https://www.instructables.com/PIPBOY-AR-Mark-6000/
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STEP 10. 3D 프린트 부품
3D 프린트 부품에는 프로젝트 전체에 Hyper PLA를 사용했습니다. 부품을 여러 색상으로 출력했지만, 이는 제작에 꼭 필요한 조건은 아닙니다. 나중에 바디 필러, 프라이머, 페인트로 부품을 마감할 계획이었기 때문에 당시 사용할 수 있었던 필라멘트 색상을 그냥 사용했습니다. 따라서 필라멘트 색상은 크게 중요하지 않습니다.
모든 부품에는 필요한 곳에 트리 서포트를 사용했습니다. 모델은 Anycubic Kobra S1 Pro에서 0.2 mm 레이어 높이와 25% 인필로 출력했습니다.
최종 부품은 바디 마감 및 도색 과정을 거칠 예정이었기 때문에, 여기서는 프린터에서 바로 완벽한 표면 마감을 얻기보다는 강하고 깔끔한 출력물을 만드는 데 주로 초점을 맞췄습니다.
작은 그리블 디테일을 위해 특수 부품 세 개를 출력했습니다. 하나는 Pip-Boy 로고가 들어간 부품이고, 다른 하나는 Model 6000 라벨이 들어간 부품이며, 세 번째는 Pip-Boy의 다이얼 역할을 하는 부품입니다.
세 부품 모두에 듀얼 컬러 프린팅 기법을 사용했습니다. 각 부품의 바탕은 흰색 PLA로 출력하고, 텍스트와 디테일은 다른 색상으로 출력했습니다.
Pip-Boy 로고와 Model 6000 부품은 흰색 PLA로 출력을 시작한 뒤, 적절한 레이어에서 출력을 일시 정지했습니다. 그런 다음 필라멘트를 검은색 PLA로 교체하고 출력을 재개하여, 부품의 나머지 부분은 흰색으로 유지하면서 글자만 검은색으로 출력되도록 했습니다.
다이얼에도 같은 기법을 사용했지만, 검은색 대신 빨간색 PLA로 교체하여 다이얼 표시를 출력했습니다.
이를 통해 나중에 작은 글자와 다이얼 요소를 따로 칠할 필요 없이, 3D 프린팅 과정에서 대비되는 디테일을 직접 만들 수 있었습니다.
STEP 11. 퍼티 준비 작업
퍼티 재료로는 필러와 경화제로 구성된 3M 자동차용 2액형 퍼티를 사용합니다.
경화제 2%를 넣고 필러와 충분히 혼합하면, 출력한 본체의 틈새와 레이어 라인, 기타 결함을 메우는 데 사용할 수 있는 혼합물이 만들어집니다.
퍼티 작업은 도색 전에 거쳐야 하는 중요한 단계입니다. 3D 프린트물에 퍼티를 바른 뒤 표면을 매끄럽게 샌딩하고, 프라이머와 페인트를 적용하면 전혀 3D 프린트물처럼 보이지 않을 정도로 깔끔한 마감이 완성됩니다.
STEP 12. 표면 마감 공정 - 바디 퍼티
페인트 스크레이퍼로 혼합한 퍼티를 소량 덜어 세 부품 전체에 발랐습니다. 이 단계의 주된 목표는 결합된 부분 사이의 틈을 메우고, 눈에 보이는 레이어 라인이 있는 부분을 덮는 것이었습니다.
퍼티가 레이어 라인과 틈새에 스며들어 표면을 더 고르게 만들어 주며, 이후 프라이머와 페인트를 바르기 전에 샌딩하여 매끄럽게 다듬을 수 있습니다.
STEP 13. 샌딩 공정 재료 및 준비 작업
퍼티를 바른 다음 단계는 샌딩입니다. 하지만 시작하기 전에 제대로 준비해야 합니다.
여기서는 주로 두 가지 사포를 사용합니다. 거친 연마에는 100방, 중간 정도의 마감에는 150방을 사용합니다.
사포를 효과적으로 사용하기 위해 샌드페이퍼 홀더를 사용합니다. 샌딩에 매우 유용한 도구입니다. 사포를 띠 모양으로 잘라 홀더에 부착한 뒤 샌딩에 사용합니다. 사포만 사용하는 것보다 더 효과적이고 작업도 잘됩니다.
