나만의 키보드, 도안부터 완성까지 한 번에!

나만의 키보드, 도안부터 완성까지 한 번에!

 

목차

1. 나만의 키보드, 왜 직접 만들어야 할까요?
2. 키보드 제작, 어떤 준비물이 필요할까요?
3. 키보드 도안, 어디서 찾고 어떻게 활용할까요?
4. 키보드 조립: 스위치, 보강판, PCB 연결의 모든 것
5. 하우징 선택과 조립: 키보드의 최종 모습을 결정짓다
6. 펌웨어 설정: 나만의 키보드를 완벽하게 커스터마이징하기
7. 키캡 선택과 장착: 디자인과 타건감의 완성
8. 문제 해결 및 테스트: 완벽한 키보드를 위한 마지막 점검

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나만의 키보드, 왜 직접 만들어야 할까요?

기성품 키보드로는 만족할 수 없는 당신이라면, 직접 키보드를 만드는 과정은 매우 흥미롭고 보람 있는 경험이 될 것입니다. 직접 키보드를 만들면 단순히 나만의 디자인을 가질 수 있는 것을 넘어, 원하는 키압, 키감, 그리고 레이아웃까지 완벽하게 커스터마이징할 수 있습니다. 예를 들어, 게임을 위한 특정 키 조합이나 프로그래밍에 최적화된 매크로 기능을 설정할 수 있고, 손목 통증을 줄여주는 인체공학적 배열을 적용할 수도 있습니다. 시중에 판매되는 키보드는 특정 목적에 맞춰져 있어 범용성이 떨어지는 경우가 많습니다. 반면 직접 제작하는 키보드는 사용자의 작업 환경, 습관, 심지어는 손의 크기까지 고려하여 설계될 수 있습니다. 이는 단순히 "예쁜" 키보드를 만드는 것을 넘어, 생산성과 편안함을 극대화하는 맞춤형 도구를 만드는 것과 같습니다. 또한, 이 과정에서 키보드의 작동 원리에 대한 깊은 이해를 얻게 되며, 이는 향후 다른 전자기기에도 적용될 수 있는 유용한 지식이 됩니다.

키보드 제작, 어떤 준비물이 필요할까요?

키보드를 제작하기 위해서는 몇 가지 핵심적인 준비물이 필요합니다. 가장 기본적인 구성 요소는 PCB(Printed Circuit Board), 스위치, 보강판(Plate), 하우징(Case), 그리고 키캡(Keycap)입니다. PCB는 키보드의 두뇌와 같은 역할을 하며, 모든 키 입력 신호를 처리합니다. 스위치는 키를 눌렀을 때 전기적 신호를 발생시키는 부품으로, 클릭, 넌클릭, 리니어 등 다양한 종류가 있어 개인의 선호에 따라 선택할 수 있습니다. 보강판은 스위치를 고정하고 키보드의 전체적인 견고함을 높여주는 역할을 합니다. 하우징은 이 모든 부품을 담는 외형으로, 키보드의 디자인과 분위기를 결정하는 중요한 요소입니다. 마지막으로 키캡은 스위치 위에 씌워져 손가락이 직접 닿는 부분이며, 소재, 인쇄 방식, 프로파일 등에 따라 다양한 선택지가 있습니다. 이 외에도 스테빌라이저(Stabilizer)는 쉬프트, 스페이스바 등 긴 키의 수평을 유지해주는 부품이며, 납땜 인두와 납, 니퍼, 핀셋, 드라이버 세트 등의 기본적인 공구들이 필요합니다. 만약 핫스왑(Hot-swap) PCB를 사용한다면 납땜 없이 스위치를 교체할 수 있어 초보자에게 유리합니다.

키보드 도안, 어디서 찾고 어떻게 활용할까요?

