운영지기09.08.31 라이타 불로하면 리츠선 끝 타버리고 납도금 다시 먹일려면 안좋습니다 니퍼 커트후~인투팁으로 리드선 끝을대고~ 납먹이면 리츠선 피복제는 타버리면서 납도포되고 가장 좋은것 같습니다..
okbari09.08.31 페이스트(납땜용.. 일반적으로 동그란 노란통에 들어있죠) 약간 발라서 인두로 납 먹이면 잘 됩니다. 가스 라이타로 태우면 구리가 산화되어 납이 먹지 않습니다. 꼭 페이스트 사용하여 땜 하세요~
라디오맨 09.09.03 리츠선납땜은 ...프로전문가들은 이렇게합니다.. 납조온도를 400도로 올리고 ..플럭스를 묻힌다음 납조에 넣으면 ..피복은타서없어지고..심선은 깨끗하게 납땜이됩니다 대량생산할때 사용하는 방법입니다.....일반인은 납조가 없으므로..인두기온도를 최대한 올리고 300도이상..플럭스를 묻히고..인두기로 살살 지져주면.. 인내심을 가지고..납이 잘 붙습니다..절대로 칼로 긁어내거나하면 절대실패합니다..이상 수십년 노하우 공개햇습니다...^^
기존 테프론 와이어의 피복을 벗기기 위해 와이어 스트리퍼를 썼는데, 36 AWG의 리츠 와이어는 너무 얇아(직경 0.127mm) 스트리퍼로 피복을 벗길수 없어 땜질할 끝쪽 피복을 라이터로 태워 벗겼는데, 이것 때문에 납이 안먹었던 것으로 추정됨.
현재 사용중인 납땜 인두 온도가 약 450도까지 셋팅 가능하므로 솔더링 페이스트 묻힌 후 납먹인 인두로 끝을 지져 피복을 벗기며 동시에 와이어 끝에 납을 먹이는 것이 옳은 방법으로 보임.
오늘 밤 테스트 해볼 것.
# 내용 추가
SMD LED 납땜을 위해 납땜틀을 만들어 쓰고있기는 한데, 최근 바닥판 나무가 많이 타서 성능이 시원찮음.
납땜틀 다시 만들기 귀찮은 와중에 제법 쓸만할 것 같은 다른 방법을 발견.
정밀핀셋에 SMD LED 물리고 핀셋을 집게로 물려 고정.
나름 괜찮은 방법일 것 같으나 영상의 SMD는 2012 사이즈. 내가 쓰는건 1608 사이즈이므로 테스트를 해볼 필요가 있음.
# 내용추가 2
# 내용 추가
내가 좀 안일했음. 알리 판매처에서 색상별 동작전압 별도 표기를 안했길래 전부 3v라고 생각했으나, 그런거 없음.
아래 표를 참고하여 빨강 노랑 주황은 120Ω, 초록 노랑은 82Ω 저항을 달아야 함.
# 내용 추가 (25.11.03)
주말간 LED 작업을 하며 테스트해본 결과를 내용추가로 정리합니다.
1. 그간 사용했던 1608 SMD LED 납땜용 전용 틀보다 정밀핀셋에 물린 후, 핀셋을 납땜용 문어다리 집게에 물려 납땜하는 방식이 작업 속도도 빠르고 수월함을 확인. 역시 시야는 항상 넓게 열어놔야 할 일입니다.
2. 380도로 예열한 인두에 새 납을 먹인 후 리츠와이어와 랩핑와이어 끝을 지져 피복을 태우는 방법 유효함 확인. 라이터로 태워 피복을 벗겼을 때 보다 확실히 납이 잘 묻고, 납땜 실패율이 현저히 줄어듬. 리츠와이어 또는 랩핑와이어 끝을 솔더링 페이스트를 살짝 찍어 바른 후 하면 더 잘됨. 1번의 정밀핀셋 동원 방법과 혼용 시 1608 SMD LED 납땜 작업이 매우 수월해짐.