또한 미세한 먼지 입자를 발생시키는 퍼티 재료를 샌딩하므로, 적절한 필터가 장착된 마스크를 사용합니다.
이 과정은 상당히 지저분해질 수 있으므로 장갑을 착용하는 것도 권장합니다.
STEP 14. 표면 마감 공정 - 샌딩
이제 제가 프로젝트에서 가장 재미있어하는 부분인 샌딩을 시작합니다.
먼저 세 부품의 윗면을 모두 샌딩한 다음, 퍼티로 메운 부품 사이의 틈을 샌딩합니다. 필렛이 있는 부품의 가장자리도 샌딩합니다.
여기서 목표는 플라스틱 자체를 깎는 것이 아니라 추가로 바른 퍼티를 깎아내는 것입니다. 이렇게 하면 플라스틱 본체는 그대로 유지하면서 과도하게 도포된 퍼티를 제거할 수 있습니다.
이 작업을 통해 레이어 라인 사이의 눈에 보이는 틈을 없애고 표면을 고르게 만들 수 있습니다.
STEP 15. 표면 마감 공정 - 프라이머
이제 프라이밍 과정입니다. 이 작업은 꽤 오래 걸렸습니다.
도색에서 프라이머는 필수적인 베이스 코트입니다. 페인트가 표면에 더 잘 부착되도록 하고 내구성을 높이며, 추가 보수가 필요한 남은 결함을 드러내기 때문입니다.
여기서는 스프레이 프라이머를 사용했는데, 스프레이 페인트와 비슷하게 작동하지만 베이스 레이어용으로 특별히 설계된 제품입니다.
먼저 본체 전체에 얇고 고르게 도포하여 표면을 조금씩 덮었습니다. 첫 번째 코트를 바른 후 프라이머가 몇 시간 동안 마르도록 두고, 두 번째 코트를 바른 뒤 다시 건조시켰습니다.
마지막으로 세 번째 코트를 적용하여 균일하고 도색에 적합한 표면을 완성했습니다.
STEP 16. 표면 마감 공정 - 페인트(베이스 코트)
원했던 표면 마감은 메탈릭 실버 느낌이었지만, 실버 스프레이 페인트만으로는 원하는 마감을 얻을 수 없었습니다. 대신 먼저 검은색 베이스 코트를 적용했습니다.
부품에 얇은 코트를 여러 번 분사하고, 다음 코트를 적용하기 전에 각 레이어가 마르도록 했습니다. 이 과정을 반복하여 전체 표면에 검은색 페인트를 약 5~6회 도포했습니다.
검은색 베이스는 다음 단계에서 중요합니다. 도색된 표면 위에 실버 더스트를 적용할 것이기 때문입니다. 이렇게 하면 단순히 은색으로 칠한 플라스틱처럼 보이는 것이 아니라, 실제 금속의 외관과 질감에 가까운 더욱 설득력 있는 메탈릭 마감을 만들 수 있습니다.
STEP 17. 표면 마감 공정 - 페인트(최종 코트)
이제 Pip-Boy에 금속 느낌을 부여하는 단계입니다.
이를 위해 아크릴 실버 더스트 페인트를 사용합니다. 일반 실버 페인트와 달리 붓으로 바를 수 있는 미세한 금속 분말입니다. 3D 프린트 부품의 전체 표면에 실버 더스트를 붓으로 가볍게 발랐습니다.
아래의 검은색 페인트가 미세한 입자가 달라붙을 표면을 제공하고, 남은 더스트는 털어낼 수 있습니다. 그러면 메탈릭 실버 층이 남아 부품이 실제 금속처럼 보이고 느껴지게 됩니다.
작은 greeble 디테일을 포함한 모든 부품에 같은 과정을 반복하여 전체가 동일한 메탈릭 마감을 갖도록 했습니다.
결과가 마음에 든 후에는 취급 중 실버 더스트가 벗겨지지 않도록 해야 했습니다. 이를 위해 아크릴 컨포멀 코팅 스프레이를 사용하여 모든 부품에 두 번 도포했습니다. 이렇게 하면 전체적인 마감을 유지하면서 금속 분말을 제자리에 고정할 수 있습니다.
