DSPIAE 마커는 개인적으로 아주 신뢰하고 애용하는 제품인데, 슈퍼메탈릭 마커 시리즈가 새로 발매되었기에 크롬 실버, 샴페인 골드, 티타늄 골드 색상을 구입해 발색 테스트를 진행했었습니다.
이 중 티타늄 골드의 경우 기존 DSPIAE 소프트팁 마커의 골드와 거의 흡사한 색감이었기에 굳이 새로 구입할 필요는 없다 판단했으나, 크롬 실버와 샴페인 골드의 경우 아~~주 흡족한 결과가 나왔습니다.
모로토우 등 기존 비싼만큼 품질로 유명하던 마커에 충분히 대항할 수 있는 반사광
샴페인 골드와 티타늄 골드의 경우 건조 후 손으로 문질러도 반사광이 어느정도 유지되는 반면, 크롬 실버의 경우 기존의 모로토우 등과 마찬가지로 손이 닿기만 해도 바로 메탈 피그먼트의 배열이 엉키며 반사광이 죽어버리는 결과를 보았습니다.
어찌됐든, 결국 모형에 적용하기 위한 도색이며 가동을 위해서든 전시를 위해서든 한번 이상은 반드시 손으로 만지게 될 터.. 광을 유지시켜줄 마감이 필요했습니다.
앞서 1/100 무등급 발바토스 루프스를 도색하던 중 간이 테스트로 유광 슈퍼클리어를 올려봤으나, 락커계 신너가 닿자마자 아예 뿌옇게 전체적으로 광이 죽어 반광실버같은 색이 되어버리는 것을 확인했습니다.
에나멜 신너나 락커 신너에 아주 미칠듯이 반응해버렸습니다.
하여, 광대한 네트의 정보바다를 열심히 뒤져 세가지 안을 찾아냈습니다.
1. 퓨쳐용액으로 코팅
2. 우레탄 바니시로 코팅
3. 모모델링 크롬쉴드로 코팅
이 중 모모델링 크롬쉴드는 2024년 1월 현재 모든 온라인 샵에서 재고를 찾을 수 없었습니다.
제작자인 모모님 블로그에 문의를 드려봤지만, 답이 없으셔서 아마 재생산은 하지 않으시려는게 아닌가 생각됩니다.
따라서 마루바닥 광택코팅제인 퓨쳐용액과 폴리우레탄 계열인 조소냐 글로우 바니시로 마감 테스트를 진행했습니다.
마감 후 건조 완료 사진.
퓨쳐용액은 일반적인 방법으로 2~3회 담근 후 잘 털어준 후 24시간 이상 건조를 시켰습니다.
조소냐 글로우 바니시의 경우 시편을 두개 준비해 1회 도포와 3회 도포 두가지로 비교군을 준비했습니다.
그리고 비교용으로 마감을 하지 않은 쌩 크롬 실버 시편을 하나 준비했습니다.
퓨쳐용액 마감 결과. 마감 시편 중 가장 훌륭한 반사광을 보여줍니다.글로우 바니시 1회 도포 시편. 퓨쳐용액보다는 약간 떨어지지만 괜찮은 반사광을 보여줍니다.글로우 바니시 3회 도포 시편. 1회 도포와 비교하면 반사광이 다소 떨어집니다만, 단독으로 놓고 보면 나쁘지 않습니다.마감이 없는 쌩 크롬 실버 도색 시편. 촬영중인 제 손이 거울처럼 비치네요.
마감 결과로 보자면..
1등 : 퓨쳐용액 - 본래의 반사광의 90% 이상을 그대로 유지하며 코팅 마감되었습니다.
2등 : 글로우 바니시 1회 - 퓨쳐용액에 살짝 못미치지만, 본래 반사광의 약 80% 정도를 유지하며 코팅 마감되었습니다.
3등 : 글로우 바니시 3회 - 바니시 도막이 두꺼워져 본래 반사광의 60~70% 정도를 유지하며 코팅 마감되었습니다.
퓨쳐용액은 뭐 기대했던 그대로이지만, 조소냐 글로우 바니시가 의외로 상당히 괜찮은 반사광 유지를 보였습니다.
