<출처: 위키피디아>
운영체제가 DOS에서 GUI를 사용하는 윈도로 바뀜에도 불구하고 여전히 PC에서의 주 입력 장치는 키보드이다. 키보드는 키 입력 방식에 따라 크게 기계식과 멤브레인, 레이저, 버클링 스프링, 정전용량 무접점 방식으로 나뉘며 여기에서 멤브레인은 다시 팬터그래프, 버터플라이, 플렌저 등으로 나뉜다.
최근에는 여기에 한 가지 방식이 더 추가됐다. 바로 ‘적외선’ 방식이다. 흔히 광축 키보드(Optical switch keyboard)라고 하는데, 무접점 방식의 키보드이면서도 기계식 키보드처럼 개별 키 스위치로 구성되어 있고 키 입력 시 ‘딸각’ 거리는 소리가 나기 때문이다. 얼핏 보면 그냥 기계식 키보드 같지만, 신호 입력을 할 때 빛을 이용하기 때문에 ‘光’축 키보드라 부른다.
광축 키보드의 구조와 원리
▲영화 '엔트랩먼트'
광축 키보드는 기계식에 비하면 구조가 아주 간단하고, 작동 매커니즘도 다르다. 인지도가 낮기 때문인지 기계식 광축으로 불리는 경우가 많지만, 엄밀히 말하면 광축 키보드는 기계식 키보드의 청축, 갈축, 녹축같은 하위 스위치 개념이 아니라, 완전히 별개의 키보드로 분류되어야 한다. 기계식 키보드와 다르기 때문이다.
▲기계식 키보드의 특징 = 스위치 내부에 전기신호를 ON/OFF 하는 접점이 있다
그러면 우선, 기존 기계식 키보드에 대한 이야기를 간략하게 해야한다. 기계식 키보드는 각각의 스위치 자체에 전기신호를 ON/OFF 하는 접점이 있다. 평소에는 접점 사이에 슬라이더가 가로막고 있어서 접점이 떨어져 있다가(OFF 상태), 키를 누르면 슬라이더가 내려가면서 접점이 서로 붙게되어(ON 상태) 키보드를 입력했다는 전기신호를 전달한다.
그렇다면 광축 스위치 키보드는 어떨까? 광축 키보드의 구조나 세부적인 세팅은 제조사마다 조금씩 다르긴 하지만, 빛을 감지해 신호를 입력한다는 기본 원리는 같다. 모든 광축 키보드는 클릭부와 감응부로 이원화되어 있다. 클릭부는 키 스위치이고 감응부는 PCB 기판에 설치된 적외선 센서이다.
▲광축 키보드의 원리 = 평소 이어지고 있는 빛을 끊으면 키가 입력된 것으로 인식
<출처: HP GK500 상품정보 발췌>
사진을 보면 알 수 있듯 빛의 흐름을 끊게 되면 키 입력이 되는 방식이며, 키 스위치는 단지 이 빛을 끊어주는 역할과 타건음, 타건감을 전달하는 역할만 한다. 즉, 광축 키보드에서는 각각의 스위치 자체가 별로 중요하지 않다는 뜻이다. 작동에 중요한 것은 PCB의 감응부이다.
하지만 키보드에서 키 스위치는 타건 시 느낌이나 소리를 결정 짓는 중요한 세일즈 요소다. 일반 유저들에게는 광축이냐 기계식이냐보다 키보드를 누르는 느낌이 어떤지가 더 중요하다. 그래서 광축 키보드도 현재 몇몇 제조사에서 자사만의 고유한 키감을 살려서 제조하고 있다. 현재 광축 스위치 생산과 보급에 가장 열을 올리는 곳은 ‘카일’, ‘컨텐트’사이며, 최근에는 ‘HP’에서도 'K-switch'라는 제조사의 광축 스위치 시스템을 탑재해 제품을 출시한 바가 있다.
광축 스위치의 장점
▶ 잔고장이 없다
▲광축 키보드의 스위치. 기계식처럼 생겼는데 사실 내부는 어찌되건 별 상관없는 방식이다.