키보드 도안은 크게 PCB 도안, 보강판 도안, 그리고 하우징 도안으로 나눌 수 있습니다. 이 도안들은 주로 GitHub와 같은 오픈소스 플랫폼에서 공유되거나, 키보드 커뮤니티 웹사이트에서 찾을 수 있습니다. 또한, Fusion 360, SolidWorks와 같은 3D CAD 소프트웨어를 사용하여 직접 도안을 제작할 수도 있습니다. 도안을 찾는 가장 좋은 방법은 "mechanical keyboard custom design" 또는 "keyboard PCB layout"과 같은 키워드로 검색하거나, 유명한 커스텀 키보드 빌더들의 GitHub 저장소를 살펴보는 것입니다. 이러한 도안들은 보통 DXF, STEP, Gerber 등 다양한 파일 형식으로 제공됩니다. DXF와 STEP 파일은 레이저 커팅이나 CNC 가공을 통해 보강판과 하우징을 제작할 때 사용되며, Gerber 파일은 PCB 제작 업체에 의뢰할 때 사용됩니다. 도안을 활용할 때는 자신이 만들고자 하는 키보드의 레이아웃(예: 60%, 텐키리스, 풀배열)과 스위치 타입(예: MX 호환, 로우 프로파일)에 맞는 도안을 선택하는 것이 중요합니다. 도안을 다운로드한 후에는 해당 파일을 기반으로 부품을 주문 제작하거나, 3D 프린터 등을 이용해 직접 출력할 수 있습니다.

키보드 조립: 스위치, 보강판, PCB 연결의 모든 것

키보드 조립의 핵심은 스위치, 보강판, PCB의 정확한 연결입니다. 먼저, PCB에 스테빌라이저를 장착합니다. 스테빌라이저 철심에 윤활제를 바르면 소음과 철심 소리를 줄일 수 있습니다. 그 다음, 보강판에 스위치를 끼웁니다. 이때 스위치의 방향을 정확히 맞춰야 합니다. 스위치가 보강판에 단단히 고정되었다면, 스위치의 핀이 PCB의 해당 홀에 정확히 들어가도록 조심스럽게 PCB와 보강판을 결합합니다. 핫스왑 PCB의 경우 이 과정에서 스위치를 PCB에 꽂기만 하면 되므로 납땜 과정이 필요 없습니다. 하지만 납땜 방식의 PCB를 사용하는 경우, 스위치 핀이 PCB 홀에 정확히 삽입되었는지 확인한 후 납땜 인두를 사용하여 각 스위치 핀을 PCB의 솔더 패드에 납땜해야 합니다. 납땜 시에는 과도한 열을 가하지 않도록 주의하고, 납이 깨끗하게 붙도록 충분히 녹여야 합니다. 모든 스위치가 납땜되면, 멀티미터의 도통 테스트 기능을 활용하여 각 키 스위치가 제대로 연결되었는지 확인하는 것이 좋습니다. 이 단계에서 문제가 발견되면 즉시 재납땜하거나 스위치를 교체해야 합니다.

하우징 선택과 조립: 키보드의 최종 모습을 결정짓다

하우징은 키보드의 외관을 결정하는 중요한 요소이자, 내부 부품을 보호하는 역할을 합니다. 하우징의 재질은 플라스틱(아크릴, ABS), 알루미늄, 나무, 심지어는 카본 파이버 등 다양하며, 각 재질은 키보드의 타건감, 소리, 그리고 무게에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 알루미늄 하우징은 단단하고 안정적인 타건감을 제공하며, 무게감 있는 키보드를 선호하는 사용자에게 적합합니다. 반면 플라스틱 하우징은 가볍고 저렴하여 입문용으로 많이 사용됩니다. 하우징을 선택할 때는 PCB와 보강판의 크기 및 마운팅 방식(예: 탑 마운트, 샌드위치 마운트, 개스킷 마운트)에 맞는 것을 선택해야 합니다. 하우징 조립은 보통 PCB와 보강판 어셈블리를 하우징 내부에 나사로 고정하는 방식으로 이루어집니다. 일부 하우징은 내부 공간에 흡음재를 추가하여 키보드의 통울림을 줄이고 타건음을 개선할 수 있도록 설계되어 있습니다. 조립 시에는 나사를 너무 세게 조여 하우징이나 PCB에 손상을 주지 않도록 주의해야 합니다. 모든 부품이 하우징 안에 안전하게 고정되었는지 확인합니다.