퓨쳐용액 시편과 나란히 놓고 봐서 비교되는거지, 단독으로 놓고 보면 글로우 바니시 마감 시편도 상당히 괜찮습니다.
자.. 이제 제일 중요한 순간입니다.
각 시편을 손가락으로 10회 이상 꼼꼼하게 문지른 후 반사광이 얼마나 죽는지를 보겠습니다.
마감이 얼마나 필요했는지를 보기위해 마감이 없는 쌩 크롬실버 시편부터 문질러보겠습니다.
아... 그 영롱한 반사광이 처참하게 죽었습니다...
역시나... 반사는 커녕 조잡하게 뒤엉킨 메탈 피그먼트로 인해 오히려 지저분해보이기 까지 합니다.
이제 퓨쳐용액, 글로우 바니시 1회, 글로우 바니시 3회 도포 시편 순서로 동일하게 각 10여회씩 문질러 보겠습니다.
퓨쳐용액 마감 시편. 반사광에 큰 변화 없음.글로우 바니시 1회 도포 시편. 반사광에 큰 변화 없음.글로우 바니시 3회 도포 시편. 반사광에 큰 변화 없음.
퓨쳐용액은 물론이거니와, 조소냐 글로우 바니시 시편들도 손으로 문질러도 기존의 반사광을 유지하고있습니다!!!!
손으로 문지른 후의 시편들을 모아서 다시 한번 확인해봅니다.
퓨쳐용액과 글로우 바니시로 크롬 도료의 반사광을 보존할 수 있다는 결론을 볼 수 있습니다.손으로 문지른 후 일반 형광등 아래서의 각 시편의 모습
스마트폰으로 촬영하다보니 표면 상태가 제 눈으로 보는것과 다소 상이하게 나오고 있습니다만, 상기 서술한 대로 너무도 훌륭하게 기존의 반사광을 유지하고 있습니다.
손톱 정리가 조금 필요했다고 후회되긴 하지만서도.. 손가락을 갖다대고 표면에 반사되는 것을 찍어봤습니다.
퓨쳐용액 마감 시편. 거울광이 유지되고 있습니다.글로우 바니시 1회 도포 시편. 퓨쳐용액에는 졌지만, 역시 손가락이 제대로 비춰집니다.글로우 바니시 3회 도포 시편. 손가락이 약간 흐리게 비춰지고 있습니다.No 마감 시편. 뭐.. 해볼 필요도 없겠지요;;
크롬계열 도색을 유지하려면 퓨쳐용액 마감처리를 하거나, 폴리우레탄 계열의 조소냐 글로우 바니시로 마감처리를 하면 된다는 결론을 얻었습니다.
실험에 대한 조건을 미리 기술했어야 하는데, 결과에 흥분하여 후첨합니다.
1. 퓨쳐용액
모델러들 사이에서 '퓨쳐용액'이라고 불리우는 물건의 정식 명칭은 'Pledge Floor Care' 이며, 마루바닥 광택 코팅제입니다. 어째서인지 이유는 모르겠으나, 'Pledge Floor Care'의 가격이 어마어마하게 올랐기에 지갑에 부담이 될텐데요.
저는 이를 대신하여 똑같은 마루바닥 광택 코팅제인 'Quick Shine Floor Finish' 제품을 사용했습니다.
2. 조소냐 글로우 바니시
저는 아크릴 도색도 에어브러쉬를 사용합니다. 글로우 바니시 역시 에어브러쉬로 뿌렸습니다.
조소냐 글로우 바니시를 에탄올 58.8%의 알콜과 1:1 비율로 희석 후 27PSI의 분사압으로 에어브러싱합니다.
DSPIAE 슈퍼메탈릭 마커 또는 모로토우 크롬마커를 사용해서 도색을 하셨다면, 퓨쳐용액 또는 조소냐 글로우 바니시로 마감을 추천드립니다. 손으로 막 만져도 살아있는 크롬의 반사광.
다이오드는 전류가 한쪽에서 다른 한쪽으로, 한 방향으로만 흐르는 소자(전자부품)을 의미합니다.