광축 스위치의 장점 중에서도 가장 큰 장점은 구조가 간단해서 잔고장이 많지 않다는 것이다. 더구나 무접점 방식이므로 접점부가 고장날 일도 없다. 보급형 기계식 키보드에서 종종 발생하는 중복입력, 무한입력같은 문제가 광축 키보드에서는 거의 발생하지 않는다.
가장 고장이 많이 날 수 있는 키 스위치도 내구성이 대폭 향상됐다. 제조사들에 의하면 광축 스위치의 내구성은 약 8천만 ~ 1억 클릭이다. 보통 기계식 키보드 스위치의 내구성을 5천만 클릭으로 표기하니까, 기계식 스위치보다 대략 두 배 더 튼튼하다는 말이 된다.
▶ 완전 방수 가능
광축 키보드의 또 다른 장점은 완전 방수 기능이다. 모든 광축 키보드가 그런 것은 아니지만 대부분의 광축 키보드가 완전방수 기능을 자랑한다. 이렇게 방수가 가능한 이유는 키 입력 원리 때문이다.
멤브레인이나 기계식은 작동구조상 물이 닿으면 안 된다. 두 제품 모두 접점 방식이므로 물이 들어가면 키를 누르지 않아도 전기가 통하면서 키가 무한으로 입력된다. 하지만 광축 키보드는 그 반대이다. 키를 눌러야 빛이 끊기면서 키가 입력된다. 그리고 적외선을 사용하기 때문에 물이 묻거나 혹은 호수 한가운데 집어넣어도 상관 없다.
▲광축 키보드는 PCB까지 나노 방수 코팅을 해서 완전 방수를 지향한다
게다가 완전 방수를 위해 PCB에는 방수 코팅까지 하는 치밀함을 보이고 있다. 실제 방수가 얼마나 잘 되는지는 마지막 부분에서 영상을 통해 확인해 보겠다. 물 뿐만 아니라 콜라와 커피도 준비했다.
▶ 민첩한 반응 속도
<출처: 앱코>
무접점 방식의 장점이라면 키 입력 반응속도도 빼놓을 수 없다. 키를 끝까지 누르지 않아도 키 입력이 되며, 적외선 방식이라 소위 말하는 빛의 속도로 반응을 한다. 이렇게 빠른 반응 속도가 필요로 하는 곳은 바로 게임이다. 순간적인 반응과 빠른 키 입력이 생사를 결정짓는 1인칭 슈팅 장르나, 누가 먼저 스킬을 쓰느냐로 승패가 갈릴 수 있는 AoS 장르 게임들이 이런 키보드를 요구한다.
이러한 광축 키보드의 대부분은 입력 속도가 0.2ms에 불과하다. 반면 기계식 키보드는 대부분 1ms이다. 이론상 5배나 빠른 입력 속도를 제공한다. 물론 1/1,000초와 1/5,000초의 차이를 체감하기는 어렵고, 폴링레이트의 한계가 있기 때문에 반응속도가 빠른 것이 그만큼의 성능향상으로 다 이어지진 않지만 적어도 키보드 탓은 할 수 없을 것이다.
대표적인 광축 스위치들
이런 광축 키보드의 스위치에도 몇 가지 종류(제조사)가 있는데, 국내에서는 카일 스위치와 컨텐트 스위치를 사용한 제품들이 인지도를 넓혀가고 있다. 그밖에 해외에는 이들 제품 외에도 A4tech, Adomax 사에서 제조한 광축 스위치를 쓰기도 하는데, 가장 최근에 출시된 카일과 컨텐츠 사의 스위치가 3세대 광축 스위치로 불리고 있다.
▶ 카일 스위치
▲앱코 K660 카일 광축 모델에서 분리한 카일 광축 스위치
국내에서도 기계식 스위치 제조사로 이미 잘 알려진 카일社의 광축 스위치는 청축 기계식 키보드와 유사한데 다소 묵직한 느낌이다. 키를 누르는 감각은 청축과 별 차이가 없지만, 소리는 오리지널 청축 키보드처럼 클릭음이 아주 크거나 하이톤이지 않고 다소 낮은 톤이다. 정갈한 느낌도 든다.