그 결과 부품이 3D 프린트 플라스틱처럼 보이는 느낌은 훨씬 줄어들고, 오래된 Fallout 시대 하드웨어처럼 보이는 설득력 있는 주철 같은 마감이 완성되었습니다.
STEP 18. greeble 부품 조립
이제 Pip-Boy에 greeble 부품을 장착할 차례입니다.
먼저 다이얼부터 시작합니다. 전면 커버의 지정된 장착 부위에 순간접착제를 소량 바르고 다이얼을 제자리에 배치한 뒤, 접착제가 굳을 때까지 몇 초간 눌러 고정했습니다.
Pip-Boy 로고에도 같은 과정을 따랐습니다. 전면 커버의 장착 위치에 순간접착제를 소량 바른 다음 로고를 배치하고 제자리에 고정했습니다.
마지막으로 메인 본체의 Model 6000 라벨 장착 부위에 순간접착제를 발랐습니다. 라벨을 제 위치에 놓고 접착제가 굳을 때까지 단단히 눌러 주었습니다.
세 개의 greeble 부품을 모두 장착하자 Pip-Boy의 외관이 완성된 소품에 훨씬 가까워지기 시작했습니다.
STEP 19. 웨더링 공정
이제 전체 프로젝트에서 제가 가장 좋아하는 작업 중 하나인 웨더링을 시작하겠습니다.
웨더링 작업의 목표는 3D 프린팅 부품이 Fallout 황무지에 지난 200년 동안 방치되어 있었던 것처럼 보이게 만드는 것입니다. 완성된 PipBoy가 녹, 긁힌 자국, 약간의 파티나까지 갖춘 낡고 닳은 금속 외관을 갖기를 원했습니다.
먼저 줄과 사포를 사용해 표면의 페인트 일부를 불규칙하게 제거했습니다. 또한 줄을 사용해 여러 부분에 긁힌 자국, 선, 패인 곳, 더 깊은 절삭 자국을 만들었습니다. 이러한 불완전함은 표면이 완벽하게 제조된 것이 아니라 손상되고 자연스럽게 닳은 것처럼 보이게 합니다.
표면 준비가 끝난 후 녹과 파티나 작업을 진행했습니다. 갈색과 이끼색 아크릴 물감을 사용해 브러시로 본체에 칠했습니다. 그런 다음 스펀지를 사용해 표면 전체에 물감을 펴 바르고 섞었습니다.
물감은 사포질한 부분과 긁힌 자국, 깊게 파인 곳에 자연스럽게 스며들어, 쌓인 녹과 먼지를 연상시키는 어두운 얼룩을 만듭니다. 또한 여러 부분에 이끼색 물감을 더해 오래된 금속 표면에 이끼와 유기물이 자라난 듯한 느낌을 주었습니다.
이 과정을 PipBoy의 주요 세 부분인 전면 프레임, 본체, 하부 핸들 전체에 반복 적용했으며, 각 부위의 웨더링 정도를 달리해 마감이 더욱 자연스럽게 보이도록 했습니다.
전체적인 파티나가 마음에 들자 아크릴 컨포멀 코팅 스프레이를 두 겹 정도 도포해 모든 부분을 밀봉했습니다. 이렇게 하면 웨더링을 보호하고 페인트가 표면에 영구적으로 부착되도록 할 수 있습니다.
완성된 결과물은 Fallout 황무지에서 실제로 200년을 견뎌낸 것처럼 보이는 녹슬고 곰팡이가 핀, 강하게 웨더링된 PipBoy입니다.
STEP 20. 본체 나사 인서트
힌지 메커니즘을 조립하기 위해 본체 양쪽에 M3 나사 인서트를 두 개씩 추가했습니다.
온도를 약 150°C로 설정한 인두를 사용해 인서트를 설치했습니다. 먼저 핀셋으로 나사 인서트를 장착 구멍에 맞췄습니다.
그런 다음 가열된 인두 팁으로 인서트를 눌렀습니다. 열과 압력이 함께 작용해 주변 PLA를 부드럽게 만들고, 인서트가 플라스틱 안으로 들어가 부품에 단단히 매립되도록 합니다.
