Busy Button Box 프로젝트

소개

유아용 Busy Board를 만들려다 전구 스위치만 계속 만지던 18개월 아이 덕분에 탄생한 Busy Button Box 프로젝트입니다. 몬테소리 스타일의 모터 요소와 전자 버튼을 결합한 장난감으로, 아이의 소근육 발달과 집중력, 독립 놀이를 돕습니다. 이 글은 버튼 박스 3세대 제작 가이드를 티스토리 블로그 형식으로 정리한 것입니다. 설계 과정과 재설계 이야기는 영상에서 확인하실 수 있고, 여기서는 단계별 제작법을 중심으로 안내합니다.

 

안전 안내

• 이 제품은 어떤 아동 안전 기관의 검토를 받지 않았습니다.
• 항상 성인의 밀착 감독 하에만 사용하세요.
• 전자부품과 작은 부품이 포함되어 있으므로 3세 미만 아동에게는 부적합할 수 있습니다.

준비물 요약

도구

• 가위, 납땜 인두, 와이어 스트리퍼, 핫글루건
• 목재 클램프(최소 12인치), 샌더(180방), 1/16" 드릴 비트
• 3D 프린터(노브 등), 레이저 커터(패널 컷팅)

접착제 및 테이프

• 목공 접착제, 핫글루, CA 접착제, 마스킹 테이프 3/4인치, 전기 테이프

패스너

• 작은 목재 나사(M1.7x4, M1.7x8, M2x12), 나일론 너트/볼트/와셔(M3x20, M4x20), 스트랩 케이블 오거나이저 2개, #8 1/4" 나무 나사

박스 재료

• 6mm 레이저 안전 합판, 3mm 레이저 안전 아크릴, 식품 안전 왁스, 보풀 없는 천

버튼·스위치·조명·모터

• 표준 단극 토글 스위치, 패들 스위치, 커버 플레이트, 12mm 푸시 버튼(5개), 19mm 금속 순간 버튼, 21mm 로켓 스위치
• 5mm LED(다양한 색) x4, RGB 5mm LED x3, 3V 전구 교체형 소켓 x2
• TT 기어드 모터, 저전압 모터 속도 조절기, 모터 마운트, 3D 프린팅 노브

전선·전원

• 30 AWG 실리콘 전선, 24 AWG 전선, 작은 와이어 너트 2개, AA 배터리 홀더 3개, AA 배터리 3개

범퍼

• 폼 엣지 프로텍터, 접착식 가구 패드

제작 전 준비

• 레이저 컷 파일은 MakerCase로 디자인했습니다. 합판과 아크릴 컷팅 시 레이저 설정은 장비별로 다르니 테스트 컷을 권장합니다.
• 영상에서 초기 프로토타입(골판지+핫글루) 제작 과정을 보면 도구가 없을 때의 대체 아이디어를 얻을 수 있습니다.

조립 단계

1 단계 조각 자르기

• 6mm 발틱 자작나무 합판과 3mm 아크릴을 레이저 컷으로 준비합니다.
• 레이저 출력과 속도는 장비별로 테스트 후 적용하세요.

Busy+Button+Box+Acrylic.svg

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2 단계 상자 접착

• 네 개의 사이드 피스 슬롯 내부와 탭 옆에 목공 접착제를 바릅니다.
• 상자를 조립한 뒤 미니 클램프나 바인더 클립으로 고정합니다.
• 모터 속도 조절기 마운트를 슬롯에 접착하고 배터리 홀더 칸을 만듭니다.

3단계 샌딩과 왁스 처리

• 180방 사포로 그을음과 접착제 잔여물을 제거합니다.
• 모서리를 마스킹 테이프로 보호한 뒤 식품 안전 왁스를 바릅니다.
• 왁스 처리 후 범퍼 접착을 위해 모서리 일부는 마스킹을 제거해 둡니다.

 

4단계 버튼과 스위치 설치

• 스위치 단자 주변에 8–10cm 길이의 전선을 미리 감아 준비합니다.
• 스위치를 컷아웃에 나사로 고정합니다.
• 듀얼 스위치 커버 플레이트는 허용오차가 작으므로 모든 나사를 완전히 조이기 전에 위치를 맞춥니다.
• 순간 버튼은 원하는 색상으로 배치하세요.

5단계 5mm LED 설치

• LED 색상과 버튼 색상을 맞추고, LED의 양극 단자가 버튼 쪽을 향하도록 회전시켜 고정합니다.
• LED 뒤에 넉넉한 핫글루로 고정합니다. RGB LED도 동일 방식으로 설치합니다.

