배터리 사용시간 계산기

이 계산기를 쓰는 때

보조배터리 한 개로 휴대용 선풍기를 몇 시간 돌릴 수 있는지, 아두이노 센서 보드를 건전지 팩으로 며칠 굴릴 수 있는지, 블루투스 스피커의 표기 시간이 현실적인지처럼 "용량은 알고 소비량도 대략 아는데 시간이 궁금한" 모든 상황에 쓸 수 있습니다. 결과는 확정값이 아니라 범위를 가진 추정치입니다. 이 페이지는 단일 값 대신 낙관·보수 범위를 같이 보여주어 구매 판단이나 현장 계획에 여유를 두도록 돕습니다.

계산 원리와 공식

mAh는 "1시간 동안 몇 mA를 뽑아 쓸 수 있는가"를 나타내는 전하량 단위입니다. 따라서 용량을 소비전류로 나누면 이론적인 시간이 나옵니다. 현실에서는 변환 손실과 방전 한계가 있어 효율 계수를 곱합니다.

사용시간(h) = 용량(mAh) × 효율(%) ÷ 100 ÷ 소비전류(mA)
Wh → mAh: mAh = Wh ÷ 정격전압(V) × 1000 (예: 50Wh, 11.1V → 약 4,505mAh)
mAh → Wh: Wh = mAh × 정격전압(V) ÷ 1000 (예: 10,000mAh, 3.7V → 37Wh)
전력으로 알 때: 전류(mA) = 전력(W) ÷ 전압(V) × 1000

전압이 다른 배터리를 비교할 때는 mAh보다 Wh가 공정한 기준입니다. 같은 10,000mAh라도 3.7V 셀 기준이면 37Wh, 12V 배터리 기준이면 120Wh이기 때문입니다.

용량 x 소비전류 시간표 (효율 85% 가정, 빌드 시 계산)

왼쪽 열이 배터리 용량(mAh), 위쪽 행이 평균 소비전류(mA)입니다. 어디까지나 같은 공식으로 계산한 이론 참고표이고, 실제 제품은 온도·노후·부하 변동에 따라 다릅니다.

용량 \ 전류	50mA	100mA	250mA	500mA	1000mA	2000mA
1,000mAh	17시간	8시간 30분	3시간 24분	1시간 42분	51분	26분
3,000mAh	51시간	25시간 30분	10시간 12분	5시간 6분	2시간 33분	1시간 17분
5,000mAh	85시간	42시간 30분	17시간	8시간 30분	4시간 15분	2시간 8분
10,000mAh	170시간	85시간	34시간	17시간	8시간 30분	4시간 15분
20,000mAh	340시간	170시간	68시간	34시간	17시간	8시간 30분

효율 값은 얼마로 잡아야 하나

아래는 10,000mAh 배터리에 500mA를 물렸을 때 효율 가정에 따른 결과 차이입니다. 효율을 10%p 바꾸면 결과가 그만큼 선형으로 달라지므로, 어떤 값을 믿는지가 곧 오차입니다.

효율	예상 시간
100%	20시간
90%	18시간
85%	17시간
70%	14시간
60%	12시간

보조배터리는 내부 셀(보통 3.6~3.7V)을 USB 5V로 승압하는 과정에서 손실이 생겨 표기 용량 대비 실사용 비율이 낮아집니다. 얼마나 낮아지는지는 제품 설계마다 다르므로 정확한 수치를 단정할 수 없고, 기본값 85%는 어디까지나 무난한 출발점입니다. 효율이 의심스러우면 70%와 85% 결과를 모두 본 뒤 낮은 쪽으로 계획하세요.

계산 예시 (직접 검산)

10,000mAh 보조배터리 + 500mA 부하, 효율 85%: 10,000 × 0.85 ÷ 500 = 17시간. 효율 70%라면 14시간입니다.
3,000mAh 배터리 + 평균 250mA, 효율 85%: 3,000 × 0.85 ÷ 250 = 10.2시간(10시간 12분).
50Wh 노트북 배터리를 mAh로: 50 ÷ 11.1 × 1000 ≈ 4,505mAh. 소비 전력 15W라면 시간은 Wh로 바로 50 ÷ 15 ≈ 3.3시간으로도 구할 수 있습니다(변환 손실 제외).

흔한 실수와 한계

전압을 무시한 비교: mAh만으로 서로 다른 전압의 배터리를 비교하면 안 됩니다. Wh로 환산하세요.
평균 전류를 최대 전류로 잘못 입력: 스펙표의 최대 소비전류를 그대로 넣으면 실제보다 짧게 나옵니다. 반대로 대기전류만 넣으면 지나치게 길게 나옵니다. 사용 패턴에 따라 가중 평균을 구하세요(예: 켜짐 200mA 20% + 대기 10mA 80% → 평균 48mA).
방전율 효과 무시: 대전류로 빨리 방전하면 정격 용량보다 덜 꺼내 쓰게 되는 경우가 많고, 저온에서도 용량이 줄어듭니다. 고부하·저온 환경일수록 보수적으로 보세요.
배터리 노화: 오래 쓴 배터리는 표기 용량보다 실제 용량이 낮습니다. 새 배터리 기준 결과를 그대로 믿지 마세요.
컷오프 전압: 기기가 일정 전압 이하에서 꺼지면 남은 용량을 못 씁니다. 이는 효율 항목에 포함해서 생각해야 합니다.