따라서, LED에는 +와 -의 극성이 있으며, 이를 반대로 연결하시면 LED는 빛을 내지 않습니다.
모형에 적합한 LED의 종류를 몇가지 나열하자면.
1) LAMP 타입 LED - 빛의 확산성이 좋습니다만 크기와 형태로 인해 버니어/스러스터에 주로 사용됩니다.
2) SMD 타입 LED - 크기가 다양하고, 초소형도 있어 트윈아이/사이코뮤패널 등 극소부위를 빛낼때 유용합니다.
3) 네오픽셀 LED - WS2812 RGB LED에 제어를 위한 라이브러리를 제공을 묶어 네오픽셀이라 부릅니다.
아두이노 등을 통해 사용자가 원하는 색상/밝기/흐름의 빛을 만들어낼 수 있습니다.
LAMP 타입 LED
SMD 타입 LED
네오픽셀 LED
이 외에도 몇가지 타입의 LED가 더 있으나, 모형 적용에 최적인 LED 타입은 위 세가지 정도라고 생각하시면 됩니다.
위에도 설명 드렸듯, LED는 특정 방향의 전류가 흐르면 빛을 내는 다이오드입니다.
전류가 흐른다는 것은 '자유 전자가 이동하는 것'이며, 이 흐르는 방향을 결정하는 것이 +극/ -극입니다.
실제 물리적으로 자유 전자의 이동은 -극에서 +극쪽으로 흐르지만, 전류의 방향은 그와 반대로 +극에서 -극으로 흐른다고 생각하시면 됩니다. 자유 전자의 실제 흐름을 관측할 기술이 없던 시절부터의 약속이기 때문입니다.
출처 : 아마도 중학교 과학 교과서 어딘가쯤??
LED의 +극에는 보통 Vcc라 표기하는 공급 전원을 연결하고, -극에는 GND라 표기하는 접지를 연결하시면 됩니다.
여기서 <첫번째 고민 - 전원 소스 선택>이 등장하게 됩니다.
LED는 타입/제품/색상별로 동작 전압이 다릅니다. 차량용 LED의 경우 일반적으로 12v로 통일되어 있지만,
우리는 프라모델 또는 레진모형에 적용할 LED이니 차량용보다 크기도 작고 목표 밝기도 다릅니다.
만약 3.3v의 동작 전압을 갖는 LED에 5v를 입력하면, LED는 계왕권 100배를 사용한 손오공처럼 순간적으로 맹렬히 밝은 빛을 내뿜은 후 타버리게 될 것입니다.
따라서, 우리는 LED를 선택할때 사용할 전원 소스를 먼저 고려해야만 합니다.
만약 모형 내부에 LR54 버튼건전지 또는 CR2032 코인건전지를 수납할 공간이 충분하다면 3v의 동작전압을 갖는 LED를 선택하시면 될 것이며, 배터리를 수납할 공간이 없다면 일반적인 스마트폰 충전기와 USB선의 외부전원을 사용하여 5v의 동작전압을 갖는 LED를 선택하실 수도 있습니다. 물론 꼭 필요하다면 전용 아답터를 동원해 12v의 동작전압을 갖는 LED를 선택하셔도 되긴 합니다만.. 흔한 경우는 아니리라 생각됩니다.
다행히 모형에 필요한 LED들은 3v / 5v 동작 전압별 제품을 동일 타입+동일 크기로 왠만해선 모두 판매합니다.
어떤 전원 소스를 사용할 것인지 결정하신 후, 해당 전압에 맞는 LED를 구입하는걸 권장드립니다.
그런데 만약 꼭 사용해야 하는 전원 소스가 있는데, LED의 동작 전압과 다르다?!
또는, 어쩌다 보니 피치못할 사정으로 일부 LED는 전원 소스와 동작 전압이 같지만 몇몇 LED의 동작 전압이 전원 소스보다 작다?! 어? 그 LED는 타버릴텐데?!
그래서 <두번째 고민 - 저항 선택>이 등장하게 됩니다.
