[샤오미 어메이즈핏 빕] 광역알뜰 교통카드 부착하여 사용하기(2/2)_IC칩 분해&에나멜 코일 제작/부착&Tip

안녕하세요 ! Dmasters 입니다.

앞서 1편([샤오미 어메이즈핏 빕] 교통카드 부착하여 사용하기(1/2)_광역알뜰교통카드란?)에서 이번에 어메이즈핏 빕에 부착할 교통카드에 대해서 간단히 설명드렸었는데요.

이 광역알뜰카드의 불편한 점 중 하나라고 하면은 

"반드시 실물카드를 이용하여 대중교통을 이용해야한다는 점" 입니다.

원래라면 저는 샤오미폰에 티머니 유심 편법으로 등록해서 편하게 써왔던 처지인지라... 다시 실물카드를 가지고 대중교통 써야한다는 게 너무 불편하더라구요 ㅠ_ㅠ..

하지만 혜택을 어마어마하게 주다보니 이 규칙을 따를 수 밖에 없었는데요.

그렇게 2~3개월 사용하다가 문득 이전에 미밴드에 교통카드 칩을 분해해서 썼던 기억이 새록새록 되살아났습니다!

지금은 미밴드가 아닌 어메이즈핏 빕을 사용하고 있는데... 어메이즈핏 빕 본체 뒷면(손목이 접하는 부분)을 보면 넓직하니 공간이 많고 평편한데 여기다가 부착하면 "광역알뜰교통카드를 스마트워치로 교통카드 찍듯이 사용할 수 있지 않을까 !? "라는 생각이 문득 들었답니다 !

그래서 본격적으로 NFC가 안되는 해외 스마트워치를 교통카드가 되는 워치로 만들기 작업에 돌입했습니다 +ㅅ+

( 코로나로 업무가 한산할 때라 아주 적기였죠 ! 헤헤 )

우선 정상작동 여부에 대해서 결론을 말씀드리자면 인식률은 거의 카드급으로 사용이 가능했습니다 !

[ 개략적인 초안 사진 ]

사실 1~2가지 방법으로 테스트해봤다가 인식률이 너무 떨어지는 문제를 겪었다가 3번째에 겨우 인식률을 높여서 실사용하는데 불편하지 않는 수준까지 되었네요 ㅠ_ㅠ

우선 실패한 1~2번째의 과정과 성공한 3번째 과정, 모두 작성하도록 할게요 ! (모든 시행착오의 과정도 중요하니깐요 !)

본격적으로! "샤오미 어메이즈핏 빕"에 교통카드(광역알뜰교통카드)를 부착하여 광역알뜰교통카드를 이용한 후기를 시작하도록 하겠습니다 +ㅅ+ !!

  사전 준비 (교통카드 칩 분리)

우선 플라스틱 카드(광역알뜰교통카드)를 녹여서 교통카드칩&에나멜선을 분리해야합니다.

(다른 카드사의 카드들은 어떤지 모르겠습니다만) 해당 우리카드 광역알뜰교통카드는 교통카드칩이 외부로 보이는 IC 결제 칩이 교통카드 기능도 다 하기 때문에 해당 칩을 분리해서 사용하면 됩니다.

플라스틱 카드에서 칩을 분리하기 위해서 "아세톤"이 필요합니다. 만약 집에 '네일 리무버'가 있으면은 그것을 써도 무방하긴 합니다만, 제 경험으로는 '네일 리무버'는 거의 8시간 가까이 소요되고 잘 분리도 안되서 상당히 애를 먹기 쉽습니다.

그러나 800원 정도(약국마다 가격 상이)하는 약국에서 판매하는 아세톤을 사용하면은 정말 20~30분이면 모두 완전히 녹아 아주 분리하기 좋은 상태가 됩니다.

< 분리 과정 >

1) 오뚜기밥의 밥그릇 등에 플라스틱 카드를 담고, 아세톤을 카드가 잠길 정도로 붓습니다.

