미끄러짐을 연구하다. WALLHACK 차세대 유리 마우스패드, 개발 비하인드 스토리

• 1. 사용자의 '감각'에서 시작된 퍼포먼스에 대한 고찰
• 2. 마찰의 과학 '트라이볼로지'와 표면의 미세 지형
• 3. 플레이어를 위한 '마찰'의 새로운 기준
• 4. 마찰을 정확하게 측정한다는 것의 어려움
• 5. 연구의 결실: VA-005와 CR-005의 설계 철학
• 6. 힘을 주면 슬라이딩이 변하는 이유: 가중 운동 마찰의 비밀

1.사용자의 '감각'에서 시작된 퍼포먼스에 대한 고찰

내게 꼭 맞는 마우스패드를 고르는 것은, 최고의 퍼포먼스를 내기 위한 신발이나 옷을 고르는 것과 비슷합니다. 마우스를 쥐는 법, 손에 가하는 압력, 마우스를 움직이는 속도 등 사람마다 스타일이 다르기에 '이거다!' 하고 느끼는 표면도 각기 다릅니다. 특히 0.1초를 다투는 높은 수준의 플레이에서는 '누구에게나 맞는' 만능 마우스패드란 존재하지 않죠.

이 '사람마다 다르다'는 사실이야말로, 저희 WALLHACK 이 유리 마우스패드의 기술 연구에 착수한 원점이었습니다.

"어째서 유리의 표면이 다른 것만으로 이렇게나 슬라이딩 감각이 달라지는 걸까?"

이 순수한 의문을 과학적으로 풀어낼 수 있다면, 플레이어 한 사람 한 사람의 취향에 맞는 완전히 새로운 표면을 설계할 수 있을 거라 생각했습니다. 그렇게 저희는 트라이볼로지(Tribology)와 표면 마이크로토포그래피(Surface Microtopography)라는, 조금은 낯선 과학의 문을 두드리게 되었습니다.

• 트라이볼로지란, 마찰, 마모, 윤활 등 '미끄러짐'에 관한 현상을 연구하는 학문입니다.

• 마이크로토포그래피란, 물체 표면에 있는 눈에 보이지 않는 미세한 요철이나 형태를 다루는 학문입니다.

이 과학의 힘을 빌려, 빠른 슬라이딩을 추구하는 것부터 칼같이 멈추는 컨트롤까지, 모든 종류의 조작감을 만들어내기 위한 기술적 토대를 쌓는 것. 그것이 바로 저희의 미션입니다.

2.마찰의 과학 '트라이볼로지'와 표면의 미세 지형

저희가 가장 먼저 한 일은 마우스패드 표면의 '민낯'을 밝히는 것이었습니다. 고해상도 레이저 스캔과 광학 현미경으로 표면을 확대해 보면, 육안으로는 매끄럽게만 보이던 유리 표면이 실제로는 전혀 다른 모습을 하고 있다는 것을 알게 됩니다.

그림 1을 봐주세요. 그곳엔 마치 산맥처럼 무수한 산과 계곡, 그리고 복잡한 무늬가 펼쳐져 있습니다. 이것이 바로 마이크로미터(1mm의 1000분의 1) 단위에서 본 마이크로토포그래피(표면의 미세 지형)의 세계입니다.

이 미세한 지형이야말로, 마찰과 슬라이딩 감각을 결정짓는 '주역'입니다. 지형의 형태가 다르면, 마우스피트와 유리가 실제로 맞닿는 면적이나 접촉 방식이 달라지고, 그곳에서 작용하는 마찰의 메커니즘 자체가 변화합니다. 이것이 바로 표면마다 슬라이딩 감각이 전혀 다른 근본적인 이유인 것입니다.

3.플레이어를 위한 '마찰'의 새로운 기준

여기서는 마우스패드의 슬라이딩 감각을 결정하는 '마찰'의 정체에 대해 과학의 시선으로 살펴보겠습니다.

트라이볼로지 세계에서는 마찰을 '물체의 움직임을 방해하는 저항력'으로 정의하며, 간단한 수식으로 표현합니다.
F = μ・N

어렵게 들릴지 모르지만, 내용은 아주 간단합니다.

• F은 '마찰력', 즉 미끄러움을 방해하는 힘의 정체입니다.

• N은 '수직항력'으로, 마우스 본체와 그것을 누르는 손의 무게로 패드를 누를 때 패드가 다시 밀어내는 힘을 뜻합니다. 땅이 우리 몸을 떠받쳐주는 힘과 같은 원리라고 생각하시면 이해하기 쉽습니다.