반대쪽에도 같은 과정을 반복해 힌지 어셈블리를 위한 견고한 나사 장착 지점을 만들었습니다.
STEP 21. 전원 스위치 어셈블리
전원 스위치로는 일반 슬라이드 스위치를 사용하고, 인두로 두 개의 전선을 NC 및 NO 단자에 연결합니다.
다음으로 스위치를 노브 부품 안에 넣고 압입해 고정합니다.
그런 다음 노브 부품을 본체 측면의 제 위치에 놓고 M2 나사 하나로 고정합니다.
STEP 22. 전원 공급원 어셈블리
전원 공급원으로는 Pip-Boy의 주 배터리로 사용할 3.7V 2200mAh 18650 Li-ion 셀을 사용합니다.
전원 스위치를 추가하기 위해 배터리의 양극선을 절단하고, 슬라이드 스위치에서 나온 두 전선을 배터리와 JST 커넥터 사이에 납땜했습니다. 이렇게 하면 스위치가 양극 연결부에 직렬로 들어가 전체 장치를 켜고 끌 수 있습니다.
납땜한 연결부를 제대로 절연하고 우발적인 단락을 방지하기 위해 열수축 튜브로 덮었습니다.
다음으로 본체 내부에 배터리를 장착했습니다. 지정된 배터리 장착 부위에 소량의 글루건 접착제를 바르고 18650 셀을 제 위치에 놓았습니다.
남는 전선이 조금 있어서 노브와 배터리 수납부 근처의 여유 공간에 깔끔하게 정리해 넣었습니다.
배터리를 고정하고 배선을 정리했으므로 전원 공급원 어셈블리가 완성되었습니다.
STEP 23. ESP32 P4 개발 보드 및 본체 조립
다음으로 Li-ion 배터리의 수 JST 커넥터를 Waveshare ESP32-P4 보드의 암 JST 커넥터에 연결합니다.
전원 연결이 완료되면 보드를 Pip-Boy 상부 내부에 배치하고 PCB 장착 스탠드오프를 인클로저의 장착 구멍에 맞춥니다.
모든 부분이 올바르게 정렬되면 후면에서 M2.5 볼트 네 개를 사용해 보드를 고정합니다.
STEP 24. 프레임 및 본체 조립
다음으로 디스플레이 위에 전면 프레임을 배치하고 상부의 장착 지점에 맞춥니다.
제대로 정렬되면 위쪽에서 프레임을 부드럽게 눌러 디스플레이 및 인클로저와 같은 높이로 밀착되도록 합니다.
마지막으로 M2 나사 여덟 개를 사용해 프레임을 상부에 고정하고, 디스플레이 주변에서 프레임이 단단히 고정되었는지 확인합니다.
STEP 25. 폼 패딩
이 장치는 착용형이므로 장시간 착용해도 편안하도록 Pip-Boy 내부에 패딩을 추가하고 싶었습니다.
패딩에는 가지고 있던 여분의 흡음 폼을 사용했습니다. 패딩을 너무 많이 넣으면 손목 주변이 더 조여지기 때문에, 폼의 두께를 줄이도록 다듬었습니다.
폼을 준비한 후 상부와 하부 안쪽에 글루건 접착제를 바르고 패딩을 조심스럽게 제 위치에 배치했습니다.
STEP 26. 너트 조립
이제 조립 과정에서 또 하나의 중요한 단계입니다. 상부 본체에 M6 너트를 고정할 수 있도록 육각형 슬롯을 설계했습니다.
이 너트는 나중에 손으로 조이는 볼트와 함께 사용해 Pip-Boy 하부를 상부에 고정합니다. 육각형 형태 덕분에 볼트를 조이거나 풀 때 너트가 회전하지 않습니다.
상부 본체의 슬롯에 총 두 개의 M6 너트를 넣어 손목 조임 메커니즘을 위한 나사 장착 지점을 만들었습니다.
STEP 27. 최종 조립
최종 조립에서는 먼저 Pip-Boy의 상부와 하부를 결합합니다. 하부의 장착 구멍을 상부의 힌지 지점에 맞춘 다음 M3 볼트 두 개로 두 부분을 고정했습니다.