2) 아세톤을 금방 휘발해서 녹이는 동안 독한 냄새를 발생시키므로 이왕이면 지퍼백 안에 아세톤을 담은 그릇을 넣어서 분해될 동안 지퍼를 잠궈놓습니다.

3) 20~30분 정도 흐르면 제일 윗 코팅면은 젤리 처럼 녹고, 중간층에 있는 흰색 플라스틱 부분은 쭈글쭈글해지거나 갈라지면서 분리되기 시작합니다.

4) 어느정도 분리되어 에나멜선과 IC칩이 노출되기 시작하면 핀셋 등으로 IC칩이 손상가지 않고, 에나멜선이 끊기지 않도록 조심히 잔여 플라스틱들을 제거하여 IC칩 & 에나멜선만 분리합니다.

  1번째 방법 (=인식률 저조 문제 발생)

(지금부터는 시행착오의 과정입니다 ! 최종 결과만 확인하실려면 3번째 방법 파트 및 결론만 보시면 됩니다 !)

사전 준비 과정에서 에나멜선을 칩과 연결부위가 끊기지 않게 잘 분리를 했었습니다.

첨부된 사진을 보시면은 에나멜선과 칩과 연결되는 접촉 부위에 에나멜선이 (납땜이라기 보다는) 압착되어 연결되어 있는 것을 확인할 수 있습니다.

예전 미밴드용으로마 만들었던 경험상 기존 카드에 쓰이는 에나멜선만으로는 사이즈를 작게 만들어버리면 인식률이 확실히 저조할 것이라고 예상은 했었습니다. 또한 직접 감으면 에쁘게 감기도 힘들구요..

그래서 사실 미리 해외직구로 "RFID 에나멜 코일"을 약 430원($0.39)에 구매해놓은 상태였습니다. 다만, 해외직구인데다가 무료배송으로 구매했던지 배송기간이 상당히 소요되다보니 그 기간 동안에 혹시나 싶어서 한 번 시도해보게 된 첫 번째 실험이었습니다.

기존 에나멜선을 칩이랑 끊기지 않게 조심히 감겨있는 형태를 풀어준 뒤, 위 사진처럼 테이프에 딱풀 뚜껑 등의 직경 15 mm 정도 되는 것을 부착한 후, 그 주변으로 에나멜선을 감은 뒤에 감아진 에나멜선도 테이프에 붙였습니다.

그 후 어메이즈핏 빕 본체 뒷면에 부착하였고, 우선 휴대폰에 교통카드 잔액 확인 어플 "댐댐(=구 부비NFC)"을 설치하여 본체 앞면(디스플레이 쪽)에 접촉했을 때 인식하는지 테스트해봤는데요.

어찌된게 일반 버스 단말기보다 인식을 잘하는 휴대폰에서 조차 전~혀 인식이 되질 않습니다.

에나멜선이 끊겼나 싶어서 본체 앞면이 아닌 뒷면에 직접 접촉시켜 확인해보니 인식은 되긴 하더라구요.

아무래도 핏 빕 본체라는 장애물을 무시하고 충분한 유도기전력을 생성할 만한 자기장이 코일을 통과하지 못하는 것이 아닐까 싶습니다.

유도기전력은 초당 코일 내부 면적을 통과하는 자기장인 자기선속이 충분히 높아야 그만큼 전력이 생성되서 칩을 작동시킬 수 있는 것으로 알고 있습니다.

그리고 이 자기선속은 코일 면적이 클수록, 감긴 횟수가 많을 수록 값이 커집니다.

카드 형태의 경우, 면적 자체가 충분히 크다보니 유도기전력이 그만큼 충분히 발생하여 인식률이 높습니다. 더군다나 코일과 단말기 간의 장애물이라고 해봤자 얇은 플라스틱 판이다보니 충분한 자기선속이 생성되어 인식률이 우수했을 것입니다.

