3. 결합방식

이제부터 기성품에서는 쉽게 볼 수 없는 부분이 보입니다. 커스텀 키보드의 가장 큰 특징 중 하나인 '결합방식' 에 대한 이야기입니다.

기존의 키보드 사용자들에게 커스텀의 가장 큰 차이점을 물으면 내 마음대로 선택하는 키캡과 스위치라는 이야기가 많이 나오지 결합방식에 대한 이야기는 잘 나오지 않습니다. 지금까지의 키보드는 당연히 트레이 마운트에 지나지 않았습니다.

그러나 우리는 1장에서 키보드의 기본 구조를 배웠습니다. 이중에서 기판-보강판-스위치로 이어지는 '기보강' 에 대한 것도 배웠습니다. 커스텀 키보드는 이 기보강을 하우징과 결합하는 방식이 매우 다양합니다.

그리고 이 별 거 아닌 것 같아 보이는, "기보강을 어디에, 어떻게 결합하느냐" 에 따라서 타건감이 천차만별로 달라집니다.

하지만 염두해두어야 할 것은 타건감은 상대적이고 주관적입니다. 그리고 타건감이라는 요소에는 단순히 결합방식만이 영향을 미치는 것이 아닙니다. 하우징 설계, 보강판의 재질, 스위치 등 수많은 요소가 존재합니다. 그렇다보니 각 결합방식이 가진 특성대로 따라가지 않는 키보드들도 분명 존재합니다.

여기서 말하는 결합방식들의 특징은 '보편적인' 특징이라고 보시는 게 맞습니다. 모든 트레이마운트가 편차가 심하거나, 모든 가스켓 마운트가 편차가 전혀 없지는 않습니다. 어떤 하우징은 트레이 마운트임에도 타건감이 상대적으로 균일할 수도 있고, 어떤 하우징은 가스켓임에도 편차가 존재할 수 있습니다.

우리는 키보드의 기본구조를 알았으니, 이제 키보드가 어떻게 조립되는지도 알아봅시다.

3.1 트레이마운트

(이하 동일한 양식의 이미지 출처 : Thomas Baart, https://thomasbaart.nl/2019/04/07/cheat-sheet-custom-keyboard-mounting-styles/" style="font-size:10pt;color:inherit;text-decoration:inherit;">https://thomasbaart.nl/2019/04/07/cheat-sheet-custom-keyboard-mounting-styles/)

첫 번째로 가장 대표적인 결합방식인 트레이 마운트입니다. 그림과 같이 하우징의 하부에 나사홀 기둥을 만들고 기보강을 그 위에 얹은상태로 나사를 체결해주면 됩니다. 나사가 PCB와 기둥만 고정하는 방식도 있고, 기보강 전체를 관통하는 방식도 존재합니다.

대부분의 플라스틱 기성 키보드가 채택하는 방식으로 제조가 쉽다는 장점이 있습니다. 금형을 만들 때 미리 기보강과 결착할 나사홀 기둥을 만들어주면 되기 때문입니다.

우리가 흔히 아는 레오폴드, 바밀로 등의 키보드가 이런 결합방식을 채택하며, 대부분의 기성 플라스틱 기계식 키보드가 이렇다고 생각하시면 편합니다.

간혹 커스텀의 영역으로 가도 보이긴 합니다. 출시된지가 몇 년이 된 알루미늄 하우징, 저가형 알루미늄 하우징, 타오바오발 대륙 커스텀 플라스틱 하우징에서 종종 보입니다.

그러나 이렇게 기보강 중간중간에 나사를 결착하게 되면 나사홀 주위의 키와 아닌 곳의 키감이 차이가 나게 됩니다. 나사홀에 나사를 넣고 조이면 그 근처의 키들은 타건 시 상대적으로 단단하고, 조금 먼쪽 키들은 그렇지 않게 됩니다.

FX by Archon (출처 : 드보키 유튜브), 하부하우징에 기보강과 결합하기 위한 나사홀 기둥이 여럿 보인다.