3. 빨간색 LED는 2v 동작전압이 맞았음. 120Ω 저항을 캐소드 쪽에 연결해 안정적인 점등 확인. 녹색은 3v를 인가해도 큰 문제 없음 확인. 상기 내용들 종합하여 1/100 무등급 티에렌 지상형의 LED 작업을 주말간 완료.
도색 완료 후 허리 앞뒤 전조등/미등 LED 위에 클리어컬러로 도색한 클리어파츠로 덮어 마감할 것
단순히 신너를 머금어 불어나면서 표면적이 늘어나고 제품의 밀도가 낮아지며 투명도가 올라간 것으로 보입니다.
마치 CG로 가공해놓은 것 같은 사진이지만, 촬영한 원본 그대로입니다;;
이제 3시간동안 락커 신너에 담궈놨던 테프론 튜브와 실리콘 튜브, 그리고 재단 후 미사용의 테프론 튜브를 대조군으로 비교해봅니다. 3개 중 위가 신너에 불린 테프론 튜브, 중간이 미사용 테프론 튜브, 아래가 신너에 불린 실리콘 튜브입니다.
위 : 신너에 불린 테프론 튜브 / 중간 : 미사용 테프론 튜브 / 아래 : 신너에 불린 실리콘 튜브
일단 한 눈에 보기에도 실리콘 튜브는 신너를 머금으며 불어나 길이가 길어진 것을 보실 수 있습니다.
이 경우 병 바닥에 닿아 살짝 구부러져 있어야 할 튜브 끝 부분이 늘어난 길이로 인해 꺾이며 도료를 제대로 끌어올리지 못하는 이슈를 발생시킵니다.
다음으로 직경을 살펴봅니다.
순정 실리콘 튜브도, 제가 새로 구입한 테프론 튜브도 내경 4mm x 외경 6mm x 두께 1T의 제품이었습니다.
먼저 테프론 튜브입니다.
3시간 신너에 담궈놓았으나 길이는 물론 내외경 변화도 없습니다.
외경 6mm(≒ 5.9mm) x 내경 4mm x 두께 1T에서 변화 없이 처음 상태를 유지하고 있습니다.
다음으로 실리콘 튜브의 상태를 확인합니다.
길이 뿐 아니라 내외경과 두께도 늘어났습니다.
외경 7.1mm x 내경 5mm x 두께 1.1T 정도로 튜브의 내외경이 늘어나버렸습니다.
튜브의 내경이 넓어질 경우 전용 도료병 안쪽 돌기와의 결착이 헐거워지며, 음압으로 도료를 끌어올리는 구조상 도료를 끌어올리는 힘이 약해지고 끌어올린 도료에 공기가 혼입되는 이슈가 발생합니다.
좌 : 테프론 튜브 / 우 : 실리콘 튜브
DSPIAE 사에서 함께 발매한 전용 도료는 아크릴 도료이므로 제 실험과 같이 튜브의 길이 및 내외경이 불어나는 현상이 발생하진 않으리라 생각하지만, 저처럼 락커계열 도료를 사용하실 분들은 테프론 튜브로 교체해주시는걸 추천드립니다.
국내 검색 포탈에 PTFE 튜브, 또는 테프론 튜브 등으로 검색하시면 1m에 4,500원 꼴로 구입이 가능합니다.
1m 길이의 테프론 튜브로는 전용 도료병 9개 분의 튜브로 재단이 가능합니다.
2. Positioning Indicator
모형 커뮤니티에서 DSPIAE 무세척 에어브러시 리뷰들을 보다보면 제품에 대한 이해도가 너무 떨어지는 상태에서 작성된 글들이 너무나도 많습니다. 그 중 가장 인상적이었던 포인트가 바로 '바늘 끝 정렬이 안되어 사용성이 떨어진다'는 부분이었습니다.
전용 도료병에 니들을 꼽고 니들 고정캡을 씌우긴 하지만, 니들 자체가 강력하게 지정 각도로 고정되는것도 아니며 니들 자체의 수직도가 완벽하게 보장되는 것 또한 아닙니다.
하여, 무세척 에어브러시에는 니들의 위치를 보정하기 위한 구조물이 있습니다.
그게 바로 Positioning Indicator 입니다.
