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USB Type-C

USB Type-C(USB-C)는 USB(Universal Serial Bus) 계열의 커넥터 물리적 규격 중 하나로, USB Implementers Forum(USB-IF)이 제정한 표준이다. 단일 인터페이스에서 데이터 전송과 전력 공급을 모두 지원하며, 기존의 모든 USB 커넥터(Type-A, Type-B 및 그 파생 규격)를 대체하는 목적으로 설계되었다. 커넥터 형태(form factor)만을 규정하는 규격으로, 특정 USB 프로토콜이나 성능 수준을 의미하지 않는다는 점이 특징이다.

개발 및 제정 연혁

USB Type-C 커넥터의 설계는 2012년에 USB Implementers Forum 소속 회원사들이 시작했으며, 설계 문서에는 Intel, HP, Texas Instruments 등이 기여자로 명시되어 있다. Apple과 Microsoft 등도 개발 과정에 참여하였다. Type-C 규격 1.0 버전은 2014년 8월 11일 USB-IF에 의해 공식 발표되었으며, 2016년에는 국제전기기술위원회(IEC)에 의해 "IEC 62680-1-3"으로 채택되었다. 이후 규격은 지속적으로 개정되어 2024년 10월 기준 최신 개정판인 2.4 버전까지 발표되었다.

기술적 특징

USB Type-C 커넥터는 총 24개의 핀으로 구성되며, 상하 대칭 구조로 설계되어 플러그를 어느 방향으로 꽂아도 동작하는 양면 삽입(reversible) 방식이다. 또한 케이블 양끝에 동일한 커넥터를 사용하므로 호스트와 주변기기 구분 없이 어느 쪽으로든 연결할 수 있다. 이는 기존 USB 커넥터가 호스트용(Type-A)과 주변기기용(Type-B)을 구분하던 방식과 대비되는 특징이다.

핀 구성은 전원 공급용 VBUS 4개, 접지용 GND 4개, USB 2.0 고속 데이터용 차동 페어 2개, SuperSpeed 데이터 전송용 차폐 차동 페어 4개(송신 2개·수신 2개), 사이드밴드용(SBU) 2개, 그리고 구성 채널(Configuration Channel, CC) 핀 2개로 이루어진다. CC 핀은 커넥터 삽입 방향 감지와 USB Power Delivery 통신에 사용된다.

전력 공급

USB Type-C는 USB Power Delivery(USB PD) 규격과 결합하여 전력 공급 기능을 크게 확장하였다. 기본적으로 모든 Type-C 케이블은 최소 3A의 전류를 지원해야 하며, USB PD 규격에 따라 최대 20V, 5A(100W)까지 전력을 공급할 수 있다. 이후 Extended Power Range(EPR)가 도입되면서 48V, 5A(최대 240W)까지 지원이 확장되었다. CC 핀을 통한 전력 협상이 이루어지며, 데이터 역할(호스트/주변기기)과 전력 역할(전원 공급/소비)을 독립적으로 교환하는 기능도 지원한다.

데이터 전송 및 Alternate Mode

USB Type-C 커넥터는 USB 2.0, USB 3.x, USB4 등 다양한 USB 데이터 프로토콜을 수용한다. 특히 2019년에 발표된 USB4 규격은 USB Type-C 커넥터에서만 동작하는 최초의 USB 프로토콜 표준이다. 데이터 전송 속도는 적용되는 프로토콜에 따라 달라지며, USB 3.2 Gen 2x2의 경우 20Gbps, USB4의 경우 최대 40Gbps 이상을 지원한다.

또한 Alternate Mode를 통해 USB 프로토콜이 아닌 다른 데이터 전송 규격도 커넥터를 통해 전송할 수 있다. 대표적인 예로 DisplayPort, Thunderbolt 3/4/5, HDMI, MHL 등이 있으며, 이 경우 커넥터 내 일부 핀을 해당 프로토콜의 신호 전송에 전용으로 사용한다. Thunderbolt 3 이후 버전은 USB-C를 유일한 커넥터로 채택하였다.

호환성 및 규제

기존의 모든 USB Type-A 및 Type-B 커넥터는 레거시(legacy)로 분류되며, 구형 기기와의 연결을 위해서는 양단에 서로 다른 커넥터를 가진 어댑터 케이블이 사용된다. 규격상 Type-C 리셉터클을 가진 어댑터는 안전 문제로 인해 허용되지 않는다.

유럽연합(EU)은 2022년 무선기기 지침(Radio Equipment Directive 2022/2380)을 통해 2024년 말까지 EU에서 판매되는 소형·중형 전자기기에 USB-C 충전 포트를 의무화하는 법안을 통과시켰다. 이 규정은 노트북에도 확대 적용되어 2026년 4월까지 시행될 예정이다. 이에 따라 Apple은 2023년 출시된 iPhone 15부터 자체 Lightning 커넥터를 대신해 USB-C를 채택하였다.

기타 사항

USB Type-C 케이블은 전자 마커(E-Marker) 칩을 포함하는 경우가 많으며, 이를 통해 케이블의 제품 정보, 지원 프로토콜, 전류 허용치, 전원 공급 능력 등이 식별된다. 또한 비규격 케이블 사용 시 전력 공급 협상이 잘못되어 기기가 손상될 수 있는 사례가 보고되었으며, USB-IF는 적합성 인증 제도를 운영하고 있다. USB Type-C라는 명칭과 USB-C 로고는 USB Implementers Forum의 상표로 보호된다.

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