펌웨어 설정: 나만의 키보드를 완벽하게 커스터마이징하기

하드웨어 조립이 완료되었다면, 이제 펌웨어(Firmware) 설정을 통해 키보드를 사용자 정의할 차례입니다. 펌웨어는 키보드의 동작을 제어하는 소프트웨어로, 키 매핑, 매크로 설정, RGB 백라이트 제어 등을 가능하게 합니다. 가장 널리 사용되는 커스텀 키보드 펌웨어는 QMK(Quantum Mechanical Keyboard) Firmware와 VIA입니다. QMK는 강력한 기능을 제공하며 거의 모든 키보드에 적용할 수 있지만, 초기 설정에 약간의 학습이 필요할 수 있습니다. VIA는 QMK 기반으로 작동하며, 별도의 코딩 없이 GUI(그래픽 사용자 인터페이스)를 통해 키 매핑을 실시간으로 변경할 수 있어 초보자에게 매우 편리합니다.

펌웨어 설정은 일반적으로 다음과 같은 단계를 따릅니다. 첫째, 사용하는 PCB에 맞는 QMK 또는 VIA 펌웨어 파일을 다운로드합니다. 둘째, 키보드를 PC에 연결하고, 특정 키(보통 ESC 또는 RESET 버튼)를 눌러 부트로더 모드(Bootloader Mode)로 진입합니다. 셋째, QMK Toolbox나 VIA와 같은 펌웨어 플래싱 도구를 사용하여 다운로드한 펌웨어 파일을 키보드에 업로드합니다. 업로드가 완료되면 키보드가 재부팅되고, 이제 변경된 설정이 적용됩니다. VIA를 사용한다면, VIA 소프트웨어를 실행하여 원하는 키에 원하는 기능을 할당하거나 매크로를 기록할 수 있습니다. 예를 들어, Caps Lock 키를 Fn 키로 변경하고 Fn 키와 특정 키의 조합으로 미디어 제어 기능을 할당할 수 있습니다.

키캡 선택과 장착: 디자인과 타건감의 완성

키캡은 키보드의 디자인을 완성하고, 손가락이 직접 닿는 부분으로서 타건감에 큰 영향을 미칩니다. 키캡은 재질, 프로파일, 인쇄 방식에 따라 매우 다양합니다.

재질 면에서는 주로 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)와 PBT(Polybutylene Terephthalate)가 사용됩니다. ABS 키캡은 색상 표현이 다양하고 저렴하지만, 사용하다 보면 번들거리는 현상(손때)이 발생할 수 있습니다. PBT 키캡은 내구성이 뛰어나고 표면이 거칠어 번들거림이 적지만, ABS에 비해 색상 선택의 폭이 좁고 가격이 비싼 편입니다. 최근에는 POM(Polyoxymethylene)과 같은 다른 재질의 키캡도 등장하고 있습니다.

프로파일은 키캡의 옆면 모양과 높이를 의미하며, OEM, Cherry, SA, DSA, XDA 등 다양한 종류가 있습니다. OEM과 Cherry 프로파일은 일반적인 기성품 키보드에서 많이 볼 수 있으며, 각 행마다 높이와 각도가 다릅니다. SA는 높이가 높고 구형 타자기의 느낌을 주며, DSA와 XDA는 모든 키캡의 높이가 동일하여 유니폼 프로파일이라고 불립니다. 프로파일 선택은 타이핑 편의성과 전체적인 키보드의 미관에 영향을 미칩니다.