그러나 같은 에나멜선으로 스마트워치 본체 크기만큼 면적을 줄이면, 그만큼 감는 횟수는 늘어나긴 합니다. 즉, 결과적으로 생성되는 유도기전력 값 자체는 동일할지도 모릅니다.(또는 감는 횟수 늘어나는 대비, 면적의 축소율이 더 높아서 차이가 날지도 모르구요)

하지만 무엇보다도 스마트워치 본체라는 두꺼운(약 10 mm 두께) 장애물이 있는데다가 이 녀석도 통신을 하는 녀석이라 여러 전파 방해를 받아서 코일에 들어가는 자기선속이 약해짐으로써 인식률이 급격히 저하된 것이 아닐까 싶습니다.

그렇다고 해서 스마트워치 본체라는 장애물을 없앨 수가 없습니다.. 뭐 물론 워치 스트랩에 부착하면 되기야 하겠지만 착용감 등에서 더 불편해지다보니 무조건 본체 뒷면에 부착하겠다는 생각이었습니다.

고로 장애물을 없앨 수 없는 상황이므로 대신에 자기선속 값을 크게 하는 방법 밖에 없었습니다.

" 자기선속 상향 → 면적 증가 OR 감는 횟수 증가 → 면적 증가는 제한적 → 감는 횟수를 증가만 가능 "

그러나 면적 자체는 코어 본체 크기 정도로 한정될 수 밖에 없는 상황이므로 감는 횟수를 늘이는 방법 밖에 없겠지요~

그러므로 필히 에나멜 선을 따로 구입하거나, 이미 자그만한 코일 형태로 만들어져서 파는 제품을 사는 방법 뿐이라 생각했습니다~

  2번째 방법 (=인식률 다소 향상, 실사용 무리)

그리하여 미리 구매해놨던 에나멜 코일이 1달여만에 도착했습니다 !

사이즈는 예상했던대로 충전단자와 심박수 측정센서를 가리지 않고 핏빕 사이즈에 딱 맞았습니다 !

형태로 아주 예쁘게 잘 감겨져 있고, 선끼리 접착제로 붙어있는지 일부로 뜯어내지 않는 이상 잘 붙어있더군요.

그리고 감은 횟수도 일단 얼핏보기에는 1번째 방법으로 했던 것 보다는 많이 감겨져 있는 것 같더군요.

이 코일을 어떠한 코팅없이 그냥 쌩으로 본체에 붙여놓으면 금방 훼손이 될 가능성이 클 것 같아서 얇은 플라스틱 덮개를 위아래로 만들었습니다 !

사용한 재료는 다이소 등에서 쉽게 구할 수 있는 플라스틱 명찰이구요~ 워치 후면 사이즈를 재서 그에 맞게 칼로 열심히 잘라서 만들었습니다.

그리고 마지막으로 구매한 코일에는 미리 RFID 칩이 납땜되어 오기 때문에 인두기로 납땜을 녹여서 기존 RFID칩과 코일을 분리한 뒤, 광역알뜰교통카드의 IC칩에 코일을 연결했습니다.

그 후, 1번째와 똑같이 핏빕 전면에 폰을 접촉시켜 테스트를 해봤는데요.

그냥 살짝 닿았을 때는 여전히 인식이 되지 않았습니다. 그런데 폰과 핏빕을 꽉~ 누르니깐 그제서야 인식을 하더군요.

그것마저도 가끔 될때도 있고, 안 될 떄도 있고 해서 실사용하기에는 다소 무리가 있었습니다.

실제로 혹시몰라서 출퇴근 길에 사용해봤습니다만, 역시나도... 폰으로 테스트할 때보다 더욱 인식을 못하더군요.

물론 코일과 버스 단말기 사이에 장애물(핏빕 본체)가 없으면은 인식률은 아주 좋았구요.

그렇기에 좀 더 유도기전력을 상향시키도록 보완이 필요해보였습니다.

  3번째 방법 (=인식률 향상, 실사용 가능)

2번째 방법 한 후로 몇일 간은 그냥 플라스틱 카드형 USB에 만들어놓은 코일을 붙여서 사용해왔습니다.