카일 광축은 구조를 보면 알 수 있듯 기존 청축 스위치에 있는 금속 접점이 없고 스프링으로 소리를 만들어 낸다. 대신 키를 누르는 압력이 아주 낮은 편은 아니다. 스프링의 반발력이 있기 때문이다.
▲카일 광축 스위치의 감응부
▲카일 광축 스위치를 사용한 앱코 K660 키보드 타건영상
▶ 컨텐트 광축
▲티앤에스인터내셔널 녹스 스텔라 NS9에서 분리한 컨텐트 광축 스위치
컨텐트 광축 키 스위치는 기존의 체리 청축과 비슷한 구조로 되어 있다. 내부 분해도를 보면 기계식에 있는 금속 접점부가 들어가 있는데, 이 접점부는 신호 입력을 위한 것이 아니라 오직 청축 고유의 타건음을 만들어내기 위한 것이다.
그래서 컨텐트 키 스위치는 누르는 느낌과 소리가 상당히 경쾌한 편이다. 손 끝에서 가볍게 톡톡 터지는 듯한 타건감은 다른 키보드 스위치에서 느껴본 적이 없는 듯해서 상당히 인상적이다. 다만 소리는 다소 하이톤이 강하기 때문에 조용한 환경이 유지되어야 하는 장소에서는 사용이 어려울 수 있다.
▲컨텐트 광축 스위치의 감응부
▲컨텐트 광축 스위치를 사용한 녹스 스텔라 NS9 키보드 타건영상
키 입력에 들어가는 힘은 카일보다 컨텐트가 조금 덜 들어간다. 이는 구조의 차이로, 카일 스위치에는 2개의 스프링이 들어가기 때문에 상대적으로 키압이 쫀쫀한 편이다.
때문에 반발력 있는 쫀쫀한 키감과 정갈한 톤의 청축 키감을 원한다면 카일 광축 스위치를, 톡톡 터지는 가벼운 키감과 청량한 하이톤의 청축 키감을 원한다면 컨텐트 광축의 클릭 스위치를(컨텐트 광축은 기계식 적축과 유사한 넌클릭 제품도 있다) 선택하면 된다.
광축 스위치를 사용한 제품들
▶ ABKO K660 카일 광축 완전방수 스페셜에디션 한영 이중사출 키캡 레인보우LED
‘ABKO K660 카일 광축 완전방수 스페셜에디션 한영 이중사출 키캡 레인보우LED(이하 앱코 K660’)’ 제품은 숨 쉬기 힘들 정도로 긴 풀네임만 봐도 어떤 제품인지 단번에 알 수 있다. 앱코 K660은 카일 광축 스위치를 사용했으며 이름 그대로 완전방수를 지원한다. 또한 키캡에는 한글과 영문이 이중사출 형태로 인쇄되어 있고 13가지 모드의 레인보우 LED 백라이트가 있어 화려함도 갖추고 있다.
가장 중요한 부분인 키 입력 방식은 무접점 방식이며 적외선 광축 센서를 사용한다. 각각의 키 스위치는 교체가 가능하고 방수를 위한 배수홀이 설계되어 있어 침수가 되더라도 물이 빨리 빠질 수 있게 되어 있다. 반응 속도는 0.2ms이고 무한 입력이 가능하며 104키에 단축키 지정이 가능하다. 제품 크기는 440 x 138 x 38mm(가로x세로x높이)이고 무게는 1.24kg에 연결 인터페이스는 USB이다.
▶ COX CK700 라이트닝 카일 광축 완전방수 한영이중사출 게이밍
COX CK700 라이트닝 카일 광축 완전방수 한영이중사출 게이밍(이하 COX CK700)도 먼저 살펴본 앱코 K660과 거의 동일한 스펙을 갖는다. 같은 카일社의 광축 스위치를 사용하고 있기 때문에 키의 성능에 관련된 스펙은 같다. 0.2ms 반응속도에 무한 키 입력, 완전 방수와 개별 키 스위치 교체, 단축키 지정 등이 가능하다.