만약 입력 전압이 5v 인데, LED의 동작 전압이 3v일 경우 저항을 달아주셔야 하는데요.
우리 모두는 중학교때 이와 관련된 교육을 받은 적이 있습니다.
바로 '줄의 법칙 R = V / I' 되겠습니다.
줄의 법칙을 사용해 저항값을 구하기 위해서는 I에 해당하는 전류량을 알아야 하는데요, LED를 구입하실때 상품 설명에 적혀있거나, 또는 함께 제공하는 Data Sheet에 표되어있을 것입니다.
예를 들어, 입력 전압을 USB로 5v를 사용하려 하는데, LED의 특성이 동작 전압 3v, 전류량이 20mA인 경우.
'줄의 법칙 R = V / I'
필요 저항값 R = (입력 전압 5v - 동작 전압 3v) / 전류량 20mA
= 2v / 20mA
= 100Ω
모든 전자부품 소자는 허용 오차를 상정하므로 대강 90Ω 에서 110Ω 사이에서 저항을 찾아 달아주면, 5v 입력 전압으로 3v 동작 전압의 LED를 안전하게 밝히실 수 있습니다.
이상의 내용을 숙지하셨다면 하나의 LED가 밝게 빛나는 것을 보실 수 있을 것입니다.
그런데 보통 프라모델/레진모형에 딱 하나의 LED를 밝히진 않습니다.
뭐 건담 만들었는데 눈만 달랑 불들어오게 할거였으면 그냥 반다이 LED유닛 하나 사서 끼우면 되죠.
다수의 LED를 밝히려 할 때 <세번째 고민 - 전원 분배>가 등장하게 됩니다.
1) 전원 소스 선택에서 만약 건전지를 사용하는 경우 - 보통 CR2032 코인건전지의 허용전류량이 200mA 내외입니다. - 3v 20mA LED를 사용한다 쳤을때, LED가 10개를 넘기는 순간 전류량이 부족해집니다. - 이럴 경우 건전지 갯수를 늘려서 건전지 하나 당 10개 이하로 LED를 배정해야 합니다.
2) 전원 소스로 5v 충전기 + USB를 사용하는 경우 - 충전기의 허용전류량이 몇A인지를 확인하셔야 합니다. - LED 켜자고 고가의 신형 충전기를 쓰시진 않으리라 생각하고, 집에 굴러다니는 구형 USB 충전기들의 경우 대부분 5v 1A 내지 5v 2A의 스펙일 것입니다. - 1A 는 1000mA 입니다. 3v 20mA LED를 사용한다 쳤을때, 1A짜리 충전기는 50개의 LED, 2A짜리 충전기는 100개의 LED를 밝힐 수 있습니다.
여기까지 내용을 숙지하신다면, 기본적인 LED의 개요는 9할 이상 이해하셨다고 보셔도 무방합니다.
2. LED 작업을 위한 기본 도구
LED에 대한 개요를 숙지하셨으니, 본격적인 LED 개조를 시작하기 전 도구를 점검하겠습니다.
개조 작업에 사용되는 도구는 개인 노하우에 의해 한두개정도의 도구가 추가될수도 빠질수도 있습니다.
이번 포스팅에서는 제가 사용하는 개조작업 도구들을 공유하겠습니다.
1) 납땜 인두
추천드리는 방법은 아니지만, 간혹 전선의 피복을 길게 벗긴 후 LED의 다리에 둘둘 감은 후 절연테잎이나 마스킹테잎으로 감아 끝내는 분들도 계십니다. 동작에 문제만 없으면 뭐 그래도 되긴하지만, 몇가지 문제점이 있습니다.
첫번째로, LED의 다리를 일정 길이 이상 차지하기 때문에 모형 내부에 심자니 공간을 많이 차지합니다.
두번째로, 이렇게 허술하게 마감을 하면 가동중에 높은 확률로 전선이 이탈해서 재작업을 해야합니다.
앵간하면 납땜하세요;;
알리 2만원의 행복
저는 알리에서 구매한 2만원짜리 8W 포터블 인두를 사용합니다.