다음으로 하부에 장착 플레이트 두 개를 설치했습니다. 각 플레이트를 해당 장착 위치에 맞춘 후 M2 나사 두 개씩으로 고정해 총 네 개의 나사를 사용했습니다.
그런 다음 이 장착 플레이트를 두 개의 손 조임 볼트와 함께 사용해 상부와 하부를 서로 고정합니다. 볼트를 풀면 Pip-Boy를 열어 손목에 착용할 수 있고, 다시 조이면 장치가 제자리에 단단히 고정됩니다.
힌지, 장착 플레이트, 손 조임 장치를 설치하면 조립 과정이 마침내 완료됩니다.
STEP 28. 결과
그리고 이 재미있는 제작의 결과물은 바로 완전히 작동하는 Pip-Boy입니다!
그럼 실제로 어떻게 작동할까요?
먼저 측면에 있는 슬라이드 스위치부터 살펴보겠습니다. 스위치를 전환하면 장치의 전원이 켜지고, Fallout의 “Please Wait” 시작 애니메이션과 함께 배경에서 Fallout: New Vegas 메뉴 음악이 재생됩니다.
약 4초 후 장치는 기본 Status 메뉴로 부팅됩니다. 머리, 팔, 기타 신체 부위의 다양한 사지 상태 표시를 포함해 게임의 캐릭터 상태 인터페이스와 매우 비슷한 레이아웃으로 구성했습니다. 여기서 가장 큰 변화는 Vault Boy 대신 제 이미지를 넣었다는 점입니다.
Status 메뉴에는 작은 숨겨진 기능도 있습니다. 제 이미지를 탭하면 New Vegas 테마, Fallout 3 테마, 파란색 New Vegas 테마의 세 가지 테마를 차례로 전환할 수 있습니다.
인터페이스를 더욱 실감 나게 만들기 위해 클래식 Pip-Boy 상호작용 사운드도 추가했습니다. 어떤 메뉴에서든 무언가를 터치하거나 선택하면, 장치에서 기존 게임의 Pip-Boy에 사용된 것과 같은 삐 소리가 재생됩니다.
작은 세부 요소에 불과하지만, 터치스크린과 상호작용하는 느낌이 실제 Pip-Boy를 사용하는 것에 훨씬 가까워집니다.
디스플레이가 터치스크린이므로 간단히 스와이프해서 다음 메뉴로 이동할 수 있습니다.
두 번째 화면은 Perks 메뉴로, 역시 기존 Pip-Boy 인터페이스에서 영감을 받았습니다. 여기서는 Strength, Charisma, Luck을 비롯한 다양한 캐릭터 능력치를 높이거나 낮출 수 있도록 했습니다.
다음은 Internet Watch입니다. 이 기능은 기존 Pip-Boy와는 조금 다릅니다. 인터넷의 NTP 데이터를 사용해 현재 시간을 가져오고, Fallout에서 영감을 받은 인터페이스로 시간, 날짜, 요일을 표시합니다.
그다음은 Radio 메뉴입니다. 다만 엄밀히 말하면 라디오는 아니고 음악 플레이어입니다. 노래는 SD 카드에 저장되며, 여기서 재생, 일시 정지, 트랙 건너뛰기, 볼륨 조절을 할 수 있습니다. 노래가 재생되는 동안 음악에 맞춰 움직이는 파형 애니메이션도 추가했기 때문에, 전체적으로 실제 Pip-Boy 인터페이스를 사용하는 듯한 느낌이 훨씬 강해집니다.
마지막으로 Map이 있습니다.
이 메뉴를 아마 가장 좋아하는데, 실제 Fallout 지도를 사용하는 대신 제 고향의 지도를 가져와 Fallout: New Vegas의 Mojave 지도와 같은 시각적 스타일과 레이아웃으로 새롭게 디자인했기 때문입니다.
이처럼 캐릭터 능력치와 특성부터 인터넷에 연결된 시계, 음악 플레이어, 커스텀 Fallout 스타일 지도까지, 이 Pip-Boy는 단순한 웨어러블 소품을 훨씬 넘어선 결과물이 되었습니다. Fallout 세계관에서 바로 튀어나온 듯한 느낌을 주도록 인터페이스를 특별히 설계한, 처음부터 직접 만든 완전히 작동하는 장치입니다.