인쇄 방식으로는 이색 사출(Doubleshot), 염료 승화(Dye-sublimation), 레이저 각인(Laser Etching) 등이 있습니다. 이색 사출은 두 가지 색상의 플라스틱을 사용하여 글자를 새기는 방식으로, 각인이 지워질 염려가 거의 없습니다. 염료 승화는 열을 이용해 염료를 플라스틱 내부로 침투시키는 방식으로, 선명하고 내구성이 좋습니다. 레이저 각인은 레이저로 글자를 새기는 방식으로, 비교적 저렴하지만 시간이 지나면 각인이 흐려질 수 있습니다.

키캡을 장착할 때는 스위치의 십자 모양 스템에 키캡의 십자 홀을 맞춰 위에서 아래로 가볍게 눌러 끼우면 됩니다. 긴 키캡(예: 스페이스바, 시프트)은 스테빌라이저와 키캡의 홀을 맞춰야 하므로 조금 더 신경 써서 장착해야 합니다. 모든 키캡을 장착한 후에는 키보드의 전체적인 모습을 감상하고, 자신이 의도했던 디자인과 타건감이 구현되었는지 확인합니다.

문제 해결 및 테스트: 완벽한 키보드를 위한 마지막 점검

키보드 조립과 펌웨어 설정이 끝났다고 해서 모든 과정이 완료된 것은 아닙니다. 완벽하게 작동하는 키보드를 만들기 위해서는 꼼꼼한 테스트와 문제 해결 과정이 필수적입니다.

첫 번째로 해야 할 것은 모든 키가 제대로 작동하는지 확인하는 것입니다. 이를 위해 온라인 키보드 테스트 웹사이트를 활용하는 것이 가장 좋습니다. 이러한 웹사이트에 접속하여 키보드의 모든 키를 하나씩 눌러보고, 화면에 해당 키가 제대로 입력되는지 확인합니다. 만약 특정 키가 입력되지 않는다면, 다음과 같은 문제들을 의심해볼 수 있습니다.

• 납땜 불량: 스위치 핀과 PCB 솔더 패드 간의 납땜이 제대로 되지 않았을 수 있습니다. 납땜 부위를 다시 확인하고 필요하면 재납땜합니다.
• 스위치 불량: 스위치 자체에 결함이 있을 수 있습니다. 다른 스위치로 교체하여 테스트해봅니다. (특히 핫스왑 방식의 경우 교체가 용이합니다.)
• PCB 문제: 극히 드물지만 PCB 자체에 단선이나 쇼트와 같은 문제가 있을 수 있습니다. 멀티미터로 PCB의 회로를 점검해야 할 수도 있습니다.
• 펌웨어 문제: 키 매핑이 잘못되었거나 펌웨어 플래싱이 제대로 되지 않았을 수 있습니다. 펌웨어 설정을 다시 확인하고, 필요하면 펌웨어를 재업로드합니다.

두 번째로, 스테빌라이저가 제대로 윤활되었는지, 그리고 균형이 잘 맞는지 확인합니다. 스페이스바나 쉬프트 키를 눌렀을 때 덜컹거리거나 이상한 소리가 난다면, 스테빌라이저의 윤활 상태를 점검하고, 스테빌라이저 와이어가 키캡에 제대로 고정되었는지 확인합니다.

세 번째로, 타건감을 전반적으로 확인합니다. 각 키의 타건감이 일관적인지, 통울림이 심하지 않은지, 그리고 키 입력 시 발생하는 소리가 만족스러운지 점검합니다. 만약 통울림이 심하다면, 하우징 내부에 흡음재를 추가하거나, PCB와 보강판 사이에 폼(폼댐퍼)을 삽입하여 소음을 줄일 수 있습니다.

이러한 테스트와 문제 해결 과정을 통해 나만의 키보드를 완벽하게 완성할 수 있습니다. 초기에는 시행착오를 겪을 수도 있지만, 하나씩 문제를 해결해나가는 과정 자체가 키보드에 대한 이해를 높이는 소중한 경험이 될 것입니다. 완성된 나만의 키보드는 단순히 입력 도구를 넘어, 당신의 개성을 표현하고 작업 효율을 높이는 데 기여할 것입니다.