다소 독특한 점은 측면에 LED 라이팅이 들어가 있고, 단색 LED로 깔끔한 느낌을 준다는 것. 키보드의 형태 또한 비키 스타일로 위의 K660과는 다르다. 제품 크기는 438 x 150 x 44mm(가로x세로x높이)이며 무게는 1.3kg이고 USB 방식이다.
▶ 티앤에스인터내셔널 NOX STELLA NS9
티앤에스인터내셔널 NOX STELLA NS9(이하 NOX NS9)도 무접점 방식 광축 스위치를 사용한 104키 게이밍 키보드이다. NOX NS9는 컨텐트社의 스위치를 사용해 앞서 살펴본 2종의 카일 스위치와는 약간 다른 키감을 갖고 있다. 광센서는 적외선을 사용하고 PCB까지 나노 코팅을 해서 완전 방수를 지원한다. 무한 키 입력은 기본이며 주요 게임 장르에 따라 많이 사용하는 키만 불을 들어오게 하거나, 개인이 직접 개별 키에 LED 점등 여부를 세팅하는 모드도 있다.
NOX NS9도 개별 키 교체가 가능하고 0.2ms 반응 속도와 1억번 클릭에도 견딜 수 있는 내구성을 자랑한다. 제품 크기는 443 x 150 x 55mm에 무게는 1.3kg이며 USB 인터페이스를 사용하며, LED 컬러에 따라 아쿠아 단색, 레드 단색, RGB 제품이 있다.
▶ HP GK500 레이저 광축 무접점 스위치 키보드
HP GK500 레이저 광축 무접점 스위치 키보드(이하 HP GK500)도 무접점 방식의 적외선 센서를 사용하는 게이밍 키보드이다. 그런데 브랜드가 예사롭지 않은 것을 알 수 있는데, 우리가 알고 있는 그 ‘휴펫팩커드’가 맞다.
하지만 HP에서 직접 제조한 것은 아니고, HP고객선터를 통해 문의한 결과 K-Switch 라는 제조사에서 제조한 광축 스위치라는 답변을 받았다. 기본 원리는 여타의 무접점 광축 키보드와 같다. 반응 속도는 1ms이며 무한키 입력이 가능하고 개별 키 스위치 교체가 가능하다. 8가지 LED 모드와 방수, 다양한 단축키 지원도 되는 104키 게이밍 키보드이다. 크기는 447 x 213.1 x 43.1mm이며 무게는 1.22kg이다.
완전 방수 정말 되나?
▲생활방수 수준이 아니라 완전 방수가 된다고?
<출처: 앱코>
광축 키보드는 기본적으로 완전 방수를 지원한다고 광고하는 경우가 많다. 완전 방수를 지원한다고 해도 일반 가정집에서 물 속에 키보드를 넣고 사용하는 일은 없을 것이다. 하지만 PC방이라면 얘기가 다르다. 게임을 즐기는 도중 각종 음료수나 커피, 라면 등을 쏟는 경우가 다반사다. 기계식은 금속 접점으로 키 입력이 되는데 여기에 액체류가 스며든다면 부식이 생겨 고장이 날 수 밖에 없다. 하지만 완전 방수를 지원하는 광축 키보드라면 얘기가 다르다. 그래서 몇 가지 테스트를 준비했다
▶ 완전 방수 테스트
카일 스위치를 사용하는 ABKO K660이나 컨텐트 스위치를 사용하는 NOX NS9 모두 완전방수라고 홍보하고 있다. 키 스위치 자체는 물에 영향을 받을 일이 없고, 무접점 방식이므로 물이 묻더라도 적외선이 통과할 수 있다면 상관없다는 것. 문제는 PCB 부분인데, 이 부분도 나노 코팅을 통해 완전 방수를 구현했다고 한다. 그래서 수조에 물을 채우고 그 안에서 직접 키 입력 테스트를 했다.
▲ABKO K660 수중 테스트
▲NOX NS9 수중 테스트
두 제품 모두 영상으로 확인할 수 있듯 수중 테스트 결과 완벽하게 키 입력이 되는 것을 확인했다. 제조사에서는 침수 이후 충분히 자연 건조를 하고 사용할 것을 명시하고 있으나 다소 무리하게 진행을 했음에도 키 입력은 잘 됐다.
