광축 스위치는 빛으로 어떻게 입력을 감지할까
적외선 센서 원리부터 기계식과의 차이까지
- 광축 스위치는 적외선 LED와 포토트랜지스터로 빛의 차단·통과를 감지해 입력을 인식합니다.
- 금속 접점이 없어 마모·부식·채터링 위험이 낮고, 방수 설계에도 유리합니다.
- Gateron·Razer 광축은 최대 1억 회 내구성을 표방하며 반응 속도도 빠른 편입니다.
- 아날로그 광축은 빛의 세기를 세밀하게 측정해 래피드 트리거 같은 가변 입력을 구현합니다.
- PC방·저가 게이밍 키보드가 광축을 많이 쓰는 이유도 이 감지 방식과 직결됩니다.
타건할 때마다 스위치 안쪽에서 빛이 깜빡인다는 사실, 알고 계셨나요? 광축 스위치를 쓰는 키보드는 금속 접점 대신 적외선 빛의 차단 여부로 입력을 판단합니다.
PC방이나 저가형 게이밍 키보드에서 유독 광축을 많이 채택하는 이유도, 사실 이 감지 방식과 직결돼 있습니다.
이 글에서는 광축 스위치가 정확히 어떤 부품으로 빛을 쏘고 받는지, 기계식 스위치의 접점 방식과 무엇이 다른지 살펴봅니다. 아날로그 광축이 래피드 트리거로 이어지는 과정까지 정리했습니다.
1. 광축 스위치란 무엇인가 – 빛으로 입력을 읽는 구조
광축 스위치는 스위치 내부에 적외선 LED(발광부)와 포토트랜지스터(수광부)를 서로 마주 보게 배치한 부품입니다. 키를 누르는 동작이 이 둘 사이의 빛 경로를 바꾸면서 입력이 인식됩니다.
왜 굳이 빛을 쓸까요. 금속 접점을 서로 맞닿게 하는 대신 빛의 통과 여부만 감지하면, 마모되는 접촉 부품 자체가 줄어듭니다. 이것이 광축 스위치가 등장한 핵심 이유입니다.
발광부가 쏘는 빛은 눈에 보이지 않는 적외선입니다. 파장은 대략 800~950nm 대역으로, 가시광선보다 긴 파장을 씁니다. 실제로 Gateron KS-22 광축은 스템을 POM 소재로, 상단 하우징을 투명 PC로 만들어 빛이 잘 통과하도록 설계돼 있습니다.
광축의 역사는 의외로 오래됐습니다. 1980년 개발된 Burroughs Opto-Electric 스위치가 초기 사례로 꼽힙니다. 최근에 발명된 신기술이 아니라, 오래된 감지 방식이 저가 생산이 가능해지며 다시 대중화된 셈입니다.
사실 ‘광축’이라는 이름은 정확한 표현이 아닙니다. 빛(光)을 축(軸)으로 쓰는 게 아니라 광센서로 입력을 읽는 방식이기 때문입니다. 정확히는 광센서 키보드, 광감응 키보드에 가깝지만, 기계식 키보드의 ‘~축’ 용어가 워낙 익숙해서 그대로 굳어진 이름입니다.
2. 적외선 LED와 포토트랜지스터, 어떻게 빛을 감지하나
광축 스위치가 작동하는 원리는 생각보다 단순합니다. 발광부인 적외선 LED가 계속 빛을 쏘고, 수광부인 포토트랜지스터가 이를 받아 전류로 바꿉니다.
키를 누르면 슬라이더(스템)가 아래로 내려오면서 이 빛의 경로를 막거나 열어줍니다. 수광부가 받는 빛의 세기가 바뀌는 그 순간이 곧 입력 신호가 됩니다.
방식은 두 가지로 나뉩니다. 평소엔 빛이 통과하다가 누르면 막히는 ‘차광형’과, 반대로 평소엔 막혀 있다가 누르면 통과하는 ‘투과형’입니다. 제조사마다 슬라이더 구조를 다르게 설계해 방식을 정합니다.
포토트랜지스터는 온도에도 영향을 받습니다. 25℃에서 약 1nA였던 암전류가 70℃에서는 약 100nA까지 늘어난다는 측정치도 있습니다. 각도 감도는 대략 ±15° 수준으로, 발광부와 수광부의 정렬이 어긋나면 감지가 불안정해질 수 있습니다.
