, 더 스마트하고 오래 지속되는 IoT 기기를 위한 정밀 적응형 배터리 상태 모니터링 솔루션 출시

저전력 무선 연결 솔루션 분야의 글로벌 리더인 노르딕 세미컨덕터(Nordic Semiconductor)는 임베디드 월드 2026(Embedded World 2026)에서 수상 경력에 빛나는 자사의 nPM1300 및 nPM1304 전력관리 IC를 위한 고정밀 소프트웨어 기반 연료 게이지 솔루션을 대폭 업그레이한 새로운 노르딕 연료 게이지(Nordic Fuel Gauge) 2.0 버전을 발표했다.

이 새로운 버전에는 정교한 배터리 상태(State-of-Health, SoH) 추정 기능과 적응형 배터리 모델링, 장기적인 기기 분석 기능이 추가되어 저전력 환경의 다양한 IoT 제품을 위한 첨단 배터리 관리 기능을 제공한다. 또한, 이 솔루션은 노르딕의 클라우드 수명주기 서비스인 멤폴트(Memfault) 기반 nRF 클라우드(nRF Cloud)와 원활하게 통합되어 별도의 맞춤형 클라우드 인프라를 구축하지 않고도 기기 상태를 효과적으로 추적할 수 있다.

 

▲ 고정밀 소프트웨어 기반 연료 게이지 솔루션으로 배터리 상태 모니터링 및 데이터 분석 지원

특히, 노르딕 연료 게이지 2.0 버전은 제조업체들이 보다 안정적이고, 지속 가능하며 더 오래 수명을 유지할 수 있는 제품을 구현하는 동시에, 새롭게 도입되는 배터리 교체 관련 규제에도 대응할 수 있도록 지원한다. 여기에는 휴대용 배터리를 ‘제품 수명 기간 중 언제든지 최종 사용자가 쉽게 분리하고 교체할 수 있어야 한다’고 규정한 유럽연합 배터리 규정(European Union Batteries Regulation) 2023/1542도 포함된다.

노르딕 세미컨덕터의 PMIC 제품 디렉터인 기에르 코사비크(Geir Kjosavik)는 “실제 현장에서의 배터리 동작은 연구실에서 확인되는 결과와 일치하지 않는 경우가 많다.”며 “노르딕은 연료 게이지 2.0버전을 통해 지금까지 프리미엄 컨슈머 전자기기에서만 지원되던 실제 사용 데이터에 기반한 적응형 인텔리전스 기술을 IoT 영역으로 확장했다. 이는 수십억 개의 배터리 구동 기기에 혁신적인 변화를 가져올 것이다.”라고 말했다.

배터리 수명에 대한 정확한 인사이트를 제공하는 새로운 모니터링 방식

연료 게이지 1.0 버전에서 이미 검증된 정확한 충전 상태(State-of-Charge, SoC) 모니터링을 바탕으로 2.0 버전에서는 배터리의 초기 특성과 시간이 지나면서 나타나는 실제 배터리 동작을 지속적으로 비교하는 적응형 모델을 도입했다. 이를 통해 정확한 배터리 상태와 충전 사이클 및 장기적인 성능 저하 추세를 추적할 수 있으며, 배터리가 노후화되더라도 제품의 수명주기 전반에 걸쳐 안정적으로 측정 정확도를 유지할 수 있다. 또한, 사용자가 여러 개의 배터리를 정기적으로 교체하며 사용하는 기기의 경우에도, 노르딕 알고리즘을 통해 다중 배터리를 동시에 관리하고 각 배터리 팩의 상태를 개별적으로 추적할 수 있다.

기존 연료 게이지 IC들은 고정된 모델이나 쿨롱 카운팅(Coulomb Counting) 방식에 의존하기 때문에 시간이 지남에 따라 오차가 발생할 수 있다. 반면 노르딕의 접근방식은 별도의 전용 연료 게이지 IC를 사용하지 않고 nPM1300에 내장된 전압, 온도, 전류 측정 기능과 호스트 MCU에서 실행되는 스마트 알고리즘을 활용한다. 이를 통해 전용 IC 수준의 정확도를 제공하면서도 시스템 비용을 절감하고, 부품 구성(Bill of Materials, BOM)을 간소화할 수 있다. 또한, 슬립 모드에서는 전력을 전혀 소모하지 않기 때문에 경쟁 솔루션 대비 전력소모를 크게 절감할 수 있다.

규정 준수, 예방적 유지보수, 기기 수명 연장

배터리 교체 요건에 대한 규제가 강화되면서, 배터리 상태 모니터링의 중요성이 더욱 커지고 있다. 연료 게이지 2.0 버전은 제조업체들이 배터리 교체 시점을 파악하고, 수리권(Right-to-Repair) 보장 정책을 뒷받침하는 것은 물론, 제품의 신뢰성을 높이고, 보증 비용을 절감할 수 있도록 지원한다. 이러한 가시성은 수천 또는 수백만 대의 배터리 구동 기기를 구축하는 제조업체들이 기기의 신뢰성을 유지하고, 수명주기 비용을 최적화하는 데 매우 중요하다.

멤폴트 기반 nRF 클라우드를 통해 기기 전반에 대한 배터리 인텔리전스 지원

연료 게이지 2.0 버전은 노르딕의 클라우드 수명주기 서비스인 멤폴트 기반 nRF 클라우드와 원활하게 통합된다. 이를 통해, 별도의 맞춤형 클라우드 인프라를 구축하지 않고도 기기의 배터리 상태와 충전 잔량 및 성능 지표 등을 자동으로 클라우드 시스템에 전송할 수 있다. 이러한 기능은 엔지니어링 및 운영 팀이 전체 기기의 배터리 상태를 모니터링하고, 이상 징후를 파악하는 것은 물론, 충전 파라미터를 최적화하고, 실제 사용 데이터를 기반으로 향후 하드웨어 설계를 개선할 수 있도록 지원한다.

노르딕 세미컨덕터의 소프트웨어 서비스 부문 부사장이자 멤폴트 설립자인 프랑수아 발다사리(François Baldassari)는 “멤폴트는 기기에 대한 정교한 인사이트를 모든 하드웨어 팀이 쉽게 활용할 수 있도록 개발되었다.”며 “연료 게이지 2.0 버전을 nRF 클라우드와 원활하게 연동시킴으로써 기업들이 전체 기기의 동작 상태를 파악하고, 개선할 수 있는 강력하고 확장 가능한 방법을 제공한다. 이것이 바로 배터리 인텔리전스의 미래이다.”라고 말했다.

연료 게이지 2.0 버전은 nRF54 시리즈와 nRF91 시리즈는 물론, 노르딕 이외의 모든 호스트 MCU나 무선 SoC(System-on-Chip)에서 실행이 가능하기 때문에 OEM(Original Equipment Manufacturer) 업체들은 거의 모든 커넥티드 기기에 첨단 배터리 인텔리전스 기능을 도입할 수 있다.