터치스크린은 처음 등장한 이후 기술 산업에 혁신을 일으켰으며, 오늘날까지도 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 터치스크린에는 여러 종류가 있으며, 모두 서로 다른 기술을 사용합니다. 터치스크린
예전에는 저항막 방식 터치스크린이 낮은 비용과 내구성 때문에 널리 쓰였으며, GPS 내비게이션 기기와 Nintendo DS 계열 기기에 사용되었습니다. 단점은 터치를 감지하려면 손가락 대신 딱딱한 무언가로 충분한 압력을 가해야 한다는 점과 화면 대비가 좋지 않다는 점입니다.
“표면 음향파(SAW) 기술은 터치스크린 패널 위를 지나가는 초음파를 사용합니다. 패널이 터치되면 파동의 일부가 흡수됩니다”. 보통 키오스크, 아케이드 게임, 자동 현금 지급기 등과 같은 대형 용도에서 사용됩니다.
이제 이 글의 주인공인 정전식 터치스크린에 대해 이야기해 봅시다. 이 터치스크린 패널은 전하를 저장하는 물질로 코팅되어 있으며, 일반적으로 태블릿, 노트북, 스마트폰 같은 대부분의 소비자 제품에 사용됩니다.
그런데 정전식 터치스크린은 어떻게 작동할까요?, “인체 역시 전기 도체이므로, 화면 표면을 만지면 화면의 정전기장에 왜곡이 생기며, 이는 정전용량의 변화로 측정할 수 있습니다.”
하지만 인체만 전기 도체인 것은 아닙니다. 놀랍게도 오렌지, 사과, 심지어 소시지와 같은 다양한 과일과 음식도 전기 도체입니다. 아래 데모에서는 다양한 과일을 스마트폰 터치스크린 위에 직접 올렸을 때 프로토타입이 어떻게 반응하는지 볼 수 있습니다.
스케일 앱을 만든 후, 저는 ‘정전식 터치스크린의 특성을 활용해 만들 수 있는 다른 것이 있을까?’ 하고 생각하기 시작했고, 그때 디지털 루페를 만들어 보자는 아이디어가 떠올랐습니다.
먼저, 확대율을 어떻게든 조절하고 싶었습니다. 결국 두 손가락으로 회전하는 방식을 떠올렸습니다. 그런데 그다음에는 손가락을 대신할 두 개의 터치 지점을 가진 루페를 어떻게 만들지 고민하기 시작했습니다.
일반 터치펜
iPad Pro 12인치에서 시도해 보니 잘 작동해서 계속 진행하기로 했습니다. 처음에는 두 개의 터치펜을 사용해 루페 장치를 만드는 여러 방법을 탐색했습니다.
두 개의 터치펜
다음 시도는 링을 만들고 알루미늄 주방용 호일로 감싸는 것이었습니다.
루페의 손그림 설계도
호일로 감싼 스티로폼
마침내 테스트용으로 알루미늄 호일 감싼 장치를 만들었습니다. 저렴할 뿐만 아니라 어떤 재료든 감싸기만 하면 도체로 만들 수 있기 때문입니다. (참고로 호일은 터치스크린에 흠집을 낼 수 있으니, 테스트 전에 화면 보호필름을 붙이시길 권장합니다.)
은색 접점 두 개와 빨간 점 두 개는 지지대입니다
루페의 진화
프로토타입 제작용으로는 호일 감싼 장치를 사용할 수 있습니다. 하지만 저는 더 완성도 높은 해결책을 만들고 싶었습니다. 그래서 CNC 기계를 사용해 알루미늄으로 만든 루페를 형상화했습니다. 더 안정적인 접점을 확보하기 위해 두 끝에 검은색 전도성 페인트를 칠했습니다. 장치의 위아래에 있는 흰색 두 점은 지지대이며, 터치스크린 위를 움직일 때 흔들림을 방지합니다.
그 링크에서 직접 프로토타입을 시험해 볼 수 있습니다.
한 가지 더,
위 장치를 사용하면 더 복잡하고 비싼 장치도 훨씬 쉽고 저렴한 방식으로 만들어 볼 수 있습니다.
이렇게 해서 저는 터치스크린에 부착되는 물리적 노브인 Knob on Display를 만들었습니다. 예를 들어 Range Rover의 중앙 디스플레이에 있는 노브 컨트롤처럼, 링 부분(검은색 부분)이 터치스크린에 연결된 축 역할을 하도록 했습니다.
그 링크에서 직접 프로토타입을 시험해 볼 수도 있습니다.