이게 원래는 액상형 전자담배용으로 만들어진 배터리유닛에 인두팁을 끼우도록 용도변경된 물건입니다.
300도에서 400도까지 러프하게 온도조절도 되고, 마이크로5핀으로 충전해서 쓰는 아주 컴팩트한 인두입니다.
설정 온도까지 엄청 빠르게 올라가고, 식는것도 아주 빨라서 단순한 LED 개조 작업에 쓰기에 적절합니다.
원래 쓰던 본격적인 인두도 있는데, 이 포터블 인두를 산 이후로 한번도 꺼내본적이 없습니다.
2) 땜납
납땜을 하기 위해서는 당연히 납도 있어야합니다.
유연납과 무연납이 있는데, 납 함유량이 높아 녹는점이 낮고 작업난이도가 쉬워집니다
하지만 납연기 흡입시의 유해성이 올라가겠지요?
무연납은 납이 0.1% 정도로 거의 들어있지 않습니다. 녹는점은 220도 정도로 비교적 높고 작업난이도도 조금 높아집니다.
요즘은 ROHS 환경보호기준때문에 유연납을 일부러 구하려고 해도 쉽지 않습니다.
적절한 가격의 적당히 얇은 무연납을 준비하시면 되겠습니다.
3) 전선
다들 학창시절 과학실험실 등에서 전선은 많이들 접해보셨으리라 생각합니다.
공대를 나오셨다면 평범한 점프케이블 정도는 익숙하실테구요.
하지만, 우리는 이걸 프라모델/레진모형 안에 넣어야 합니다. 당연히 얇을 수록 유리합니다.
제 경우 0.15mm 두께의 에나멜 와이어와 0.5mm 두께의 테프론 와이어를 병행합니다.
단선 위험이 적을 경우 에나멜와이어, 끊어질 위험이 좀 보인다 싶으면 테프론와이어를 사용합니다.
머리카락 두께의 에나멜 와이어
쪼금 더 두꺼운 테프론 와이어
4) 핀헤더 및 헤더소켓
핀 간격 2.54mm의 핀헤더와 그에 대응하는 핀헤더소켓을 사용합니다.
이 재료는 LED를 전원 소스와 직접 납땜하는것이 아닌, 꼽았다 뽑았다 할 수 있도록 커넥터를 만드는데 사용됩니다.
필요한 양만큼 똑똑 분질러서 커넥터(M)으로 사용
커넥터(M)에 맞춰 니퍼로 잘라 커넥터(F)로 사용
저는 최근에 라운드형 핀헤더와 소켓을 쓰기 시작했지만, 가공성은 사각형이 훨씬 좋은 것 같습니다.
5) 수축튜브
네 고무로 된 관입니다. LED와 전선, 전선과 전선, 전선과 커넥터를 납땜으로 연결 할때 납땜부위의 쇼트(합선)을 방지하기 위해 씁니다. 저는 열풍기를 사용해 수축시키지만, 이를 위해 굳이 열풍기를 사실 필요는 없고 라이터로 살짝 지져주면 좌~악 수축하며 납땜부위에 촥 맞는 Fit이 됩니다.
상기 도구들 외에도 솔더링 페이스트, 인두 팁 클리너, 납 흡입기 등 사람에 따라 쓰기도 쓰지않기도 하는 도구들이 많지만 모형용 LED 작업에 꼭 필요하다 할 수 있는 도구는 이정도일 것 같습니다.
3. LED 발광 개조 - 기초단계
앞선 내용들을 통해 이론적인 부분은 거의 다 숙지하셨으리라 생각됩니다.
그럼 왜 'LED 발광 개조 - 기초단계' 라는 항목을 따로 만들었느냐.. 바로 배선 문제 때문입니다.
위쪽까지의 내용을 함축하면 『 LED와 전원을 연결하면 불이 들어오고, 필요하면 저항을 달고, 유지보수가 쉽게 하려면 커넥터 만들면 된다. 』가 됩니다.
근데 대전제를 잊으시면 안됩니다.
우리는 프라모델/레진모형에 LED를 심으려고 하는겁니다.
