안녕하세요. 백년만에 돌아온 miseryrunsfast 입니다.
스플릿 키보드 디자인 안을 올리다가, 한동안 오지 못했습니다.
이전 글들에서 키보드 디자인에 대한 이야기를 많이 댓글로 주셨고, 저도 덕분에 많은 부분을 숙고할 수 있었습니다. 구도심에서 이어오던 글이 여기서도 끊겨서, 한 쪽으로는 계속 살짤 부담감을 가지고 있었네요.
마지막 글이 작년 4월 23일이었으니, 기간으로는 1년 3개월 정도가 지났네요. 이전 글의 링크는 아래 있습니다.
https://damoang.net/keyboard/2836
이제 어느 정도 정리가 되었고, 설계 BOM을 뽑을 시점이 왔습니다. 그래서, 이제 다시 업데이트를 해야겠다는 생각이 들었습니다. 일을 하던 중에 한 두어 시간 짬이 나는 상황이 되어, 이때다 싶어 작성합니다. 그러다보니, 글이 구조화되지 못한 상태로 의식의 흐름... 대로 나갈 거 같긴 합니다.
그 동안 개인적으로 여러가지 일들이 많았고, 글을 쓸 업두를 내지 못했습니다. 하지만, 키보드 자체에 대한 연구와 디자인은 계속 해 왔습니다. 디자인을 계속 갈아엎었고, 어떤 요소들을 포함하여 구성하는 것이 가장 합리적일까를 계속 고민하는 과정이 반복되었습니다. 지금 디자인 버전은 48번입니다. 즉, 빈 화면에서부터 키보드를 그리는 작업을 48번을 반복했습니다(...) 그 동안 13번은 3D 프린터로 출력하여 확인하고 고치는 과정도 반복되었네요.
이걸 멈추지 못한 이유는, 우선 제 왼손의 드퀘르벵 건초염이 심해지고 있고, 오른손의 손목터널증후군도 조금씩 진행되고 있기 때문입니다. 문제는 이 설계 과정에서 엄청난 손 혹사가 반복되는지라, 저 개인적으로는 통증을 줄이는 방법을 만들어내기 위해 통증을 늘리는(...) 과정이었습니다.
어쨌든, 그 결과로 이제 디자인이 거의 완료되었고, 오늘은 그 이야기를 정리해봅니다. 오늘은 주로 컨셉에 대한 이야기가 될 것 같습니다.
이 글은 제가 이 설계 과정에서 참조한 키보드들과 그에 대한 설계 반영, 또는 고려 내용을 정리하는 방식으로 정리하보려고 합니다. 글을 시작하기 전에 말씀드릴 것들이 두 가지 있겠네요.
첫번째 - UHK에게서 배운 것.
https://uhk.io/
UHK 키보드는 제 설계 과정에서 가장 고마운 키보드입니다. UHK는 이 키보드의 개발 과정과 고민들, 그리고 구조에 대해 공개하고 있습니다. 몇 년 전부터의 블로그글을 모두 반복해가며 읽었고, 개발 단계에서의 고민들도 알 수 있었지요. 그 고민들은 모두 저 역시 해야 하는 고민들이었고, 그 과정은 거의 비슷하게 진행되었습니다. 적어도, 이 키보드의 개발 단계에서 고려해야 할 것의 기준점이 되었다고 할 수도 있습니다.
UHK에서 가져온 것 - 엄지 유닛의 도입. 현재 상황을 알려주는 인디케이터의 필요. 모든 부품을 별도 판매하며, 100% 개인이 분해, 수리, 조립 가능하도록 만들 것.
UHK에서 피한 것 - 키 배열, 좌우 키보드를 결합하여 하나로 연결한다는 컨셉.
키보드의 왼쪽 이미지입니다. 오른쪽도 완전한 대칭을 이룹니다.