제품 안내 페이지에서 발췌한 Positioning Indicator
우선, DSPIAE 무세척 에어브러쉬에서 권장되는 니들의 위치를 보여드리겠습니다.
옆에서 본 니들의 위치
니들의 높이는 위 이미지 정도입니다. 니들의 끝이 분사구의 중앙에 있으면 됩니다.
약간 더 위에 있고 약간 더 아래 있어도 상관없으니 최대한 분사구의 중앙에 맞춰주시면 됩니다.
분사구 중앙에 니들 끝을 맞추는 방법은 병을 결착하는 스크류를 시계방향/반시계방향으로 조이고 풀어 병 자체의 높이를 옮기면 됩니다.
니들의 좌우 방향 권장 위치
당연히 니들의 좌우 방향 위치도 분사구의 중앙에 맞춰야 합니다.
Positioning Indicator 구조를 이해 못하신 분들이 이 니들의 좌우방향 중앙 정렬을 못하셔서 니들이 불량이라며 멀쩡한 니들을 버리시거나 에어브러시 성능이 구리다고 하십니다.
위 이미지의 중앙 정렬된 니들 끝과 분사구를 정면에서 바라보면 아래 이미지와 같습니다.
Positioning Indicator를 사용해 강제로 중앙 정렬을 맞춤
Positioning Indicator는 분사구를 중심으로 회전할 수 있으며 그 끝에 렌치처럼 생긴 부분으로 니들을 밀어 각도를 고정할 수 있습니다. 당연히 한쪽으로 치우진 니들 좌우 정렬을 이 Positioning Indicator로 밀어 중앙으로 정렬 후 고정하면 됩니다.
위 이미지에서 Positioning Indicator를 중앙으로 돌려놓아 니들을 건드리지 않게 하면 아래와 같이 됩니다.
Positioning Indicator의 정렬 없이 오른쪽(사진상 왼쪽)으로 치우친 니들
당연히 니들 끝의 중앙 정렬이 좋지 않으므로 도료가 제대로 뿌려지지 않습니다.
DSPIAE 무세척 에어브러시를 제대로 사용하시려면 상기 소개드린 전용 도료병에 대한 이해와 니들-분사구 간 중앙정렬 메커니즘을 이해하셔야 합니다.
이제 테프론 튜브로 교체하고 니들-분사구의 중앙정렬이 완료된 상태로 도료를 분사해봅니다.
먼저 블랙 서페이서 도포 영상입니다.
영상 촬영 시 도료 분사압을 32PSI(약 2.2bar)로 맞추었는데, DSPIAE 무세척 에어브러시에 쓰기에는 다소 높은 압력입니다.
각 작업자마다 선호하는 도료 희석비가 있을테니 절대적 정답은 없겠지만, 제 경우 락커 희석 도료 분사 시 22PSI(약 1.5bar) 정도가 가장 적합하다 느껴졌습니다.
다음 영상은 반광 마감제 전용 도료병으로 교체한 후 촬영하였습니다.
테프론 튜브를 통해 에어브러쉬 트리거 시 도료가 빨려 올라오는 모습을 봐주시면 되겠습니다.
실리콘 튜브가 락커신너에 불어있는 경우 튜브 내압이 제대로 형성되지 않아 도료를 끌어올리는 속도가 느려집니다.
또한 끌어올린 도료에 공기가 혼합되어있어 도료 도포 시 표면 상태가 좋지 않을 수 있습니다.
테프론 튜브로 교체 후 도료를 끌어올리는 속도가 빨라지고 도포압이 안정적임을 알 수 있었습니다.
3. 장기간 미사용 시 전용 도료병 취급
앞서 말씀드렸듯, DSPIAE 무세척 에어브러시 전용 도료병 MS-B50은 니들 끝에서 발생하는 음압에 의해 도료를 끌어올리는 메커니즘입니다. 음압으로 도료를 끌어올린다는 것은 바꿔 말하면 용기 내부에 진공이 걸려있지 않다는 뜻입니다.
전용 도료병은 3중 구조의 캡으로 되어있습니다.
공병 → (1) 공병 캡 → 니들 → (2) 니들 고정 캡 → (3) 니들 보호 캡으로 겹겹이 닫도록 되어있는데요.