따라서 상기 기본적인 내용보다도 더, 어찌보면 가장 중요한 고민은 '어떻게든 전선을 안보이는 곳으로 숨겨, 외적으로 흉한 전선이 여기저기서 삐죽삐죽 튀어나오지 않도록 하는 것' 입니다.
다음은 배선을 고민할때 제가 최대한 지키고자 하는 포인트들입니다.
1) 전원 소스와 모형 사이의 배선은 최소화 한다.
- 제가 최근에 완성한 '풀메카닉스 발바토스 루프스'를 예로 들어보겠습니다.
눈에 1개, 한쪽 어깨에 4개씩 양쪽이니 8개, 양쪽 무릎에 2개. 총 11개의 LED를 사용했습니다.
LED 하나당 선이 두개씩 나올테니, 22개의 전선이 나왔습니다. 아무리 머리카락 두께의 에나멜 와이어라도
이 전선이 전부 킷에서 튀어나오면 너무나 꼴뵈기 싫을 것 같습니다.
- 발바토스 루프스의 경우 눈, 양쪽 무릎에서 나오는 전선들 중 +극 전선끼리, -극 전선끼리 묶어
2핀 커넥터 하나로 눈과 양쪽 무릎에 전원을 공급했습니다. 어깨도 마찬가지로 한쪽 어깨의 4개 LED를 그룹지어
어깨 한쪽당 2핀 커넥터 하나씩. 최종적으로 6핀의 커넥터로 킷 전체의 LED에 전원을 공급했습니다.
2) 모형 내부의 배선은 가급적 프레임 안쪽으로 숨긴다.
- 모형과 전원 소스 사이의 전선을 일원화 하는 것 만큼이나 중요한 것이 또 모형 내부에서의 배선입니다.
당연히 겉으로 봤을때 전선이 여기저기를 지나다니면 기껏 멋지게 만든 모양새를 가리겠지요.
모형 내부적 배선은 가급적 프레임 안쪽을 파내고 핀바이스로 뚫어가며 겉에서 봤을때 보이지 않도록
숨기는 것이 좋습니다.
3) 가동에 필요한 여분을 염두에 두고 전선 길이를 결정한다.
- 스테츄가 아닌 이상 어느정도 이상의 가동은 하게 되어있습니다. 킷의 가동역을 염두에 두고
전선 길이를 넉넉하게 설정하셔야 합니다.
- 무릎 관절을 예로 들자면, 다리를 일자로 곧게 편 상태만을 생각하고 LED 작업을 마쳤다면, 작업 완료 후
스탠딩 자세로 LED를 켠 채 멋지게 촬영하고 포징샷을 찍기 위해 무릎을 구부리는 순간 무릎 배선은 당연히
단선될 것이고, 무릎 아래로 작업한 LED는 더이상 켜질 일이 없게 되겠죠.
- 관절부의 최대 가동한계를 상정한 상태에서 전선의 길이를 재단하셔야 함은 당연하고, 큰 덩어리 파츠끼리
결합될 때 전선이 파츠사이의 간섭에 끼여 단선되지 않도록, 전선이 나올 위치를 많이 고민해야합니다.
모형의 내부와 외부로의 배선에 대해 충분히 고민하셨다면, 이번엔 LED를 심는 방향에 대한 고민입니다.
일반적인 LAMP 타입의 LED를 버니어/스러스터 내부 또는 모노아이에 심는 경우 방향에 대한 고민은 필요없습니다.
하지만 건담타입의 트윈아이를 밝히고자 하면 얘기가 달라집니다.
보통 트윈아이 눈 부품은 머리 프레임 안쪽에서 꼽는 하나의 부품으로 되어있습니다.
이 트윈아이 부품의 바로 뒷면, 즉 뒤통수에서 정면을 바라보는 방향으로 LED를 설치하면 도트현상이 발생합니다.
콧등에 해당되는 부분만 유난히 밝고, 눈가로 갈수록 빛이 약하게 보이는 것이지요.
따라서 LED 하나로 트윈아이의 빛을 균등하게 보이게 하려면 부품의 뒷면이 아니라 윗면이나 아랫면에서 수직 방향으로 LED를 설치해야 합니다.