3.2 탑 마운트 (상판 결합)

탑마운트(상판결합)은 보강판을 상부 하우징에 결합하는 방식입니다. 커스텀 키보드에서 대표적인 결합방식 중 하나입니다. 위와 같은 설계를 하려면 우선 상하부 하우징에 추가 가공이 필요합니다. 보강판이 하우징 사이로 들어가야하다보니 틈을 만들어야 하기 때문입니다.

그리고 나사홀을 상부 하우징 내에 뚫어주어야 하며 보강판 역시 이에 맞게 설계되어야 합니다. 여러모로 트레이 마운트에 비해서는 가공단가가 높아질 수밖에 없습니다.

결착이 플레이트의 테두리에서만 이루어지기 때문에 알파열에 간섭될 만한 요소들이 상대적으로 적습니다. 따라서 타건감 편차가 적습니다. 또한 우리가 타건을 하면 기보강이 아랫방향으로 힘을 받게 되는데, 이때 상판결합은 기보강 아래가 비어있어서 자연스럽게 아랫방향으로 휠 수가 있어 딱딱하고 부자연스러운 느낌이 덜하게 됩니다.

허나 보강판이 알루미늄 재질의 하우징 한 면과 직접적으로 맞닿아 있으므로 진동이 전달되는 경향이 있습니다. 진동은 곧 소리로 이어져 통울림이 있을 수 있습니다만 이 통울림은 전형적인 취향의 영역입니다. 아예 울림이 없는 키보드는 누구에겐 매우 답답하게 다가갈 수 있습니다.

일반적으로는 보강판이 딱딱한 재질의 하우징과 맞물린 만큼 단단한 타건감을 준다고 말합니다. 그러나 보강판의 재질을 다양하게 이용할 수 있어서 보강판 재질과 설계에서 따라서 얼마든지 부드러운 타건감을 구현할 수 있습니다. 그리고 설계디자인의 자유도 역시 높습니다. 따라서 설계자의 의도가 반영되기 쉬운 마운트입니다.

특이한 설계의 상판결합의 대표격이 바로 tadpole 마운트입니다. 상판결합이지만 결합을 우리가 흔히 아는 STS304이나 SS400, S45C 같은 소재의 금속 볼트가 아닌 실리콘 재질의 핀 (이것을 테드폴이라고 부릅니다.) 으로 결합하는 것을 말합니다. 금속 볼트가 아닌 실리콘 재질의 핀이다 보니 상대적으로 플렉시블함이 있습니다. 누구는 통통 튄다고 하기도 하고, 누구는 너무 무르다고 말하기도 합니다.

다시금 말하지만 커스텀 키보드의 80%는 취향입니다.

보통은 편차가 적고, 단단하며, 울림이 있는 스타일입니다. 많은 사용자들이 선호하는 결합방식 중 하나입니다.

Orion V2.5 by DUCK (출처 : 유튜브 ‘Keydot’), 상판 하우징에 기보강이 고정된 것을 볼 수 있다. (사진에 보이는 하우징 파츠는 하부 하우징이 아니라 상부 하우징을 뒤집어서 그 위에 기보강도 마찬가지로 뒤집어 얹은 다음 조립하는 과정이다.)

Frog TKL by GEON Works (출처 : 유튜브 ‘드보키’ 님)

3.3 바텀 마운트 (하판결합)

상판결합의 반대형태인 하판결합입니다. 이 방식은 거의 찾아볼 수가 없습니다. 상판결합과 비슷한 가공방식으로 단가 역시 비슷한 데에 비해서 장점이 상대적으로 적기 때문입니다.

문제는 바로 상판결합에서도 언급한 '타건 시에 움직이는 기보강' 입니다. 상판결합은 기보강의 테두리가 상판과 맞닿아있는 상태이기에 아래가 비어있습니다.

이런 경우 타건을 하며 가해지는 힘의 방향(아랫방향)대로 기보강이 자연스럽게 움직일 수 있습니다. 그에 비해 바텀 마운트의 경우 기보강의 테두리가 하부 하우징과 맞닿아있기 때문에 비교적 자연스럽게 아래로 움직이지 못합니다.