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6 단계 전구 마운트 설치

• 스트랩 스타일 케이블 오거나이저를 전구 리드 와이어용으로 준비합니다.
• 스트랩 중앙에 바와이어를 여러 번 감아 전구를 고정할 구조를 만듭니다.
• 케이블 오거나이저를 스위치 중앙 위에 정렬해 부착합니다.
• 납땜 대신 전구에는 전선을 직접 납땜하지 말고, 고리와 전기테이프로 고정하세요.

7 단계 전구 장착

• 전구 양극 단자에 10cm 길이의 철사를 연결해 고리로 만들고 전기테이프로 고정합니다.
• 스트랩을 조여 전구를 제자리에 고정하고 필요 시 핫글루로 보강합니다.

8단계 배터리 홀더와 모터 컨트롤러 장착

• 배터리 홀더는 작은 나사로 고정합니다.
• 모터 컨트롤러는 나일론 볼트와 와셔로 고정하고 CA 접착제로 너트 풀림을 방지합니다.

9단계 모터와 노브 설치

• 모터 마운트에 M4 볼트를 끼워 모터를 고정합니다.
• 노브는 모터 컨트롤러 다이얼을 꺼짐 위치로 돌린 뒤 푸시핏으로 장착합니다.
• 레이저 컷 프로펠러를 플라스틱 샤프트에 끼웁니다.

10단계 전자기기 배선

• 모든 양극과 음극을 각각 허브로 그룹화합니다.
• 회로도는 circuit-diagram.org 스타일로 구성했으며, 배선 시 그룹화된 허브를 기준으로 연결하세요.

 

 

 

 

 

11 단계 전자기기 테스트

• 허브를 와이어 너트로 마감하고 AA 배터리 3개를 넣어 모든 부품을 테스트합니다.
• 동작 확인 후 문제 있는 부분을 점검하고 납땜·접속을 보강하세요.

 

12단계 아크릴 커버 장착

• 창문 위 아크릴은 M1.7x8 나사로 고정합니다. 너무 세게 조이지 마세요.
• 선택적으로 나사산에 얇은 CA 접착제를 발라 고정성을 높일 수 있습니다. 단, 배터리 커버 나사에는 사용하지 마세요.

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13단계 백플레이트 부착

• 백플레이트를 정렬하고 클램프로 고정한 뒤 1/16" 비트로 파일럿 구멍을 뚫습니다.
• M2x12 나사로 백플레이트를 고정합니다.

14단계 범퍼 부착

• 가구 패드를 박스 바닥에 붙여 표면 보호를 합니다.
• 폼 코너 범퍼를 2인치 길이로 잘라 접착 스트립을 붙여 모서리에 단단히 고정합니다.

제작 팁과 주의사항

• 클램프가 부족할 때: 박스 외부를 번지 코드로 감고 무거운 물체를 올려 고정하면 임시 대체가 됩니다.
• 스위치 정렬: 듀얼 플레이트는 허용오차가 작으니 플레이트를 올려 위치를 맞춘 뒤 나사를 마무리하세요.
• 전구 납땜 금지: 전구 내부 전자장치가 열에 민감하므로 납땜 대신 기계적 고정과 전기테이프를 사용하세요.
• 진동 방지: 모터 고정 너트에 CA 접착제를 소량 발라 시간이 지나도 풀리지 않게 하세요.
• 왁스 처리: 왁스는 아이의 손때로부터 나무를 보호하지만, 범퍼 접착 시 왁스가 접착을 방해하므로 모서리는 마스킹하세요.

마무리 및 피드백 요청

버튼 박스 제작이 완료되었습니다. 직접 만들어 보셨거나 개선 아이디어가 있다면 꼭 공유해 주세요. 저는 주로 아이들을 위한 STEM 활동을 제작하지만, 이 프로젝트는 제 전문 분야가 아니어서 버전 4에서 다시 디자인할 의향이 있습니다. 영상에서 설계 과정과 프로토타입 변천사를 확인하실 수 있으니 관심 있으시면 참고하세요.

추가 자료

• 레이저 컷 SVG 파일: Acrylic.svg, Wood Pieces.svg (프로젝트 파일명)
• 3D 노브 파일: Knob v6.stl
• 회로도: circuit-diagram.org 스타일 다이어그램

끝으로 한마디 아이들이 안전하게 놀면서도 손재주와 집중력을 기를 수 있는 장난감입니다. 도구나 장비가 없더라도 골판지와 핫글루로 간단한 프로토타입을 만들어 보는 것을 추천합니다. 제작 중 궁금한 점이나 특정 부품 대체 아이디어가 필요하시면 알려주세요.