본 이미지는 엄지 유닛이 결합되지 않은 상태입니다. 이 이미지를 보시고 생각나시는 분들이 있으시겠지만, 엄지 모듈의 컨셉은 Ultimate Hacking Keyboard 에서 얻어온 것입니다. 저 개인적으로는 현재 상업적으로 대량 판매되고 있는 - 소규모 공방 프로젝트들을 모두 포함하여 - 가장 좋아하는 키보드입니다. 좋아하는 이유는 엄지 유닛의 유용성 떄문입니다. 제가 몇 개의 스플릿 키보드를 사용해보다가 당근해버렸지만, UHK60은 아직 보유하고 있는 이유이기도 합니다.
UHK 시리즈에서 아쉬운 것은 키 배열 방식이 오쏘리니어 / 컬럼너를 채용하지 않고 있다는 것입니다. 그 결과, 이 키보드에서는 이 부분을 포함하되, UHK의 엄지 방식을 가져오게 되었지요. 하지만, 엄지 유닛 자체에도 아쉬운 점이 있습니다. 그건, 이 유닛을 단독으로 쓸 수 없다는 점이고, 왼쪽 유닛과 오른쪽 유닛이 완전히 별도로 만들어져 있다는 점입니다. (UHK에서 오른쪽 엄지 유닛으로도 키보드 + 스크롤 모듈을 내줬다면 아마 이 키보드 만들기 자체를 시작하지도 않았을 수도 있었다고 생각해요)
그래서, 이 키보드에서는 UHK의 엄지 유닛과의 차이가 있습니다.
이상의 요소를 위해, 엄지 유닛은 다음과 같이 설계하였습니다.
첫줄은 왼쪽부터 노브, 3D 마우스, 트랙패드, 두번쨰 줄에는 트랙볼, 마우스, 키패드 유닛, 그리고 세 번째 줄에는 이 엄지 유닛들을 독립적으로 사용할 수 있게 하는 무선 마우스 유닛입니다. 그 아래에는 동글이 있는데, 동글 디자인은 아직 완전히 확정되지 않았습니다. 무선 마우스 유닛 안에 넣어야 하는데, 넣기 위한 공간이 잘 안 나와서 수정을 좀 더 해야 합니다. 키보드 본체에도 넣어야 하는데 공간이 애매하기도 하고요.
이 이미지에서 확인하실 수 있겠습니다만, 각 유닛들은 모두 USB-C로 연결됩니다. 그리고 키패드 유닛을 제외하면 모두 유닛 좌우에 1개씩의 버튼이 있습니다. 제가 몇몇 독립형 트랙볼을 써 보니 상부에 버튼이 있는 건 크기가 웬만하지 않으면 비효율적이라는 결론을 내렸습니다. 엄지와 약지로 버튼을 누르고, 검지와 중지로 볼을 움직이는 게 가장 현실적이라고 생각했어요.
아직 설계 입장에서 어쩌지... 하는 부분은 저 무선 마우스 유닛을 충전하려면 USB-C male- female 케이블을 별도로 제공해야 한다는 점이라서, 아무래도 뒤쪽에 별도의 USB-C female 커넥터를 넣어야겠다는 생각을 하는 중입니다. 배터리 용량이 현재 700mAh로 설정되어 있는데, 아무래도 500mAh로 줄어들어야 가능할 것 같기도 합니다. 아런 자잘한 지점들은 아직 수정이 많이 필요합니다.
각 유닛들은 가로 60mm, 세로 45mm, 높이는 각 유닛마다 다릅니다만, 대충 30mm - 40mm 정도입니다. 사이즈가 매우 작은 편이고, 안에는 모두 OMRON 스위치를 넣다 보니, 공간이 좁긴 합니다. 어쩄든, 이 부분은 수정이 좀 더 필요합니다.
두 번째 - Glove60에서 배운 것.
https://www.moergo.com/
MoErgo의 Glove60은 사용시 편하다는 면에서는 현재 유통되고 있는 키보드 중 가장 높은 평가를 받는 제품 중 하나입니다. 오쏘리니어, 컬럼너, 키웰 모두를 적용한 키보드 자체가 그리 많지 않기도 하지만, 적어도 Glove60은 이 영역의 시조새인 Advantage 360의 긍정적인 요소를 업그레이드한 제품이라고 생각합니다. 물론, 만듦새에 대해서는 할 말이 아주 많습니다만(...) 적어도 각 키의 각도를 세부조절한 지점은 분명히 대단하다고 생각합니다. 근래에 새로 나온 go60은 또 다른 이야기입니다만.