범위로 읽는 법

결과 박스에는 중심값 외에 낙관(효율 100%)과 보수(효율을 15%p 낮춘 값) 두 가지가 같이 표시됩니다. 예를 들어 효율 85%라면 보수는 70% 기준이며, 같은 입력(10,000mAh, 500mA)에서 중심 17시간, 보수 14시간, 낙관 20시간 범위가 됩니다. 일정에 쫓기는 작업이나 야외 활동처럼 배터리가 먼저 떨어지면 곤란한 상황이라면 보수값 이내에서 계획하고, 단순한 비교용이라면 중심값으로 충분합니다. 두 제품을 비교할 때는 같은 효율 가정을 쓰는 것이 공정합니다.

결과를 어떻게 활용하나요

필요한 시간이 정해져 있다면 거꾸로 계산하세요. 필요 용량 = 소비전류 × 목표 시간 ÷ 효율입니다. 예를 들어 평균 200mA 장치를 24시간 돌리려면 200 × 24 ÷ 0.85 ≈ 5,647mAh 이상이 필요하므로, 여유를 두어 7,000~10,000mAh급을 고르는 식으로 정합니다. 항공기 반입처럼 Wh 기준 규정이 있는 경우(통상 100Wh 이하 기준으로 안내되며 세부는 항공사와 국토교통부 안내 확인)에는 mAh를 Wh로 환산해 규정에 맞는지 확인하세요. 정전 대비용 고용량 배터리는UPS 배터리 사용시간 계산기가 더 적합합니다.

보조배터리 표기 용량과 5V 출력 기준의 차이

보조배터리에 적힌 10,000mAh는 대개 내부 셀 전압(약 3.6~3.7V) 기준 값입니다. 반면 USB 출력은 5V이고, 기기가 끌어 쓰는 전류(mA)도 5V 쪽에서 재는 경우가 많습니다. 이때 두 값을 그대로 나누면 시간이 실제보다 길게 나옵니다. 에너지(Wh)로 맞춰 보면 셀 3.7V 기준 10,000mAh는 37Wh이고, 이를 5V 단위로 다시 쓰면 7,400mAh에 해당합니다. 아래 표는 셀 3.7V, 효율 85%를 가정해 빌드 시 계산한 값입니다.

표기 용량(셀 기준)	에너지	5V 환산(손실 전)	5V 환산(효율 85%)	4,500mAh 폰 충전 횟수 대략
5,000mAh	18.5Wh	3,700mAh	3,145mAh	약 0.7회
10,000mAh	37.0Wh	7,400mAh	6,290mAh	약 1.4회
20,000mAh	74.0Wh	14,800mAh	12,580mAh	약 2.8회

충전 횟수 열은 폰 배터리 용량(4,500mAh)을 같은 5V 환산 값과 단순 비교한 것이라 어디까지나 대략입니다. 이 계산기의 입력칸에 소비전류를 5V 쪽에서 쟀다면, 용량도 위 표의 "5V 환산" 값으로 넣으면 앞의 계산식과 단위가 맞습니다. 예를 들어 10,000mAh 보조배터리에 5V 500mA(2.5W) 부하를 물리면, 표기 용량 그대로 넣었을 때 17시간이지만 5V 환산 7,400mAh를 넣으면 7,400 × 0.85 ÷ 500 ≈ 12.6시간으로 줄어듭니다. 두 값의 차이가 실제 사용에서 느끼는 "표기보다 짧다"의 큰 부분입니다. 입력값 기준을 하나로 통일하는 습관이 중요합니다.

시나리오 1: 센서 보드를 건전지 팩으로 며칠 돌릴까

아두이노류 보드가 10분(600초)마다 한 번 깨어나 10초 동안 80mA를 쓰고 나머지 590초는 0.05mA로 잠든다고 합시다. 평균 전류는 80 × 10 ÷ 600 + 0.05 × 590 ÷ 600 ≈ 1.38mA입니다. 2,000mAh 팩에 효율 85%를 적용하면 2,000 × 0.85 ÷ 1.3825 ≈ 1,230시간, 즉 약 51일입니다. 여기서 배울 점은 깨어 있는 10초가 평균 전류의 약 96%를 차지한다는 사실입니다. 수명을 늘리려면 슬립 전류보다 깨어 있는 시간을 줄이는 쪽이 훨씬 효과적입니다. 다만 자가방전과 저온에서의 용량 감소는 이 식에 들어 있지 않으므로 장기 운용에서는 효율을 70% 이하로 낮춰 보세요.