광축 스위치는 그 특성상 각 키의 적외선 LED가 모두 항상 켜져 있어야 합니다. 키를 누르지 않는 대기 상태에서도 전력이 계속 소모됩니다. 무선 광축 키보드를 쓴다면 유선보다 배터리 소모가 빠를 수 있다는 점을 염두에 두세요.
3. 기계식 스위치의 접점 방식과 무엇이 다른가
기계식 스위치는 금속 리프 두 개가 서로 맞닿으면서 전기 회로를 열고 닫는 방식입니다. 이게 광축 스위치와 가장 큰 차이입니다.
물리적으로 접촉했다 떨어지는 구조라, 접점이 스치는 순간 미세한 떨림(바운스)이 생깁니다. 그래서 기계식은 이 떨림을 걸러내는 디바운싱 처리가 반드시 필요합니다.
광축 스위치는 접점을 맞대지 않고 빛만 가로막는 방식이라, 접촉 부품의 마모·부식으로 생기는 채터링(중복 입력) 위험이 상대적으로 낮습니다. Razer도 공식 페이지에서 옵티컬 스위치는 바운스 현상이 없어 작동 즉시 신호가 전송된다고 설명합니다.
다만 광축이라고 접점이 아예 없는 건 아닙니다. 타건감을 기계식과 비슷하게 재현하려고 ‘더미 접점’을 넣는 제품도 많습니다. 접점이 슬라이더를 지지해줘서 키캡 흔들림(워블)을 줄여주는 역할도 겸합니다.
4. 광축 스위치가 내구성·방수에 강한 이유
광축 스위치가 오래 쓴다는 평가를 받는 이유는 접촉면 마모가 없는 구조 때문입니다. 접점끼리 스치지 않으니 그만큼 성능 저하 요인이 줄어듭니다.
같은 이유로 회로를 밀폐된 형태로 설계하기도 쉬워집니다. 기계식보다 방수 설계에 유리한 배경이 여기 있습니다.
수치로 보면 차이가 뚜렷합니다. Gateron KS-15 광축은 1억 회 키 입력 내구성을 표방합니다. Razer도 업계 표준 기계식 스위치의 내구성이 5천만 회 수준인 데 비해, 자사 옵티컬 스위치는 최대 1억 회를 제공한다고 공식적으로 밝히고 있습니다.
이 덕분에 국내 PC방 상당수가 저가형 오테뮤 스위치에서 광축으로 바꾼 사례가 많습니다. 마모·부식 걱정이 적고 방수 기능까지 더해진 결과입니다.
다만 ‘광축은 반영구적’이라는 인식은 오해입니다. 광축 스위치의 수명은 입력 횟수가 아니라 적외선 LED와 광센서의 사용 시간을 기준으로 소모됩니다. 즉 안 눌러도 전원이 켜진 시간만큼 수명이 줄어듭니다.
무선 광축 키보드를 오래 쓰고 싶다면, 메인보드 설정에서 “전원이 꺼졌을 때 USB 전원 차단”을 켜두는 게 좋습니다. 전원이 완전히 끊겨야 대기 중 LED 점등으로 인한 수명 소모를 줄일 수 있습니다.
5. 아날로그 광축과 래피드 트리거의 원리
일반 광축 스위치는 빛의 차단·통과를 On·Off로만 판단합니다. 반면 아날로그 광축은 통과하는 빛의 양을 연속적으로 측정해, 스위치가 눌린 깊이 자체를 계산합니다.
Razer 2세대 아날로그 옵티컬 스위치가 대표적입니다. 광투과 슬롯을 삼각형 모양으로 만들어 수광량 변화를 세밀하게 감지하고, 작동 범위 0.1~4.0mm 안에서 사용자가 원하는 작동점을 직접 설정할 수 있습니다.
이 기술 덕분에 작동점 커스텀, 한 번의 키 입력으로 두 가지 동작을 등록하는 듀얼 스텝 액추에이션, 그리고 래피드 트리거까지 구현됩니다. 래피드 트리거는 누르는 깊이와 무관하게 특정 높이만큼 떼면 즉시 입력이 해제되는 기능입니다.
실제로 발로란트나 CS2 같은 경쟁 FPS 유저 사이에서는 A·D 방향키에만 래피드 트리거 감도를 0.5mm 안팎으로 촘촘하게 설정하는 경우가 많습니다. 반동 조절이나 무빙샷에서 반응 간격이 좁아지는 이점을 살리기 위해서입니다.