• μ는 '마찰 계수'로, 그 표면이 얼마나 미끄러지지 않는지를 나타내는 수치입니다.

이 식이 의미하는 바는 '마우스를 강하게 누를수록(N이 증가할수록), 마찰력도 커진다(F이 증가한다)'는 직관적인 관계입니다.

플레이어에게 가장 중요한 것은 바로 이 마찰 계수 μ입니다. 이 수치가 특정 패드와 피트의 조합에서 '어느 정도로 미끄러지는지'를 객관적으로 보여주기 때문입니다.

마찰 계수에는 플레이어의 감각과 직결되는 두 가지 주요 유형이 있습니다.

• 정지 마찰 계수(μS): 멈춰 있는 마우스를 '하나, 둘!' 하고 움직이기 시작하는 순간의 저항. 이것이 '움직임 시작의 묵직함'을 결정합니다. 적에게 순간적으로 에임을 가져다 댈 때의 첫 움직임 감각이죠.

• 운동 마찰 계수(μK): 마우스가 미끄러지는 동안의 저항. 이것이 '슬라이딩 중의 저항감'을 결정합니다. 적을 따라가는 트래킹 에임의 부드러움과 관련이 있습니다.

그리고 WALLHACK 은 플레이어의 실제 조작을 분석하여, 독자적인 세 번째 기준을 도입했습니다.

• 가중 운동 마찰(μK-W): 마우스를 꾹 눌렀을 때(예: 빠르게 움직이던 마우스를 칼같이 멈추고 싶을 때)의 운동 마찰. 말하자면 '급브레이크의 성능'을 보여주는 지표입니다.

이 세 가지 지표(움직임 시작, 슬라이딩 중, 급브레이크)를 분석함으로써, 마우스패드가 가진 복잡한 슬라이딩의 개성을 비로소 정확하게 이야기할 수 있게 된 것입니다.

 

4.마찰을 정확하게 측정한다는 것의 어려움

자, 표면의 지형이 마찰을 결정한다는 것은 알았지만, 그 마찰을 '정확하게 측정하는' 것은 상상 이상으로 어려운 도전이었습니다.

그것은 마치 섬세한 요리 레시피와도 같습니다. 같은 재료를 써도 불 조절이나 섞는 법, 조리 시간이 조금만 달라져도 전혀 다른 맛이 나버리죠. 마찰 측정 역시 마찬가지로, 아래와 같은 수많은 요인들이 결과에 영향을 미칩니다.

• 표면 텍스처: 테스트 대상인 유리 표면의 마감 상태
• 피트 소재: 마우스피트의 재질 및 표면 상태
• 슬라이딩 속도: 테스트 중 마우스를 움직이는 속도
• 피트 개수와 배치: 마우스 바닥면의 피트 개수 및 레이아웃
• 피트 마모도: 새 제품인지, 혹은 길들여진 상태인지
• 이동 거리와 경로: 직선으로 움직이는지, 혹은 원을 그리며 움직이는지 여부
• 환경: 온도와 습도
• 수직 하중: 마우스에 가하는 압력

이 모든 변수를 완벽하게 통제하지 않으면 신뢰할 수 있는 데이터를 얻을 수 없습니다. 예를 들어, 조금 사용한 피트와 새 피트는 마치 다른 제품인 것처럼 마찰 값이 달라져 버립니다.

기존의 마찰 시험기는 저희의 목적에 맞지 않았습니다. 대부분 플라스틱 필름 등을 측정하기 위한 것이어서, 유리 마우스패드와 마우스피트라는 특수한 조합을 정밀하게 측정하기에는 역부족이었습니다.

"시판되는 자로는 0.1mm를 정확히 잴 수 없다. 그렇다면 우리가 직접 전용 정밀 측정기를 만들 수밖에 없다."

이 결심 아래, 저희는 WALLHACK 만의 독자적인 마찰 시험기와 측정법을 자체 개발했습니다. 이를 통해 005 시리즈 개발 과정 내내 일관성 있고 신뢰도 높은 데이터를 계속해서 얻을 수 있었습니다.

5.연구의 결실: VA-005와 CR-005의 설계 철학

수년간에 걸친 과학적 탐구는 마침내 결실을 맺었습니다. 그것이 바로 명확한 설계 철학을 가진 두 개의 새로운 표면, VA-005와 CR-005입니다.