따라서 상대적으로 타건감이 상판보다 더 단단합니다. 그리고 고정되어있는 부분이 키보드 무게의 대부분을 차지하고 있는 하부 하우징이다 보니 더 일관성 있는 타건감을 줍니다. 문제는 바로 경우에 따라 너무 일관적으로 딱딱하기만 하고 심지어 불편함까지 느껴진다는 의견이 있습니다.

그렇다보니 상판결합에 비해서 대중적이지 않습니다. 좋다, 나쁘다를 떠나서 상판결합과 거의 같은 단가에 비해서 장점이 적다보니 상판결합으로 디자인되는 경우가 많습니다. 따라서 여기 나오는 모든 결합방식 중에 가장 드문 수준입니다.

3.4 샌드위치 마운트

Dolphin 2021 by LIN Works (출처 : 유튜브 ‘LightningXI’ ), 기보강의 나사홀과 하판의 나사홀 위치가 동일한 것을 볼 수 있다. 샌드위치 마운트는 볼트 하나로 모든 파츠를 관통해서 연결하는 경우가 많다.

 그다음 결합방식은 바로 샌드위치 마운트입니다. 샌드위치 마운트는 그림에서 볼 수 있듯 상하부 하우징과 보강을 한 번에 같이 결합하는 방식입니다. 긴 볼트를 통해서 상하부 사이에 샌드위치처럼 끼운 기보강을 고정시키는 형태입니다.

이러한 샌드위치 마운트의 특징은 바로 '단단함' 입니다. 지금껏 나온 어떠한 결합방식보다 단단한 키감을 가지고 있습니다.

상판 결합은 기보강에 여유공간이 있지만 샌드위치 마운트는 상하부 하우징에 맞물려 딱 고정이 되는 만큼 플렉시블함이 전혀 없습니다.

또한 타건으로 인해 생기는 진동이 하우징을 그대로 타고 나옵니다. 진동 자체도 기보강이 고정되어있어 적습니다.

그리고 위 구조상으로 보다시피 보강의 단면이 외부로 노출되어 있습니다. 그래서 디자인적인 포인트가 될 수도 있습니다. 물론 저렇게 노출시키지 않고 가려놓게 디자인할 수도 있습니다. tx시리즈가 보강 비노출형입니다. 노출형에는 KMG TKL이 있습니다.

KMG TKL by KMG (출처 : 유튜브 ‘NAOGOL’), 빨간색 보강판의 테두리가 측면에서 보인다.

TX65v2 by TX Keyboard (출처 : TX 공식 홈페이지), 보강판이 보이지 않는다.

샌드위치 마운트는 극도의 단단함을 특징으로 하는 만큼 주로 단단한 보강과 같이 쓰이는 경우가 많습니다. 황동 보강이 좋은 예입니다.

그 외에도 경쾌한 소리를 내주는 카본이나 FR4 보강, 전통적으로 가장 많이 쓰이는 알루미늄 보강 등 주로 경도가 있는 편인 보강과 함께 쓰입니다.

단단하다보니 취향이 많이 갈리는 편이기도 합니다만 특유의 딱딱하고 경쾌한 소리를 선호하는 사람들이 많으며 국내 공제자들의 작품 중에서도 이러한 샌드위치 보강이 많기 때문에 한 번쯤 접해볼 만한 결합방식입니다.

3.5 가스켓 마운트

Vega65 by Ai03 (출처 : 유튜브 ‘TaeKeyboards’), 기보강에 포론재질 가스켓을 부착후 케이스의 홈에 맞게 놓는 모습

이번 결합방식은 현재 가장 뜨거운 가스켓 마운트입니다. 가스켓 마운트는 어떻게 보면 샌드위치 방식과 비슷할 수 있지만 다른 점이 존재합니다. 샌드위치는 기보강과 하우징을 한 번에 관통하는 볼트로 고정하는 반면에 일반적인 가스켓은 기보강을 '볼트' 를 이용해서 고정하지 않습니다.