▶ 콜라를 쏟았을 때
▲ABKO K660 콜라 테스트
▲NOX NS9 콜라 테스트
다음은 콜라를 키보드에 쏟은 후 다시 물로 청소하는 테스트를 해봤다. 콜라는 시간이 지나면 굳으며 전도율도 물보다 높고 심지어 탄산까지 있다. 그래서 콜라를 쏟으면 어지간한 키보드는 그대로 돌아올 수 없는 강을 건넌다. 그래서 이번 테스트는 콜라를 쏟은 후 굳기 전에 물로 씻어 낸 이후 키 입력 테스트를 하는 것이라고 보면 된다.
콜라를 붓고 바로 물에 넣은 뒤 키 입력 테스트를 했을 때 정상 동작하는 것을 확인할 수 있었다. 단, 이때에는 키보드 본체 안으로 들어간 콜라가 충분히 희석되어 씻겨나갈 수 있도록 제조사가 최대로 권장하는 시간(보통 3분이하)가량 담가 둔 뒤 자연 건조를 해야 한다.
▶ 커피를 쏟았을 때
▲ABKO K660 커피 테스트
▲NOX NS9 커피 테스트
앞서 테스트와 같은 방식으로 이번에는 믹스 커피를 붓고 물에 담근 뒤 테스트를 진행해 봤다. 믹스커피는 주로 사무실의 키보드 살해자로 악명이 높다. 잔뜩 들어간 설탕과 프림이 굳기 시작하면 내 소중한 키보드는 그 순간 바로 황천길행이다.
먼저 ABKO K660은 커피를 붓고 난 뒤 바로 물에 넣고 키 입력을 했을 때 정상적으로 키 입력이 되는 것을 확인했다. NOX NS9에서는 특정 키가 계속 눌리는 문제가 발생했으나, 문제가 되는 키를 분리해 센서부를 닦은 후에는 이상이 없었다. 센서부에 묻은 커피가 제대로 닦이지 않아서 적외선 센서가 오작동한 문제로. 제대로 세척한 경우 아무 문제가 없었다.
이렇게 수중 입력, 커피와 콜라를 쏟아 부은 후 수중에서 키 입력 테스트까지 해 본 결과 PC방에서 사용한다면 음료 등으로 인해 키보드가 망가지는 일이 현저히 줄어들 것으로 보인다. 단 물이 아닌 음료의 경우 오랜 시간이 지나면 기판의 방수 코팅을 부식시킬 가능성이 있으므로, 일정 시간 내에 반응할 필요는 있다.
광축 키보드, 기계식 키보드 다음의 대세가 될 것인가?
일명 광축 키보드라는 제품은 기존 기계식 특징인 경쾌한 손맛은 그대로 유지하면서도 내구성을 대폭 개선한 새로운 무접점 키보드이다. 적외선 센서를 이용해 응답속도를 높였고, 개별 키 스위치를 채용했기 때문에 키가 고장 나더라도 자가 교체가 가능하다. 여기에 키 뿐만 아니라 PCB까지 나노 방수 처리를 해서 물은 물론이고 음료수를 쏟더라도 물 세척 이후 사용할 수 있다는 것도 큰 장점이다.
물론 이런 광축 키보드가 기계식 키보드 시장을 완전히 대체할 것으로는 예상되지 않는다. 키보드는 키감이나 타건음, 디자인 같은 감성적인 요인이 아주 크게 작용하는 제품이기 때문이다. 하지만 강력한 완전방수, 내구성, 기계식과 유사한 키감으로 인해 상당 부분 점유율을 높여갈 가능성은 엿보이는 제품이다. 적어도 현재 PC방에서 사용하는 기계식 키보드는 유지보수 측면에서 우월함을 지닌 광축 키보드에게 자리를 내줘야 할 지도 모른다.
다음 세대 키보드 시장의 대세가 누가 될 것인지 궁금하다면, 광축 키보드를 한번 만져보자.
기획, 편집 / 다나와 송기윤 (iamsong@danawa.com)
글, 사진 / 테크니컬라이터 유민우 (news@danawa.com)
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