여기서 흔한 오해가 하나 있습니다. 광축이라고 전부 래피드 트리거를 지원하는 건 아닙니다. 일반적인 On·Off 방식 광축은 지원이 불가능하고, 별도의 아날로그 감지 설계가 들어간 제품에서만 가능합니다.
6. 광축 키보드 고를 때 확인할 점
목적에 따라 일반 디지털 광축과 아날로그 광축을 구분해서 고르는 게 좋습니다. 두 방식은 감지 정밀도부터 다릅니다.
사무·타이핑용이라면 일반 광축 스위치로 충분합니다. 반면 리듬 게임이나 발로란트·CS2 같은 경쟁 FPS를 즐긴다면 아날로그 광축과 래피드 트리거 조합이 유리합니다.
무선 모델을 고려 중이라면 LED 상시 점등으로 인한 배터리 소모를 미리 감안해야 합니다. 방수가 필요한 환경이라면 광축과 실리콘 방수 시트가 함께 적용됐는지 확인하는 게 좋습니다.
‘광축=무조건 고급’이라는 인식으로 선택하는 경우가 많은데, 실제 타건감은 접점 방식이 아니라 스템 설계와 스프링 압력에 더 크게 좌우됩니다. 구매 전 실제 사용 후기와 키압 수치를 함께 확인하는 편이 안전합니다.
광축 스위치를 고를 때는 ‘몇 회 내구성’이라는 숫자보다 실사용 환경을 먼저 따져보는 게 좋습니다. 무선이면 배터리, 습한 환경이면 방수, 경쟁 게임이면 아날로그 지원 여부가 실제 체감 차이를 만듭니다.
FAQ
아닙니다. 정전용량 무접점은 전극 사이 정전용량 변화로 입력을 감지하고, 광축 스위치는 적외선 빛의 차단·통과로 감지합니다. 감지 원리 자체가 다릅니다.
적외선 LED가 대기 상태에서도 항상 켜져 있어야 빛의 변화를 감지할 수 있기 때문입니다. 이 상시 점등이 배터리 소모를 늘리는 주된 원인입니다.
접점 바운스는 없지만, 스템이 흔들리며 빛을 여러 번 걸치는 미세한 노이즈는 발생할 수 있습니다. 그래서 광축 키보드도 펌웨어 차원의 디바운싱 처리를 함께 둡니다.
광축은 적외선 빛의 차단 여부로 입력을 읽고, 홀이펙트는 자석이 움직이며 만드는 자기장 변화로 입력을 읽습니다. 둘 다 접점이 없다는 공통점은 있습니다.
네, 가능합니다. 아날로그 광축도 기본적으로는 일반 On·Off 입력으로 동작하고, 필요할 때만 래피드 트리거나 작동점 커스텀을 켜서 쓰는 방식입니다.
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🔗 공식 자료
📖 출처
1. 나무위키 – 광축 키보드 (https://namu.wiki/w/광축 키보드)
2. 나무위키 – 래피드 트리거 (https://namu.wiki/w/래피드 트리거)
3. Gateron 공식 – KS-22 Optical Switch Set (https://www.gateron.com/products/gateron-ks-22-optical-switch-set)
4. Razer 공식 – 옵티컬 스위치 (https://www.razer.com/kr-kr/razer-optical-switch)
5. Razer 공식 – 아날로그 옵티컬 스위치 (https://www.razer.com/kr-kr/technology/razer-analog-optical-switch)
6. ROHM TechWeb – 적외 LED와 포토 트랜지스터(포토인터럽터란) (https://techweb.rohm.co.kr/product/opto-electronics/photointerrupters/23777/)
7. Digikey Korea – 광 다이오드 및 광 트랜지스터를 가장 효율적으로 사용하는 방법 (https://www.digikey.kr/ko/articles/how-to-use-photodiodes-and-phototransistors-most-effectively)
8. 뉴스와이어 – 레이저 Huntsman V2 Analog 공식 출시 보도자료 (https://www.newswire.co.kr/newsRead.php?no=919804)
광축 스위치는 적외선 LED와 포토트랜지스터가 만드는 빛의 차단·통과로 입력을 읽습니다. 접점이 없어 내구성과 방수에 유리하고, 아날로그 방식으로 발전하면 래피드 트리거까지 가능해집니다.