이 두 표면은 미세 지형을 만드는 방식이 전혀 다르며, 마치 스피드 스케이팅의 날과 육상 스파이크의 바닥처럼 대조적인 슬라이딩 감각을 제공합니다.

VA-005는 '부드러움'을 추구한 슬라이딩 패드입니다.
그 표면은 무수한 피라미드 형태의 미세 구조로 덮여 있습니다. 이 설계는 두 가지 방식으로 마찰을 최소화합니다.

1. 응착 마찰 감소: 피트와의 접촉점을 줄여, 분자끼리 서로 끌어당기는 힘(물체가 착 달라붙으려는 힘)을 약화시킵니다.

2. 플라잉(Ploughing) 마찰 억제: 피라미드 끝이 날카롭지 않아, 단단한 돌기가 부드러운 피트를 '깎으면서' 나아갈 때 생기는 저항(플라잉 마찰)이 잘 발생하지 않습니다.

그 결과, 저항감이 적고 끝없이 미끄러지는 듯한 스피디한 조작감을 실현했습니다.

CR-005는 '멈춤'을 극대화한 브레이킹 패드입니다.
그 표면은 작은 크레이터(분화구) 같은 오목한 구조가 빽빽하게 모여 있는 독특한 지형을 하고 있습니다. 이 설계는 언뜻 모순되어 보이는 두 가지 특성을 양립시킵니다.

1. 부드러운 슬라이딩: 오목한 구조 덕분에 실제 접촉 면적은 적어, 슬라이딩 감각은 부드럽습니다.

2. 강력한 제동력: 하지만 각 크레이터의 '가장자리'가 날카로운 돌기로 작용하여 피트에 파고듭니다. 이를 통해 플라잉 마찰이 의도적으로 증대되어, 강력한 정지 마찰(멈추기 쉬움)과 운동 마찰(컨트롤하기 쉬움)을 만들어냅니다.

게다가, 이 CR-005의 진가는 압력을 가했을 때 발휘됩니다. 그 비밀이 바로 다음 장의 '가중 운동 마찰'입니다.

6.힘을 주면 슬라이딩이 변하는 이유: 가중 운동 마찰의 비밀

"힘을 주면 마찰이 늘어나는 건 당연하지"―― 물론, 물리 법칙의 기본은 그렇습니다. 하지만 그 '증가하는 방식'이 항상 일정하다고는 할 수 없습니다.

이 현상은 새하얀 눈 위를 걷는 것과 비슷합니다. 가볍게 걸으면 발이 별로 빠지지 않지만, 체중을 실어 꾹 누르면 발이 푹 하고 깊게 빠져버려 갑자기 걷기 힘들어지죠. 마우스패드 위에서도 이와 비슷한 일이 미크로의 세계에서 일어나고 있습니다.

시나리오 1: 가벼운 힘으로 슬라이딩할 때 (CR-005)
평상시처럼 가벼운 힘으로 조작할 때는, 피트가 CR-005 표면의 돌기 위에 '올라타 있는' 상태로 부드럽게 움직입니다. 이때 마찰의 주역은 표면이 착 달라붙는 '응착 마찰'입니다.

시나리오 2: 강하게 눌러 멈출 때 (CR-005)
마우스를 멈추려고 꾹 힘을 주면, 부드러운 피트에 단단한 유리 표면이 깊숙이 파고듭니다. 마치 눈에 발이 빠지듯이 말이죠. 그러면 마찰의 주역이 교체됩니다. 이제는 돌기가 피트를 깎는 '플라잉 마찰'이 지배적인 힘이 되어, 저항력이 폭발적으로 증가하는 것입니다.

그림 6: CR-005에서의 비선형적인 마찰 증가(상단) vs 평탄한 표면에서의 선형적인 마찰(하단)

즉, CR-005와 같은 표면에서는 가하는 힘에 따라 마찰 계수(μ) 자체가 변화하는 것입니다.

이것이 플레이어의 감각에 어떤 영향을 미칠까요?

그것은 바로 "원하는 대로 발동시킬 수 있는, 강력한 '추가 브레이크'"입니다. 빠르게 마우스를 움직인 후, 멈추고 싶은 순간에 약간의 힘만 더하면, 마치 표면에 빨려 들어가듯 '칼같이' 멈춥니다. 이처럼 플레이어의 의지에 직접 반응하는 막강한 제동력이야말로, 정밀한 에임을 가능하게 하는 최고의 무기인 것입니다.