Golve60에서 가져온 것 - 각 키들의 각도를 조절하는 설계.
Glove60에서 피한 것 - 키 스위치의 제한, 각 컬럼의 높이 고정. 전체적인 만듦새와 강성의 부족.
Glove60은 편한 키보드임에는 분명했지만, 제 손가락 길이에 아주 잘 맞는다고 하기는 좀 아쉬웠습니다. 우선 Kailh Choc V1을 썼다는 게 개인적으로는 불호였고, 제 설계에는 표준 Cherry MX 기반으로 설계하기로 한 결심을 공고하게 만들었습니다. 키캡의 품질도 그다지 마음에 들지 않았고요.
그래서, 이 키보드에서는 Glove80과 다음과 같은 차별점을 두기로 합니다.
그래서, 제 설계는 표준 Cherry MX를 핫스왑으로, 그리고 Cherry MX 호환 키캡이 사용 가능하도록 설계를 확정하게 됩니다. 그리고, 각 컬럼의 높이를 4mm 높이, 2mm, 0mm 높이로 변경할 수 있게 만들기로 합니다.
물론 이걸 하려면 키보드를 분해해야 합니다만, 이건 UHK에서 정한 기준인 100% 분해 조립 가능하며, 그 과정에서 복구가 안 되는 요소를 없앤다는 기준에서는 큰 문제가 되지 않습니다.
위 이미지에서 노란색은 2mm의 실리콘 폼으로 만들어집니다. 가장 아래, 중간, 위에 놓는 것으로 최대 4mm를 위아래로 움직일 수 있습니다. 현재는 가장 높여놓은 상태이고요. 이 때도 금속으로 만들어진 스위치가 나사와 닿으며 소리가 날 가능성이 있기에, 각 나사에는 고무링을 먼저 결합하는 방식을 채택하기로 합니다.
말씀드린대로, 각 컬럼은 별도의 금속-아마도 철판이나 알루미늄이 되겠죠- 플레이트로 만들어집니다. (단가가 상승하는 소리가 들립니다...) 그 아래 PCB는 Flexible PCB를 사용합니다. 핫스왑을 위해서는 어쩔 수 없었어요. Cyboard의 Dactyle 키보드가 핫스왑인 것은 알고 있지만, 설계 방식을 보면 영 불안합니다. 아주 얇은 PCB를 휘게 만들어둔 부분은, 키보드가 가진 충격을 늘 받아야 하는 물건이라는 특성상 합리적이지 않다고 판단했습니다. 그 결과... 복잡다단한 컬럼 라인이 만들어졌고, 각 컬럼의 입력 신호를 메인보드에 전달하는 것 자체도 고민거리가 됩니다. 가로 18mm 내에서, 각 키바다 휘어지는 보드에서 케이블을 연결하여 신호를 전달해야 합니다. 어쨌든, 이런 부분들은 모두 해결되기는 했습니다.
최종 버전과는 조금 다릅니다. 각 PCB의 휘어진 부분은 각각의 나사와 3.5mm 간격을 주는 스페이서로 연결됩니다. 핫스왑이 가능하려면 이 정도로 힘을 받아낼 수 있게 만들어야 할 것으로 판단했습니다.
세 번째 - Kinesis Advance 360에서 배운 것.
https://kinesis-ergo.com/shop/adv360pro
이 Kinesis 키보드는 이쪽 세계의 선구자입니다. 키네시스는 이미 2021년에 이 키보드를 발표했으며, 이는 이 세계를 열었다고 해도 될 거라고 생각합니다. 저도 이 키보드를 쓰면서 기본적으로 스플릿 - 컬럼너 - 오쏘리니어 - 키웰이 가장 편한 키보드가 될 수 있다는 확신을 얻었습니다.
하지만 엄지손가락의 키들은 쓰기 어려웠습니다. 한 쪽에 6개의 엄지키가 있습니다만, 제대로 쓸 수 있는 건 2개 뿐이었어요. 나머지는 쓰기 위해서는 손 전체를 움직이거나, 의도적으로 손가락을 움직어야 했습니다. 이 부분은 정말 이러면 안되겠다고 생각했습니다.