그런데 그 작은 머리통 프레임 안에 LED를 어떻게 넣느냐?
저는 프라모델에 LED 개조를 진행할 경우 대부분 SMD 타입의 LED를 사용합니다.
SMD 타입 LED는 보통 소숫점 첫자리를 기준으로 하는 mm 크기로 제품명이 표기되는데, 제가 주로 사용하는 제품은 1608 SMD LED입니다. 1608의 의미는 그 크기가 1.6mm x 0.8mm 라는 뜻이지요.
1/100 스케일의 프라모델에서라면 1608 SMD LED로 왠만해선 다 커버가 가능합니다.
물론, 더 작은 SMD LED도 있습니다. 그치만 다들 눈치채셨죠?
작으면 작을수록 납땜에 고오급 기술을 필요로 합니다. 고오급 기술이 있다고 해도 크기가 작아 정밀한 만큼 작업에 들어가는 시간도 늘어나겠지요.
스스로 결론내린 킷 내 허용공간 / 보유 기술 / 작업 소요 시간의 절충안 결과가 1608이었습니다.
더 좋은 기술과 더 많은 시간을 킷에 적용하고자 하신다면 더 작은 LED를 사용하셔도 무방합니다.
4. LED 발광 개조 - 심화단계
글의 서두부터 시작하여 LED 개요, 기본 도구, LED 발광 개조 기초까지 이해하셨다면, 일반적인 경우의 LED 개조는 문제가 없으시리라 판단됩니다. 그럼 심화단계는 왜 또 튀어나왔느냐..
최근 KOSMOS라는 LED 유닛 업체에서 반다이 프라모델에 즉시 적용할 수 있는 옵션을 만들어 팔고 있습니다.
그리고 많은 분들이 보셨을 것입니다.
'1/100 풀메카닉스 건담 에어리얼 전용 LED 킷'을 말이지요.
해당 킷을 적용하면 빛이 순차적으로 들어오며 흐르는 듯한 형상을 보여주며, 빛의 색상도 다채롭게 변화합니다.
이는 WS2812 RGB LED (이하 네오픽셀)을 촘촘히 배치한 후 시퀀스에 따라 각 위치 LED마다의 색상/밝기를 변화시켜 만드는 효과입니다.
네. 물론 사서 적용하면 됩니다.
그런데 KOSMOS사의 옵션 유닛이라고 모든 킷에 적용할 수 있는 것도 아니며, 판매 수량이 높은 인기킷 일부용 옵션유닛만 제작/판매를 하고 있습니다. 저도 여러분도 모두 덕후이지만, 우리 모두의 메카닉 취향이 같을 수는 없죠.
그럼 어떻게 하느냐?
직접 만들면 됩니다. 어떻게? 네오픽셀과 아두이노, 그리고 약간의 코딩으로 상용품에 근접하게 구현할 수 있습니다.
위 영상은 PLUM 사의 1/100스케일 R-TYPE: R-9A ArrowHead 프라모델을 개조 도색한 작례입니다.
기체 양쪽으로 있는 비트에 1608 SMD LED가 각 하나씩, 기체 전면의 포스 병기에 33개의 네오픽셀 LED를 적용하였고, 이를 제어하기 위하여 아두이노 나노가 사용되었습니다.
아두이노란? 물리적인 세계를 감지하고 제어할 수 있는 인터랙티브 객체들과 디지털 장치를 만들기 위한 도구로, 간단한 마이크로컨트롤러(Microcontroller) 보드를 기반으로 한 오픈 소스 컴퓨팅 플랫폼과 소프트웨어 개발 환경을 말한다.
출처 : 네이버 지식백과
간단하게, 아두이노란 C언어 기반의 소스코드를 사용해 보드에 있는 각 I/O 핀들을 제어할 수 있는 개발보드입니다.
그리고 네오픽셀과 아두이노, 약간의 소스코드를 잘 버무리면 KOSMOS 사의 풀메카닉스 에어리얼용 LED 유닛과 비슷한 효과를 낼 수 있습니다.