1번 공병 바로 위에 씌우는 캡에서 니들 꼽는 부위를 자세히 보시면 작은 구멍이 하나 뚫려있습니다.
니들 고정 돌기 옆 작은 흡기 구멍
음압으로 도료를 빨아올릴때, 빨려 올라가는 도료 양 만큼의 공기가 채워져야 합니다.
그때 외부의 공기를 빨아들이기 위한 흡기구가 바로 해당 구멍입니다.
(1) 공병캡 위로 니들을 꼽고 (2) 니들 고정 캡을 결착하신 후 옆에서 보시면 두 캡이 완전 밀착하지 않도록 되어있습니다.
공기를 빨아들이려면 두 캡이 완전 밀착해서 좋을 것이 없지요.
자 그럼, 병 내부에는 도료가 들어있는데 내부가 진공 상태가 아니고 외기가 드나드는 통로가 있다??
전용 도료병 뚜껑을 다 닫아도 도료는 미세하게 조금씩 건조될 것입니다.
도색 후 해당 도료병에 담긴 도료를 비우지 않고 장기간 보관하고자 한다면 전용 캡은 제거하고 밀폐가 가능한 다른 뚜껑으로 덮어두시는걸 권장드립니다.
제가 테스트해 본 결과 완벽하게 꼭 맞는 뚜껑으로 두 가지 정도를 찾아냈습니다.
1) 모모델링 서페이서류 60ml 용기의 뚜껑
- 동일 규격으로 딱 맞고 락커계열 도료가 담겨오는 만큼 완벽한 대체 뚜껑
- 모모델링 60ml 도료군을 구입해서 다 쓴 후 남은 공병이 있어야 해당 뚜껑 수급이 가능
2) 다이소 50ml 뚜껑형 용기의 뚜껑
- 다이소에서 천원에 두개 구입 가능 (다이소 품번 : 1004632)
- 나사산 동일 규격에 외경이 MS-B50 도료병의 외경을 꽉 물듯 감싸 외기 유입 차단에 유리
다이소 50ml 뚜껑형 용기에서 가져온 밀폐용 뚜껑
저는 다이소 용기를 3천원치 6개 구입해 뚜껑만 떼어 사용하기로 했습니다.
남는 병들은 뭐... 도료 조색할때 일회용으로 쓰고 버리던가 하면 되겠지요. 다이소 용기의 몸통 재질은 PET이므로 락커신너 등을 장시간 보관하기엔 적합하지 않습니다. 언급한대로 일회용으로 쓰고 버리는게 좋겠지요.
쓰다보니 내용이 생각보다 상당히 길어졌습니다.
제가 작성한 게시물의 정보들은 순수하게 정보 그 자체로써 제공드리고자 노력했으며, 각각의 정보가 누구에게는 단점으로 / 누구에게는 장점으로 받아들여지리라 생각됩니다.
비교적 저렴한 가격에 편리성이 뛰어난 도구임에 분명하나, 그 도구에 대한 이해도가 너무 낮은 상태에서 섣부르게 접하고 실망하실 분들이 분명 계시리라 생각됩니다. 또는 어쨋든 비용을 지불하고 구입한 도구인데 어떻게든 잘 써봐야 겠다고 생각하실 분들도 계시겠지요.
모쪼록 제가 공유드리는 정보가 많은 분들의 모형 취미생활에 작은 도움이 되었기를 바라며 글을 마치겠습니다.
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 드라이버 및 라이브러리를 묶어 네오픽셀이라 부릅니다.
아두이노 등을 통해 사용자가 원하는 색상/밝기/흐름의 빛을 만들어낼 수 있습니다.
LAMP 타입 LED
SMD 타입 LED
WS2812B 네오픽셀 LED 스트립
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.
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.
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 1만원의 행복
저는 알리에서 구매한 1만원짜리 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, 유연납의 경우 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
조금 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 양 만큼 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. 』
.. 의 한 문장이 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.
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.
길고 지루하고 재미없을게 분명한 글을 읽어주셔서 감사합니다.