시나리오 2: 휴대용 선풍기와 캠핑 조명

5V 5W 선풍기는 전류로 1,000mA입니다. 10,000mAh 보조배터리를 표기 용량 그대로 넣으면 효율 85%에서 8.5시간, 효율 70%에서 7시간이 나옵니다. 앞 절의 5V 환산(7,400mAh)을 쓰면 7,400 × 0.85 ÷ 1,000 ≈ 6.3시간으로 더 보수적입니다. 한낮 야외에서 반드시 버텨야 한다면 가장 짧은 값을 기준으로 삼고, 풍량 단계가 여러 개인 선풍기는 단계별 소비전류를 따로 계산해 보는 편이 좋습니다. 같은 방식으로 캠핑용 LED 조명은 밝기 단계마다 전류가 다르므로 하룻밤 사용 계획을 시간대별 가중 평균으로 쪼개 넣으면 됩니다.

입력 경계와 결과 표시 방식

용량과 소비전류는 0보다 큰 값이어야 하며, 비어 있거나 0 이하이면 오류 문구가 나오고 결과 박스는 숨겨집니다.
효율은 1~100 사이만 허용합니다. 보수값은 입력 효율에서 15%p를 뺀 값을 쓰되 최저 1%까지만 내려갑니다. 효율을 20%로 넣으면 보수는 5%, 10%로 넣으면 1% 기준이 됩니다.
시간은 분 단위로 반올림해 "N시간 M분"으로 표시합니다. 24시간을 넘으면 괄호 안에 일 단위 환산을 함께 보여 줍니다.
입력값은 이 브라우저 안에서만 계산되며 서버로 전송되거나 저장되지 않습니다. 결과 복사 버튼은 입력값과 낙관·보수 범위를 한 줄 문장으로 클립보드에 넣습니다.

결과를 믿을 수 없는 경우

이 도구는 평균 전류가 일정하다는 단순 모델입니다. 모터 기동, 무선 송신 버스트, 충전 중 동시 사용처럼 순간 전류가 크게 튀는 기기는 평균이 같아도 배터리 보호회로가 먼저 차단되어 계산보다 일찍 꺼질 수 있습니다. 리튬이온 배터리의 안전·보관 문제나 항공 반입 규정의 세부 적용은 이 계산으로 판단할 수 없으며, 제품 설명서와 항공사 안내를 따라야 합니다. 납축전지처럼 방전 깊이에 제한을 두어야 하는 배터리는 용량을 전부 쓸 수 없으므로, 허용 방전 비율을 효율에 곱해서 넣는 식으로 보정하세요.

자주 묻는 질문

기기의 평균 소비전류는 어디서 확인하나요?

제품 사양서에 소비전류(mA)나 소비전력(W)이 적혀 있는 경우가 많습니다. W만 있다면 전류(mA) = 전력(W) ÷ 전압(V) × 1000으로 환산합니다. 사양이 없으면 USB 전류계(테스터)로 실제 사용 중 값을 재는 것이 가장 정확합니다.

표시 용량보다 실제로 덜 쓰는 이유는 무엇인가요?

보조배터리 표기 용량은 내부 셀 기준인 경우가 많아, 5V로 승압해 출력할 때 에너지 일부가 열로 사라집니다. 손실 비율은 제품마다 달라 일률적인 값은 없으며, 이 계산기의 효율 보정으로 대략 반영합니다.

스마트폰 충전 횟수도 계산할 수 있나요?

같은 원리입니다. 보조배터리 실사용 용량(표기 용량 × 효율)을 폰 배터리 용량으로 나누면 대략의 충전 횟수가 나옵니다. 다만 폰도 충전 중 손실이 있어 결과는 더 줄어들 수 있습니다.

소비전류가 계속 변하는 기기는 어떻게 넣나요?

시간 비중에 따른 가중 평균 전류를 넣으세요. 켜짐/대기 시간 비율이 다른 시나리오 2~3개를 각각 계산해 범위로 보는 것도 좋은 방법입니다.

효율은 100%로 넣어도 되나요?

이상적인 상한값을 볼 때만 쓰세요. 실제 사용 계획에는 적합하지 않습니다. 결과 박스의 낙관값이 100% 기준이므로 이를 상한으로 참고할 수 있습니다.

mAh가 같으면 어떤 제품이든 같은 시간 쓰나요?

아닙니다. 전압이 다르면 담긴 에너지가 다릅니다. 3.7V 10,000mAh는 37Wh, 12V 10,000mAh는 120Wh이므로 Wh로 환산해 비교해야 하고, 출력 전압 변환 손실도 제품마다 다릅니다.

추운 날에는 시간이 얼마나 줄어드나요?

줄어든다는 방향은 일반적이지만 비율은 배터리 종류와 온도에 따라 크게 달라 단정할 수 없습니다. 겨울 야외 사용이라면 효율 칸을 평소보다 낮게 넣어 보수 쪽으로 계획하세요.

충전하면서 쓰는 경우에도 쓸 수 있나요?

충전 전류가 소비전류를 상쇄하므로 이 식이 맞지 않습니다. 순 소비전류(소비 − 충전)가 양수일 때만 의미가 있고, 음수이면 배터리가 줄지 않고 오히려 차오르는 상태입니다.