대신 하우징에 홈을 파서 보강판을 그 위에 얹는 형식입니다. 또한 그 홈에 보강판과 하우징이 바로 맞닿는 것이 아니라 다양한 재질 (주로 부드러운 재질의 포론, 실리콘 등을 사용합니다.) 의 가스켓을 위 아래로 붙여서 결합합니다. 위 설명 이미지에서는 빨간색이 바로 포론, 실리콘 등의 가스켓을 의미합니다. 예시 이미지를보시면 검은색 스펀지 같아 보이는 게 붙어있습니다. 이게 포론재질의 가스켓입니다.

이 같은 가스켓 마운트의 재질은 우선 제조단가가 많이 듭니다. 보강판도 다 따로 디자인을 해야하며, 하우징의 경우에는 가스켓이 안착할 수 있는 공간을 상하부 하우징 모두 파내야 합니다. 가공부위가 훨씬 더 많아집니다. 따라서 단가가 더욱 나갈 수 밖에 없습니다.

심지어 상판결합처럼 볼트가 들어가서 작은 형태가 아니라 가로로 긴 형태라서 더욱 까다롭습니다. 또한 파내는 높이 역시 기보강 두께 뿐만 아니라 가스켓의 두께도 고려해야하며 플렉스한 타건감을 위해서 가스켓이 움직일 공간까지 고려하면 더욱 더 많이 가공을 해야합니다. 여러모로 가공단계에서 귀찮을 수밖에 없는 형태입니다.

가스켓으로는 다양한 재질과 다양한 형태가 존재합니다. 예시 이미지의 베가65처럼 포론 가스켓을 가로로 길게 붙이는 게 현재 일반적인 리프 스프링 가스켓 형태이며 요새는 실리콘 삭스 가스켓이라고 하여서 보강판의 리프스프링 부분의 양끝에 실리콘을 끼우는 방식도 유행합니다.

리프 스프링 마운트는 가스켓과 따로 분류하는 사람들도 있지만 현재 메타에서는 리프스프링과 가스켓을 같이 혼합하는 방식이 일반적이라서 별도로 언급하지는 않겠습니다.

그외에도 상판과 하판 사이에 커다란 O링를 끼우는 방식의 O링 마운트 역시 엄밀히 말하면 가스켓 방식 중 하나라고 볼 수 있습니다. 가스켓의 소재나 방식은 무궁무진한 수준입니다.

이러한 가스켓 마운트의 장점으로는 첫 번째, 매우 균일한 타건감을 내는 방식이라는 것입니다. 볼트로 조아주는 형태는 필연적으로 하우징의 어느 부위에 같이 결합이 되고, 각 결합 부위마다 볼트의 체결정도가 다르다 보니 편차가 생길 수 밖에 없습니다. 그러나 가스켓 마운트는 따로 조아주는 것 없이 얹는 방식이기에 그러한 문제가 없습니다.

두 번째, 압축성과 복원력이 좋은 푹신한 소재의 가스켓을 많이 사용하기 때문에 보강을 사용하는 결합 방식 중에서는 가장 유연하고 부드러운 타건감을 제공해줍니다. 이러한 폼류의 소재는 진동을 억제하기에 울림도 상당히 줄어듭니다.

그러나 이러한 가스켓 마운트는 설계가 중요합니다. 가스켓과 기보강의 두께를 잘 고려해서 이 가스켓이 부드럽게 움직일 공간을 하우징에다가 만들어주어야 합니다. 설계와 적절한 가공이 동반되지 않으면 샌드위치 마운트나 다름없는 단단한 타건감이 나오기도 합니다.

그리고 사용자에 따라서 이러한 가스켓의 부드러운 타건감을 먹먹하다고 표현하기도 하며 너무 부드럽고 맥아리가 없다고도 합니다. 또한 가스켓 마운트가 유행하자 모든 공제가 가스켓으로만 천편일률적으로 나오면서 하우징 간의 개성이 많이 죽었다는 의견도 나오고 있습니다.

3.7 플레이트리스 마운트 (무보강 결합)

WT75-C by Wilba Tech, ‘기판’에 리프스프링이 달려서 보강판 없이도 하우징에 결합될 수 있는 형태

무보강의 스위치 결합 방식 옆면 (두 사진 출처 : 유튜브 ‘LightningXI’)

무보강의 스위치 결합 방식. 기판 위에 바로 스위치가 올라가있다.

