Electronics #001 : Custom Keyboard - 개요

Electronics #001 : Custom Keyboard - 개요

2018. 11. 06.

커스텀 키보드를 제작하는 과정을 담은 글입니다.

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전역 후 게이밍 키보드를 사려고 이래저래 찾던 중 , 나중에 보니 10만원이였지만, 5만원에 판매하는 키보드 치고는 음량 조절 휠과 USB 포트 확장에 팜레스트까지 있는 Galaxy HOF RGB 갈축을 구매하려 했습니다. 하지만 누나가 이왕이면 비싼 거 사라고 어차피 전역해서 돈도 많고 비싼데는 다 이유가 있다면서 원래 계획에 없었던 Corsair K95 RGB Platinum 갈축을 구매하게 되었습니다...

하지만 처음살때 고려했던 무적권 RGB LED!! 무조건 하드웨어 매크로 지원!! 을 했던 것과는 달리 잘 쓰지 않았고 더구나 책상 크기에 비해 키보드 크기가 너무 큰 탓에 불편을 겪던 중 커뮤니티 사이트에서 원목 키보드 제작하는 글을 읽었고 조사해보니 커스텀 키보드 시장이 큰 편이였고 제작하기 쉬울 뿐더러 제작과 관련된 정보가 많은 편이여서 한번 제작해 보려고 함.

커스텀 키보드는 보통 기계식 키보드로 제작하는 경우가 많습니다. 키보드 구동 방식에 따라 멤브레인, 기계식, 광축, 버클링 스프링 등이 있습니다. 커스텀 키보드를 제작하는 사람들은 보통 기계식 키보드로 제작합니다.

간단하게 키보드 구동 방식에 대해 설명해보면 먼저 멤브레인 키보드는 우리가 가장 많이 쓰는 대중적인 키보드 구동 방식입니다. 수명은 짧고 내구성도 약하지만 가격 경쟁력이 높습니다. 현재 마트나 특히 다이소에 가면 5천원 이하의 가격으로도 구매할 수 있습니다. 멤브레인 방식은 PCB기판위에 그 위에 얇은 플라스틱 막 3장을 겹치고 구리로 패턴을 인쇄해서 형성된 접점과 러버돔이 붙어있는 실리콘 패드가 올라가 있습니다. 따라서 키를 누르면 접점과 PCB 기판이 서로 닿으면서 작동하는 방식입니다. 러버돔은 러버돔의 반발력으로 키를 원래 제자리로 올립니다. 멤브레인은 실리콘 패드와 PCB 기판이 서로 붙어있기에 방수 방진에 강한..? 모습을 보입니다.

기계식 키보드는 스프링, 슬라이더, 하우징으로 이루어져있으며 키를 누루면 슬라이더가 밀려 금속 접촉부가 닿으면서 입력이 되고 스프링의 반발력으로 키가 원래 제자리로 올라오는 방식입니다. 기계식 구조물을 이용했기에 내구성이 우수하며 만에하나 고장이 나면 고장난 스위치만 바꾸면 되는 수리에 용이하다는 특징을 가집니다. 또한 멤브레인 키보드와는 다른 키감이 있고 스위치마다 키감이 다르기에 개인의 취향에 맞게 키보드를 선택할 수 있습니다.

광축 키보드는 옵티컬 센서를 이용한 키보드입니다. 옵티컬 센서에는 발광부와 수신부가 있고 발광부에서 빛을 수신부로 보내고 있습니다. 키를 누르면 구조물에 의해 수신부로 들어가는 빛이 차단되면서 키를 인식하게됩니다. 기계식 키보드에 비해 구조가 단순하기에 내구성이 좋으며 반응속도가 빠릅니다. 또한 방수 기능을 지원하는 경우가 많습니다. 하지만 센서를 이용하기에 센서가 고장나면 수리가 어렵다는 단점이 있습니다.

버클링 스프링 키보드는 멤브레인 키보드가 러버돔을 이용하는 방식과는 달리 스프링을 이용하고 있습니다. 스위치안에 용수철과 공이치기가 있으며 키를 누르면 스프링이 압축되다가 어느 순간 휘어지면서 공이치기를 움직이고 이로인해 멤브레인 시트가 PCB기판에 닿아 키가 입력되는 구조입니다.

