닥터몰라
페이스북
키보드 (Keyboard) - 관련 용어 (Terms)부품 구성 (Component)과 제조사들을 소개합니다.

 [!!] 제품 정보는 아직 지원되지 않습니다.

- 키보드 내부 구성 (Keyboard Matrix)

물리적으로 형태를 갖춘 키보드는 모두 행렬(Matrix) 구조를 통해 입력을 감지합니다. 키보드의 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)이 매트릭스 스캔 명령을 내리면, 드라이브 라인으로 전달되어 센스 라인을 통해 다시 마이크로 컨트롤러 유닛로 감지됩니다. 키보드에는 수개의 드라이브 라인과 십수개의 센스 라인이 있어 각각의 드라이브 라인과 센스 라인의 조합 하나당 고유의 키 입력 하나를 감지하게 됩니다.

- 키보드 폼팩터 (Keyboard Form-Factor)

1984년 IBM이 향상된 키보드(IBM Enhanced Keyboard, 모델 M)라는 101 PC 키보드 규격을 완성한 이래로 101키(ANSI), 102키(ISO), 104/105키(윈도우), 106키(한/영) 등의 바리에이션은 있지만 풀 사이즈 키보드는 항상 같은 배열과 크기를 따라왔습니다.

그러다가 1987년 IBM이 공간절약형 키보드(IBM Space Saving Keyboard, 모델 M 미니)로 숫자 패드를 생략한 키보드를 발매하였고, 이것이 현재 텐키리스(Tenkeyless) 키보드로 계승되었습니다.

풀 사이즈, 텐키리스 키보드를 제외하고도 숫자/문자열(알파뉴메릭)만 남긴 60% 키보드, 추가적인 펑션 키를 넣은 터미널용 122 키보드 등 다양한 키보드 폼팩터가 있습니다.


- 키보드 스위치 (Keyboard Switch)

키보드 스위치는 촉감 변화 피드백, 소리 피드백의 유무에 따라 3가지로 구분됩니다.

촉감 변화 피드백과 소리 피드백이 모두 없는 경우는 리니어(Linear) 스위치라고 부릅니다. 촉감 변화 피드백이 있으나 의도적으로 소리 피드백을 내는 부품이 없는 경우를 논클릭(Tactile) 스위치, 촉감 변화 피드백과 소리 피드백이 모두 있는 경우 클릭(Clicky) 스위치라고 합니다.

ISO 9241의 인체공학 규정에서는 키 입력시 발생하는 소리 피드백과 촉감 피드백을 권장합니다. 그래서 처음 발매된 PC 키보드인 5291(모델 F XT) 키보드는 클릭 스위치 키보드였습니다. 그러나 타자기가 사라지고 조용한 사무환경이 더 권장되면서 현재는 멤브레인 러버돔을 비롯한 논클릭 키보드가 주류가 되었습니다.

- 멤브레인 러버돔 (Membrane / Rubber Dome)

기계식 키보드와 대비되는 개념으로 러버돔과 멤브레인 시트를 사용하는 일반적인 키보드를 통칭하여 멤브레인 키보드라고 부릅니다. 멤브레인은 박막이라는 의미에 맞게 전기 접점이 인쇄된 얇은 필름을 의미하며, 러버돔은 고무와 같이 탄성이 있는 소재를 구형으로 엎어 놓은 것을 의미합니다.

멤브레인 시트는 압력에 의해 눌러졌을 때 접점이 맞닿아 키입력이 이루어지게 되며, 러버돔은 눌러진 키를 떼었을 때 반발력에 의해 원상태로 복원하는 역할을 합니다. 멤브레인은 PCB에 비해 단가가 저렴하고, 러버돔은 개별 스위치를 쓰는 것 보다 단가가 저렴해 키보드 시장의 주류가 되었습니다.


- 기계식 키보드 (Mechanical Keyboard)

기계식 키보드의 정의는 단순한 사전적 정의만으로 구분되지 않으며, 모두가 동의하는 정의도 없는 상황입니다. 통상적이고, 가장 좁은 의미의 기계식 키보드는 금속제 접점이 있는 키보드입니다.

다만 키보드 매니아들은 스프링의 유무, 입력 위치, 개별적으로 분리된 스위치, PCB, 멤브레인 시트의 유무 등으로 기계식이냐 아니냐를 가릅니다. 모든 정의 방식이 각각의 약점과 반론을 갖고 있기 때문에 모두가 동의하는 정의가 없는 것입니다. 현재 기계식 키보드 스위치의 대명사는 독일 체리사의 Cherry [MX]이고, 중국의 수많은 전자 부품 제조사들이 이 디자인을 따르는 호환 스위치를 제조하고 있습니다.


- 정전용량 무접점 (Capacitive / Non Contact-Point)

흔히 볼 수 있는 멤브레인 키보드와 대다수의 기계식 키보드는 모두 접점을 가지고 있지만, 초창기 PC용 키보드는 당시 제조기술과 소프트웨어 기술의 한계로 전기적 접점 방식의 신뢰도가 떨어져 무접점 방식이 주로 쓰였습니다. 대개의 무접점 키보드는 드라이브 라인단의 전압과 센스 라인단의 전압 차이를 감지하여 키 입력을 감지합니다.

토프레(Topre) 등의 정전용량 무접점 키보드는 정전용량 변화에 따른 전압의 변화를 감지하여 키 입력을 감지합니다. 교류나 펄스 직류 등 전압값이 시간에 따라 변화하는 전류를 저항과 커패시터로 구성된 회로에 흘려주면 커패시터가 충/방전을 반복하며 전류가 흐르게 되는데, 이 때 커패시터의 정전용량에 비례하여 측정되는 전압이 변화합니다.

정전용량 무접점 키보드의 키 바로 아래의 PCB는 커패시터 극판으로 되어 있고, 고깔 모양의 스프링이 그 위에 올려져 있어 커패시터의 정전용량을 변화시키는 역할을 합니다. 스프링이 일정 깊이 이상 눌러졌을 때의 정전용량이 눌러지지 않았을 때보다 더 크기 때문에, 키가 눌러졌을 때가 눌러지지 않았을 때 보다 전압이 높게 측정됩니다. 키보드의 마이크로 컨트롤러 유닛은 이 차이를 계측하여 키 입력이 이루어졌는지, 이루어지지 않는지를 판단합니다.

작성 : 잼아저씨 (이재진) | 레퍼런스 : https://plot.ly/~haata/