이를 위해 필요한 기초 정보를 설명드리고자 합니다.
네오픽셀의 구동 개요는 설명이 쉬우나, 이를 제어하기 위한 아두이노 설정 및 소스코드의 경우 내용이 너무 방대하므로, 각자가 검색을 통해 자신의 경우에 맞도록 커스터마이징 하셔야 합니다.
혹여 추후 아두이노와 관련하여 진행 중 막히는 부분이 있으시면 가능한 도움을 드리도록 하겠습니다.
1) 네오픽셀
- 네오픽셀이 일반 LED와 다른점은 하나의 소자에 적색, 녹색, 청색 LED를 모두 포함하고 있어,
이를 이용해 원하는 색상과 밝기를 자유자재로 밝힐 수 있다는 점입니다.
- 따라서 일반 LED에서 사용하는 Vcc(+), GND(-) 외에 Din(Data In)이 입력으로 들어갑니다.
- 추가로 다수의 네오픽셀을 직렬로 연결하여 제어할 수 있게끔, Dout(Data out)이 출력으로 나옵니다.
둘 이상의 네오픽셀을 연결해 제어할 경우 <아두이노의 데이터 제어 신호 -> 1번 네오픽셀 Din -> 1번 네오픽셀
Dout -> 2번 네오픽셀 Din -> 2번 네오픽셀 Dout -> 3번 네오픽셀 Din> 의 방식으로 연결됩니다.
- 아두이노 등 제어를 위한 컨트롤러가 필요하므로 5v의 동작 전압을 사용하는 네오픽셀 제품이 널리 쓰입니다.
2) 아두이노
- 아두이노 자체에 목적을 두고 접근하는 경우 일반적으로 '아두이노 우노' 또는 '아두이노 메가'를 많이 사용합니다.
우노 / 메가 등 아두이노 뒤에 붙는 접미사는 제품의 크기와 스펙에 따른 형식번호라고 생각하시면 됩니다.
- 우리는 네오픽셀의 색상/밝기/시퀀스를 조정하는 정도의 용도로 쓸 것이기 때문에 '아두이노 나노'면 충분합니다.
- 아두이노 또한 비싼 정품과 중국산 저렴이 복제품이 있습니다. 톡까놓고 말해서 드라이버 설치 등의 자잘한 귀찮음
을 제외하면 정품이나 짭이나 동작은 차이 없습니다.
3) 아두이노 소스코드
- 아두이노 소스코드는 C언어를 기반으로 작성됩니다. 전공자라면 큰 어려움 없이 작성할 수 있으리라 봅니다.
- 위에 KOSMOS 에어리얼용 LED 유닛을 흉내낸 소스코드의 경우 443줄의 C언어 코드로 구성했습니다.
- 한개 내지 대여섯개의 네오픽셀을 제어하는 샘플 코드는 네이버, 구글 등에서 검색하시면 차고 넘치게 많습니다.
이를 잘 분석해보시면 아두이노로 네오픽셀을 어떻게 제어하는지는 금방 이해하실 수 있습니다.
- 그 후 남은 단계는 '몇번 네오픽셀을, 어떤 타이밍에, 어떤 색상으로 점등하는가'의 알고리즘을 짜는 것 뿐입니다.
이 알고리즘은 순전히 개인의 취향, 숙련도, 노하우에 따르는 것이라 제가 몇줄의 가벼운 포스팅을 작성한다고
그걸 참고한 모든분들이 같은 결과를 낼거라고 보장드리진 못합니다.
그저 계속 해보시라 응원해드리는 수 밖에는...
5. 마치며...
이상으로 제가 소개해 드릴 수 있는 모형용 LED 개조에 대한 가이드 게시물을 마치겠습니다.
글과 영상만드로 알려드리기에는 한계가 있다보니, 보시는 분들께 좋은 참고가 되실지 어떨런지 모르겠습니다.
혹여 본문에 기재된 내용 외에 추가적으로 내용 보충을 원하실 경우, 보충을 원하시는 내용을 댓글로 알려주시면 이어지는 게시물로 관련 내용을 추가 작성하도록 하겠습니다.