커스텀 키보드를 제작할 때 위에서 말했다시피 기계식 키보드로 제작하는 경우가 많습니다. 커스텀 키보드 제작시 고려해야하는 사항은 키보드 배열, 스위치, 하우징, 키캡 등이 있으며 키캡과 스위치에 따라 키감이 결정되므로 어찌보면 제작시 가장 중요하다고 여겨집니다. 기계식 키보드는 보통 체리 스위치를 많이 사용하며 마이너한 알프스 스위치가있습니다. 기계식 키보드 스위치는 이외에도 후타바, NMB, NEC와 Romer-G가 있지만 이는 커스텀 키보드로 제작하기 매우 어렵고 마이너 하므로 체리 스위치 이외에는 생략하겠습니다. 그래도 생략하는 건 아쉬우니 알프스 스위치에 대해 간단하게 설명하면 아래 문단을 읽어주시면 됩니다.

< 나무위키 기계식 키보드 >

알프스 스위치는 많은 종류가 있지만 그중에서도 해외에서 많이 쓰는 SKCM/SKCL 시리즈에 대한 설명입니다. 알프스 스위치는 클릭, 넌클릭(택타일), 리니어 방식이 있습니다. 수명은 약 2000만회로 짧은 편입니다. 아래 문단에서 Actuation Force / Total Travel / 시리즈 순으로 작성하고 있습니다.

알프스 클릭 스위치는 청축(Blue), 백축(White)과 호박축(Amber)이 있습니다.

청축 : 70gf / 3.5mm / SKCM

백축 : 70gf / 3.5mm(추정) / SKCM

호박축 : 85~100gf(추정) / ? / SKCM

알프스 넌클릭(택타일) 스위치는 갈축(Brwon), 흑축(Black), 백축(White Damped), 녹축(Green), 핑크축(Salmon), 크림축(Cream), 크림축2(Cream Damped), 오렌지축(Orange)이 있습니다.

갈축 : ? / ? / SKCM

흑축 : 70gf / ? / SKCM

백축 : ? / ? / SKCM

녹축 : 70gf / ? / SCKM

핑크축 : ? / ? / SKCM

크림축 : 70gf / 3.5mm / SKCM

크림축2 : 70gf / ? / SKCM

오렌지축 : ? / ? / SKCM

알프스 리니어 스위치는 갈축(Brown), 녹축(Green), 황축(Yellow), 호박축(Amber), 호박축2(Striped Amber), 회축(Grey), 회축2(Heavy Grey), 크림축(Cream), 크림축2(Heavy Cream)이 있습니다.

갈축 : ? / ? / SKCL

녹축 : ? / ? / SKCL

황축 : 58.8cN / ? / SKCL

호박축 :  ? / ? / SKCL

호박축2 : 55g / ? / SKCL

회축 : 0.882N / ? / SKCL

회축 : 120gf / ? / SKCL

크림축 : ? / ? / SKCL

크림축2 : 120gf / ? / SKCL

이 외에도 락 스위치나 더블액션 스위치가 있습니다.

더블액션 스위치1 : 90gf

더블액션 스위치2 : 500gf

인터넷에 자료 찾기가 힘드네요.. 아무래도 인터넷 발달이 되기 전의 스위치이므로 자료가 없는게 어찌보면 당연합니다ㅠㅠ

커스텀 키보드 제작시 고려해야할 사항은 아래와 같습니다.

1. 스위치

2. 키캡

3. 하우징

4. 보강판

5. LED 유무

6. 기판

크게 보면 이렇고 세세히 들여다보면 스위치 정방향 역방향 등등 많습니다. 따라서 이에 맞추어 글을 작성할 예정입니다.

저는 레트로 디자인 키보드를 제작해보려고 해요. 아직 정확히 결정하지는 않았지만 전체적으로는 AZIO RETRO CLASSIC 키보드와 비슷합니다. 추가로 음량 조절 휠과 USB 포트 확장 기능과 이어폰 단자를 만약 욕심이 더 생기면 블루투스를 장착한 키보드로 제작해볼 예정입니다.

아마 이렇게 적어놓고 잊어버리거나 귀찮아서 나몰라라~ 할게 뻔한긴 한데 언젠가 끝마치니까.. 생각날때 해라 미루지 말고ㅎㅎ