STEP 29. PIPBOY 착용하기
PipBoy를 착용하는 방법은 다음과 같습니다.
먼저 두 개의 손 조임 너트를 제거하면 힌지를 기준으로 하부를 열 수 있습니다. 그런 다음 장치 안에 손을 넣고 손목을 감싸도록 다시 닫습니다.
마지막으로 두 너트를 다시 끼우고 손으로 조여 두 부분을 서로 단단히 고정합니다.
이제 끝입니다. PipBoy가 손목에 단단히 장착되어 사용할 준비가 되었습니다.
STEP 30. 개요
솔직히 말해, 지금까지 작업한 프로젝트 중 가장 재미있는 프로젝트 중 하나였습니다. 저는 Fallout 팬이기 때문에, 게임 속 무언가를 실제로 작동하는 장치로 만들어 볼 수 있어 전체 과정이 더욱 즐거웠습니다.
이 프로젝트에서 특히 좋았던 점은 Pip-Boy의 외형을 똑같이 만드는 데 그치지 않았다는 것입니다. 3D 모델링, 출력, 마감, 전자공학, UI 디자인, 코딩을 모두 경험하면서, 이 장치가 실제로 Fallout 세계관에 존재할 법한 물건처럼 느껴지도록 끊임없이 고민할 수 있었습니다.
물론 과정 중에는 몇 가지 어려운 부분도 있었습니다. 특히 소프트웨어와 UI를 원하는 방식으로 작동시키는 일이 쉽지 않았습니다. 하지만 모든 요소가 하나로 완성되고, 실제로 Pip-Boy를 착용해 조작할 수 있게 되자 그동안의 모든 노력이 보람 있게 느껴졌습니다.
기존 Pip-Boy를 단순히 복사하는 대신 제 버전을 자유롭게 만들 수 있었던 점도 정말 즐거웠습니다. 커스텀 외장과 웨더링부터 UI, 지도, 작은 상호작용 사운드까지, Fallout의 분위기를 유지하면서 제 아이디어를 더할 수 있었습니다.
그리고 솔직히 말하면, 이것이 마지막 버전은 아닐 것 같습니다. 앞으로 실험해 보고 싶은 기능이 이미 많이 있습니다.
Pip-Boy AR Mark 6000은 완성되었지만, 아직 끝났다고 생각하지는 않습니다. 앞으로의 버전에서 실험해 보고 싶은 아이디어가 이미 몇 가지 있습니다.
첫 번째는 카메라입니다. 카메라를 추가하면 다양한 가능성이 열립니다. Pip-Boy를 통해 직접 사진을 찍거나, 그 위에 제대로 된 Fallout 스타일 카메라 인터페이스를 구축할 수도 있습니다.
그다음은 Pip-Boy 통화 기능입니다. ESP32-C6가 장치에 무선 연결 기능을 제공하므로, Pip-Boy를 실제 통신 장치로 바꾸고 손목에서 직접 통화하는 기능을 실험해 보는 것도 흥미로울 것 같습니다.
실험해 보고 싶은 또 다른 아이디어는 ESP32 Marauder입니다. 이를 통해 Pip-Boy를 휴대용 Wi-Fi 및 Bluetooth 테스트 장치로 바꿀 수 있으며, 완전히 다른 작동 모드를 추가할 수 있습니다.
물론 게임 속 Pip-Boy 기능 중에도 재현해 보고 싶은 것이 많습니다. 더 많은 메뉴와 상호작용, 그리고 장치를 실제 제품처럼 느끼게 해 줄 작은 세부 요소들을 추가하고 싶습니다.
따라서 Pip-Boy AR Mark 6000은 일단 완성되었지만, 저는 이것을 최종 버전이라기보다 시작점으로 보고 있습니다. 아직 실험하고 새로운 기능을 추가해 이 장치를 더욱 뛰어난 제품으로 발전시킬 여지가 많습니다.
제가 만든 다른 Fallout 프로젝트도 확인해 보세요.
https://www.instructables.com/VAULT-TEC-AIR-TERMINAL
https://www.instructables.com/PIP-WATCH
https://www.instructables.com/PiP-WATCH-Project/
일단은 여기까지이며, 곧 새로운 프로젝트로 돌아오겠습니다. 평화!