무보강 결합은 특이한 결합방식 중에 하나입니다. 바로 보강판 자체를 사용하지 않는 것입니다. 모든 키보드가 무보강 결합을 지원하는 것은 아니고 몇몇 하우징과 그 전용 기판이 무보강을 지원하는 경우가 있습니다.

보통 기판은 보강판에 결합이 되고 이 보강판이 하우징에 결합되는 것이 보통의 기보강입니다. 그러나 무보강 방식을 지원하는 기판은 그것 자체에 나사홀이나 리프스프링 따위의 하우징과 결합될 수 있는 파츠가 존재합니다. (예시 이미지 참조) 따라서 보강판 없이 PCB가 혼자 하우징에 결착될 수 있습니다.

이러한 무보강 결합은 스위치를 납땜하는 방식으로만 가능합니다. 핫스왑 소켓의 경우 납땜 방식 만큼 스위치를 물고 있을 힘이 없습니다. 결론적으로 무보강 결합방식은 스위치를 기판에 바로 결착 후에 납땜을 통해서 고정시키고, 무보강 지원 기판을 바로 하우징에 결합시키는 것입니다.

설명 이미지는 상판 결합식 무보강이지만 예시 이미지처럼 가스켓 방식이 될 수도 있습니다. 무보강 결합방식은 일종의 폼팩터 중 하나라고 보시면 됩니다.

무보강의 장점은 유연한 타건감입니다. 다른 물성을 가진 보강판이 얹어지지 않고 스위치와 기판만 존재해서 매우 유연한 타건감을 가지고 있습니다. 유연할 뿐만 아니라 매우 독특한 타건감을 가지고 있습니다.

하지만 핫스왑으로 무보강을 구현하기는 어렵다는 점, 따라서 솔더링이 강제된다는 점, 또한 스위치를 물고 고정시켜주는 보강판의 존재가 없다 보니 솔더링 시에 정렬을 잘해줘야 한다는 점 등이 애로사항으로 꼽힙니다.

즉, 솔더링을 할 줄 모르는 보통 입문자들이 구현하기는 어려운 결합방식입니다. 이를 비롯해 타건감이나 타건음이 취향을 분명히 타는 결합방식이기도 합니다.

3.8 상판일체형 결합

ID80v1 by IDOBAO (출처 : 유튜브 ‘serendipity’), 상판과 보강판이 같이 설계되어 나온다.

상판일체형 결합은 보통 저가형 하우징에서 보이는 결합방식입니다. 상판 가공시에 보강판까지 같이 만드는 형태로서 매우 단단하고 불균형하고 하우징과 붙은 부분과 아닌 부분 쪽의 타건감이 매우 상이합니다. 편차가 심하다는 이야기입니다.

거의 보기 힘든 결합방식입니다. 그러나 저가에서 사용된다는 말은 다르게 이야기하면 제조단가가 싸다는 것입니다. CNC방식으로 어차피 깎아낼 부분을 활용해서 보강판까지 만들어내면 원가가 절감되기 때문입니다.

우리는 오늘 시간을 통해서 커스텀 키보드에서 사용되는 결합방식을 배웠습니다. 각 결합방식은 고유의 특성이 존재하지만 말했다시피 타건감에는 그외의 요소도 영향을 많이 미치기 때문에 꼭 결합방식에 따라 타건감이 좌우되지는 않습니다.

각 결합방식의 특징을 숙지하고 앞으로 정보 탐색을 하는 데에 도움이 되었으면 하는 것이지 각 결합방식의 우열을 가리라는 의미는 절대 아닙니다. 어떠한 결합방식이 더 좋은지는 결국 자신의 손가락에 달렸다고 생각합니다.

이번편은 각자의 의견이 너무나 상이할 것이고, 피드백도 강할 것이라 생각합니다. 부디 여러분들의 피드백을 신랄하게 들려주세요. 저도 좆문가니깐요.

참고

1. https://thomasbaart.nl/2019/04/07/cheat-sheet-custom-keyboard-mounting-styles/

2. https://info.ai03.com/books/how-to-keyboard/page/section-2---a-case-study