[제작기] F-5E Compact Series ver.Area88 (feat. 모형 전자 공작)

일본의 모형회사 하세가와에 계란 비행기 시리즈가 있다. 계란모양을 기본으로 해서 동글동글 귀여운 디자인의 꽤나 전통 있는 비행기 모형 라인업이다. 다만, 이게 계란 모양에 집중하다 보니 디자인이 좀 제한적인 느낌이 있다.

 

그러던 중에 비교적 근래에 중국, 대만의 모형 회사들에서도 이런 대두(大頭) 형태의 디포르메(Deformed) 디자인 킷이 나오기 시작했다. 그 중에서도 프리덤(Freedom)이란 회사의 '컴팩트(Compact) 시리즈'가 현용기들을 꽤나 다양하게 예쁜 프로포션으로 제품들을 내놓고 있다.

 

예전부터 작고 귀여운 킷을 좋아하는 편이라 몇가지 킷을 사서 언젠가는 만들어야지 하는 중었는데, 마침 '하비페어 2026'에 <Area88 특별전>을 한다고 해서, F-5 Tiger II 키트로 Area 88 버전을 만들어 보기로 했다.

 

[키트 박스 사진.]

 

이번 작업에서 많이 참고한 '모델아트' 사의 Area88 특별 단행본.

 

스냅 타이트 킷라 기본 조립을 해봤다. 전체적으로 실루엣과 볼륨감은 예쁜데, 딱 하나 인테이크 주변의 패널라인이 너무 얕았다. 이게 금형 구조상 저렇게 얕게 나오기도 쉽지 않은 부분인데 얕게 나왔다. 패널라이너로 좀 파줘야겠다. 그런데, 뭔가 가이드가 없는 상태에서 곡면에 긋기가 쉽지 않아 보여서 패널라이너를 원하는 높이에 맞춰 고정시키는 툴을 얼른 설계/출력해서 사용했다.

 

그리고, Area 88을 위한 데칼은 '모델 아트'사에서 특별판으로 나온 책 부록 데칼을 스캔해서 적당히 크기 조절해서 사용하기로 했다. 우선 일반 종이에 몇가지 크기로 출력한 다음에 적당한 크기를 정했다.

 

그리고, 요새 내가 집중하고 있는 모형 전자 공작을 여기에도 반영해보고자 한다.

좌우 인테이크 옆의 항법등과 배기구 쪽에 LED를 넣고, 전체적으로 비행기도 모터로 좌우로 흔들흔들 움직이게 기믹을 넣고자 한다. 날개 끝 부분 근처에도 항법등이 있는데, 거기는 공간을 확보하기 어려워 보여서 그냥 패스~

 

그러기 위해서는 비행기에 다음과 같은 LED 신호가 필요했다.

1. 접지(GND)

2. 배기 LED 좌

3. 배기 LED 우

4. 좌우 항법등

 

배기 LED는 일정한 밝기가 아니라, 단계별로 변하는 출력과 사실감을 더하기 위해 변하는 느낌을 주도록 하고, 항법등은 켜고 끄는 정도로 제어를 하고자 했다.

 

또한, 기체가 좌우로 움직이면서 살짝 기울어지는 모습을 구현하기 위해 아래와 같은 링크 메카니즘을 구현하고자 했다. Motiongen이란 웹사이트를 통해 시뮬레이션을 했다.

 

 

 

기본적인 움직임 확인 시험

 

 

 

 

 

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그래서, 비행기 아래 쪽에 좌우 2핀씩을 연결하도록 해서 필요한 신호를 전달하게 하고

 

 

비행기 안에 아래와 같은 PCB를 위치시키고 필요한 커넥터 등을 배치, 연결했다.

 

좌우 항법등은 칩 LED를 사용하는데, 이게 그냥 LED에 전선을 연결하면 땜하기가 쉽지 않아서, 아래와 같은 플렉서블 PCB에 칩 LED를 땜하고 적당히 잘라낸 후에 배선하면 작업이 편하다.

 

 

 

 

 

그렇게 해서 기체 앞부분과 날개 및 뒷부분을 조립하면서 LED 선을 커넥터에 연결할 수 있게 했다. 이렇게 함으로 해서 향후 문제가 생겨도 분해/조립이 가능하게 했다.