물론, 이 문제는 이 키보드만의 문제가 아닙니다. 엄지가 가장 힘 센 손가락이며, 가동범위가 넓고, 다른 손가락과 다르게 사용할 수 있다는 인간의 특성을 적용하는 방식이라는 데는 동의할 수 있지만, 엄지가 가 닿을 수 있는 범위의 부동산이 생각만큼 넓지는 않습니다. 평면 키보드입니다만, Dygma와 ZSA의 키보드들은 엄지손가락에 많은 키를 제공합니다. (ZSA Voyager가 3키를 제공했다면 헐씬 좋은 키보드가 되었을거라고 생각합니다) 그리고 다른 스플릿 키보드들도 엄지에 많은 키를 제공하죠.
그런데, 제 손을 보면 - 제 손이 아주 이상하지는 않으니까 - 엄지는 펼 때, 수평으로보다는 15도 정도 아래로 펴지는 것이 훨씬 넓은 가동범위를 가지고, 더 편합니다. 이걸 잘 지킨 키보드로는 ZSA Moonlander가 있고, Dyctyl 시리즈도 엄지를 편하게 쓸 수 있도록 각도를 틀어두고 있습니다. 어쨌든, 저는 이 디자인들에서 장점만 최대한 취해보기로 합니다.
또한, Advantage 360은 편리한 텐팅 다리가 통합되어 있지만, 덕분에 키보드 자체의 높이가 높습니다. 이 부분을 해결하려는 노력을 엄청 해봤습니다만, 결론적으로 텐팅은 키보드와 별도의 장치로 사용하기로 결정했습니다. 이는 키보드 자체의 높이가 최대한 낮아져야 팔의 피로도가 줄어든다는 결론을 내렸기 때문입니다.
그 결과, 엄지손가락이 가 닿는 키의 위치를 얼마나 줄이는가가 설계의 핵심이 된다고 생각하게 되었습니다.
어찌저찌 줄여버린 결과, 왼손 B키에서 3cm 씩 떨어진 위치에 스페이스바로 일반적으로 적용할 키를 놓읋 수 있었습니다. 이것 때문에 다시 그린 게 세 번입니다(...) 결과적으로, 우리가 일반적인 키보드에서 스페이스바를 누르는 위치보다, F키에 엄지를 올렸을 때 엄지가 가 닿아 있는 위치에 스페이스바가 위치하게 되었습니다. 덕분에 설계에서 꽤 골머리를 앓았습니다만, 이런 설계를 하고 있는 키보드 자체가 매우 적다는 게 위안입니다.
네 번째 - Dactyl 키보드에서 배운 것.
https://bastardkb.com/dactyls/?v=efad7abb323e
Dactyl Manuform은 위의 세 키보드와는 조금 다릅니다. 우선 홈페이지에서 전자 부품만 사고, 3D 프린터를 사용하여 스스로 제작할 수도 있도록 디자인이 공개되어 있고, 이에 따라 수정이나 수리, 개조 등이 매우 유연합니다. (알리익스프레스에서 싸게 구할수도 있습니다) 키의 개수 등의 수정도 자유롭지요. 저도 하나 만들어 가지고 있습니다.
https://github.com/joshreve/dactyl-keyboard
여기에서는 키 개수, 조건을 정의하면 설계 파일을 만들어주기까지 합니다. 관심이 있으시면 확인해보세요. 3D 프린팅이 가능하신 환경이라면, 제 생각에는 성능 대비 가장 값싸게 스플릿 - 오쏘리니어 - 컬럼너 - 키웰 키보드를 가질 수 있는 방법입니다. 물론 제작에 있어서는 피곤한 지점이 많긴 합니다만, 이 부분은 Bastard Keyboard 에서 부품을 선택하시면 쉽게 해결되는 편입니다.
하지만, 이 키보드는 생각보다 많이 사용하지 않게 되었습니다. 이유는 여러가지가 있습니다만, 제가 내린 개인적인 결론은 키보드 자체가 이미 너무 벌키하다... 는 것입니다.