# 여기부터 LED 작업 강좌 2편입니다.
안녕하세요. 구름나무입니다.
이번에 새로 작업에 들어간 킷은 모장혼 겟타 데볼루션입니다.
겟타 하면 녹색으로 빛나는 겟타로(爐:Reactor)가 백미 아니겠습니까?!
마침 갓핑거카페에서 열심멤버 선정 상품으로 받은 '철없는아재 패널라이너 1.5+2.0mm 듀얼'이 제가 주로 사용하는 LED와 크기가 딱 맞아 떨어지기에, 제가 LED 개조 작업하는 방법에 대해 상세하게 소개를 올려볼까 합니다.
그간 모형 작업하면서 음성재생과 LED는 많이 적용해왔는데, 뭔가 더 새로운 기술을 넣고싶어 셀프 학습을 좀 했습니다. 공부하고 테스트해보고 기술이 어느정도 정리가 되어, 이번 빅오 베이스에는 스마트워치에 들어가는 원형 LCD 화면을 사용해 음성과 LED 효과에 더해 애니메이션 연출도 가미하려 합니다.
일단 최종 설계 결과물입니다.
구매 예약자 분의 취향에 따라 사각형이었던 초안에서 원형으로 변경
당연히 정중앙 정면에 보이는 저 동그란 화면이 1.28인치 원형 LCD가 들어갈 자리입니다.
애니메이션 작중 나오는 『CAST IN THE NAME OF GOD, YE NOT GUILTY』문구도 띄우고, 몇가지 추가적인 애니메이션을 띄울 예정입니다.
베이스 안쪽 바닥면의 부품 배치
라즈베리파이3 B+가 LCD, 음성, LED 제어를 위해 자리하고 있고, 각 부품에 전원을 공급할 파워뱅크가 걸쇠식으로 장착되도록 설계했습니다. 정 중앙 최하단에 위치한건 스피커이며, 베이스 아래쪽 커버에 구멍송송 뚫어 거기로 음성이 나오도록 합니다. 사실 뭐 구멍 굳이 안뚫어도 베이스 안 공간에서 울리며 소리가 중후하게 나오긴 하더라구요.
원형 메인 베이스를 둘러 있는 4개의 기둥 중 음각 디테일이 들어간 중간 부분은 클리어로 출력해 조립됩니다. 네오픽셀 RGB LED를 사용해 상황에 맞는 색상으로 불이 들어옵니다. 그 위에 커버는 안에 자석이 내장되어 있어, 빅오 소체의 모비딕 앵커를 연결할 수 있습니다.
3D 프린팅을 이전 겟타 콕핏까지는 직접 했는데, 여건상 3D 프린터를 운용할 수 없는 상황이 되어 이번 작품부터는 국내 3D 출력 모형으로는 최고에서 손꼽히는 '갓핑거'님께 출력을 부탁드렸습니다.
항상 서로 모형에 대한 의견을 나누고, 서로가 서로에게 긍정적인 영향을 주고받는 분이셔서 믿고 출력을 부탁드렸네요.
메인 베이스 상판의 디자인
원형 메인 베이스의 상판은 3D 프린팅이 아니라 얇은 프라판을 재단해 덧댄 후 패널라이너로 직접 팝니다. 모형과 부품들의 하중을 견뎌야 하기에 메인 베이스는 레진이 아닌 FDM 프린터로 출력할 수 밖에 없고, FDM 프린터에는 이정도 디테일을 새겨봐야 출력 시 적층결로 인해 거의 다 뭉개져 버립니다. 직접 파서 만드는게 공수가 훨씬 덜 들어가죠.
출력된 파츠가 오면 제작 자체는 그리 오래 걸리지 않으리라 생각되고.. 제작이 완료되면 몇가지 재생모드를 프로그래밍 하는게 큰 일이겠습니다.
구매 예약을 걸어주신 고객분께서 요청하신 애니메이션 모드가 꽤 있어서 재미나게 추가 작업을 할 수 있겠네요.
다음번에는 베이스 제작 완료해서 빅오를 올려놓고, 애니메이션 모드 프로그래밍 전 단계까지는 포스팅해보도록 하겠습니다.