 

점등 시험도 OK (인스타 글 두번째 이미지가 동영상이다)

 

 

 

 

 

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위의 링크 구조는 3D 출력품과 황동봉 등으로 구현하고, 만능 기판에 아두이노 프로 미니와 모터 제어를 위한 드라이버 칩, 커넥터 등으로 회로 구성하여 기구물에 장착했다.

 

비행기 내부는 굉장히 단순하게 되어 있어서, 계기판 데칼 붙인 후에 cockpit 내부 일부는 검정, 하양 마커로 조작부를 표현해줬다.

 

파일럿도 모델 아트 Area 88 특별판의 F-5E 작례를 참고해서 적당히 그려줬다.

 

 

조종석에 태운 모습

 

 

우여 곡절이 있었지만, 자작 데칼과 키트 포함 데칼 적당히 조합해서 도색/데칼 작업 마무리했다.

 

데칼/도색 이슈들

1. 00 표시를 데칼로 붙일까 하다가, 마스킹해서 표현하면 더 멋질 것 같아 마스킹하고 칠했다가 검정색이 마스킹 틈새로 번져서 주변을 사포로 밀어내고 도색 및 데칼 재작업.

2. 데칼 붙이고, 마감재 올리다가 데칼이 덜 붙었는지 바람에 날렸다. 데칼 접착제 바른다는 것이 병 모양이 비슷한 투명 프라이머 발라서 꼬리 날개 유니콘 데칼도 번지고 주변 도색까지 녹아내리는 참사 발생. 꼬리 날개 해당 면 다시 칠하고 여분으로 출력해둔 데칼 잘라서 다시 붙이면서 복원. 다만, 흰색 바탕을 안 칠해서 반대편 데칼은 색이 덜 선명하게 보이는 아쉬움. 시간이 없었다. 😢

 

동작은 다음과 같이 구상하여 프로그램하였다. 일단 쉼없이 움직이는 게 아니라, 쉬는 시간을 주어 전시장에서도 회로에 무리가 안 가게 하는 것이 목표였는데, 그러다보니 나름의 시나리오까지 발전하게 되었다.

단계	동작	구동부	후면 배기구 LED	좌우 항법등
1	엔진 시동 및 예열 (2초)	멈춤	약하게 점멸	ON
2	이륙 및 가속 (3초)	서서히 가속	광량 서서히 증가	ON
3	고속 기동 (15초)	빠르게 움직임	밝고 빠른 출력 표현	ON
4	착륙 및 감속 (3초)	서서히 감속	광량 서서히 감소	ON
5	휴식 (3초)	멈춤	OFF	OFF

 

LED의 핀 배치와 동작을 제미나이에 설명하고, 프로그램을 작성하게 한 후에 주요 변수값들은 변경 시험해 가면서 밝기, 속도 등을 결정했다.

 

전시장에서 이틀동안 구동을 해야 해서, 전원부를 어떻게 할까 하다가 베이스 밑에 배터리로 전원 공급부를 만들어 주기로 한다.

1.5V AA 배터리 6개를 직렬로 배치하고, 강압 모듈로 5V 출력을 만들어서 베이스에 공급하는 걸로 하고, 그 하우징을 3D 설계/출력해서 만들었다.

 

출력이 5V가 잘 나오게 설정

 

전원부 연결 테스트.

 

베이스와 모형을 전원부 위에 얹을 수 있게 했다.

 

전면은 안의 기어가 돌아가는 모습을 볼 수 있게 뚫어놨는데, 허전해서 메가 커피 테이크 아웃 잔 잘라서 창을 만들어 붙이고, 거기에 Area88 데칼을 만들어 붙였다.

 

이렇게 마무리하고 전시회를 냈는데, 동작하면서 접점의 접촉이 안 좋았는지 조명의 점멸이 불규칙했다. 그래서, 만능기판을 더 두꺼운 것으로 쓰고, 접점을 좀 보완하는 등으로 해서 개수를 해서 마무리했다.

 

이렇게 제작기는 마무리하고, 완성작 사진으로 돌아오겠다.