물론 이런 키보드가 휴대용이 되기는 쉽지 않습니다. 키웰이 있어 키보드 자체의 기본적인 부피가 크기에 휴대용으로는 적합하지 않습니다. 하지만, 이런 키보드들의 또 다른 특성은, 비싸다는 것입니다. 한화 50만원선이 최소선으로 보아야 하고, 옵션이 좀 붙으면 100만원을 넘어가는 제품도 있습니다. 아무래도 많이 부담스러운 가격이고, 당연히 자신에게 잘 맛고, 손이 아프지 않다는 걸 알게 되면, 들고다니는 불편함을 감수할 수 있게 되지요.
하지만 Dactyl Manuform의 가장 높은 부분의 높이는 70mm가 넘습니다. 물론 이미 키보드 자체가 텐팅 각도를 확보하고 있습니다만, 이건 그래도 너무 부담스럽고, 실제 설계를 보면 아래쪽으로 많은 공간이 낭비되고 있음을 알 수 있습니다.
또한, 엄지의 각도가 편해보이지만, 그 대신 상완에 가해지는 부담이 더해진다는 것을 깨달았습니다. 제 왼손은 드퀘르벵 건초염을 앓고 있기 때문에, 1시간 이상을 사용하기 힘들었습니다. 그 결과, 저는 제 설계에서 높이를 낮추고, 텐팅 기능은 별도의 영역으로 분리하기로 마음먹게 됩니다.
이 키보드의 키웰 역시 일괄적으로 각도를 설정한 문제로, F키나 숫자키를 누르기가 생각보다 불편합니다. 손바닥을 고정한 상태에서 가 닿는 길이가 짧다는 것은 장점이지만, 누를 때 마다 손가락이 덯는 각도를 신경써야 한다는 건 외려 더 힘들더군요. 이 부분은 Glove80의 압승이라고 결론내리게 되었습니다. Advantage 360도 컬럼의 각 키가 일괄적인 각도로 되어있지 않습니다. 이 부분은 Dactyl 키보드의 게으른 지점이라고 생각합니다.
그래서, 키보드의 높이를 5cm 미만으로 만들고, (물론 키캡을 어떤 것을 쓰는가에 따라 높이가 달라집니다) 가장 낮은 곳은 25mm에 맞췄습니다. 이보다 줄이기 어려운 것은, 배터리를 18650 2개를 사용하고, 그 배터리가 팜레스트에 들어가기 때문입니다, .이미지 상으로는 위에 추가 팜레스트를 붙일 수 있게 되어 있지만, 이 부분은 자석으로 붙는 부분이라 제거하고 사용할 수 있습니다.
제 경험상으로, 제 손에는 높이 3.5cm에 손바닥이 닿는 게 가장 편했고, 이 지점은 사람마다 다른 것이기 때문에, 팜레스트를 조절할 수 있는 형태로 만들어보려고 하고 있습니다. 이 부분은 아직 설계가 완료되지 않은 부분에 해당합니다.
아직 완성이라고 할 수는 없지만, 기본적인 다지안은 이제 거의 변화하지 않을 것 같습니다. 저는 시제품을 위한 BOM을 정리하는 중이고, 액정 화면과 연결 방식 등등 (블루투스, 2,4G 동글을 모두 지원하고, 유선도 당연히 지원합니다), 엄지 유닛이 키보드에 붙었을 때와 PC 에 바로 붙었을 때의 구별 등등 소프트웨적으로 고민할 부분들이 아주 많고, 이 지점은 제가 할 게 아니라 해줘! 할 거라 제가 고민할 거리는 아닙나다만(무책임) 어쩄든 이런 키보드의 작동 방식, 키 매핑이나 LED, LCD의 작동 방식 등등 아직 결정할 것들은 많이 남아있습니다.
어쩄든, 오래간만에 와서 글 올립니다. 응원해주셨던 많은 분들께 감사드리고, 아직 진행중입니다.
업데이트 되면 소식 또 올리겠습니다. 아직 정리할 부분이 네 군데 남았어요...
긴 글 읽어주셔서 감사합니다.