장애물만 없으면 인식을 엄청 잘하긴해서 디게 편하더라구요. 그냥 이대로 쓸까.. 라고 생각도 들었지만...

이렇게 쓸거면 그냥 카드 원래 상태 그대로 썼으면 됐는데 괜히 분해한 꼴이 되서 후회스럽더라구요 ㅎㅎ..

그래서 다시 여러모로 고민을 하기 시작했습니다. 여기저기 유도기전력 관련해서 정보도 찾아보구요...

그러나 역시나 방법은 하나 뿐... 감는 횟수를 늘이는 방법 뿐이었습니다.

우선 저는 이왕이면 이미 납땜해놓은 코일은 그대로 사용하고 싶었습니다. (워낙 예쁘게 잘 만들어진 형태라서요 ㅎㅎ)

그래서 위 그림과 같이 코일을 2개를 동시에 칩에 부착하여 병렬 형태로 만들어도 상관없지 않을까 싶더군요.

이렇게 병렬 형태로 부착하면은 전압은 분명 코일 2개에서 만들어진 전압이 합해져서 최종 전압은 높아질 것이 분명했으나, 전류자체로만 본다면 결국 칩에서는 1개일 때나 2개일 때나 병렬 형태에선 똑같은 전류가 들어갈 것으로 생각이 되어서 잘 될지 의문이긴 했습니다.

칩 자체가 전압이 부족해서 작동을 안한것이었다면, 이렇게 병렬 형태로 하는 것만으로도 충분하지 않을까 싶었고, 전류가 부족했던 것이라면... 이런 식으로는 의미가 없을테니 필히 기존에 납땜한 코일은 떼어내고, 새로 에나멜 선으로 1레이어로는 부족하니 2~3레이어로 겹겹이 만들어서 부착하는 수 밖에 없으리라 판단했었습니다..

2~3레이어로 겹겹이 감는 것은 아직 요령이 없어서 힘들 것 같아서...

우선은 기존 코일을 그대로 유지한 채로 1레이어의 에나멜선 코일을 더 감아서 만들어서 부착하기로 결심했습니다~

그리하여 위 사진과 같이 이전에 구매해놨던 에나멜 선(두께 0.3  mm)으로 똑같은 코일 형태로 감아서 만든 뒤에 칩에 그대로 다시 납땜하여 부착했습니다.

두께도 그리 두껍지 않아서, 핏빕 케이스를 낀 상태와 유사하다보니 실제로 착용해보면 부착된 코일이 피부에 맞닿아서 불편하다는 느낌이 전혀 없었습니다 !

그 후, 폰으로 다시 접촉 테스트해보니 인식률이 2번째 방법보다 확실히 좋아졌음을 느꼈습니다.

본격적으로 버스 및 지하철 단말기에 사용해보니 1~2번째 방법과는 확연히 다르게 인식 속도도 빠른게 인식률이 정말 좋았습니다. 거의 카드로 찍는 수준과 비슷하게 말입니다. (단, 핏빕 앞면과 단말기가 서로 맞닿긴 해야합니다)

  결론

어메이즈핏 빕 뒷면에 코일을 부착하여 사용할 때는 단면적의 한계로 1레이어(1층)만으로는 부족한 것으로 보입니다.

적어도 2~3레이어 겹겹이 감아야 합니다.

그러므로 제가 구매했던 RFID 코일과 같이 미리 만들어진 코일을 2~3개 구매하여 병렬형태로 칩에 납땜하여 사용하는 방법이 있습니다.

또는 에나멜 선(두께 0.2~0.3 mm)을 구매하여 본인이 직접 2~3레이어로 겹겹이 잘 감아서 만들어서 부착해야 합니다.

개인적으로는 똑같은 RFID 코일을 2~3개 구매해서 칩에 동시에 납땜하는 것이 제일 간편하고 결과물도 깨끗하게 잘 만들어지지 않을까 싶습니다.

제가 구매했던 코일은 알리익스프레스에서 "RFID Coil"이라고 검색하셔서 위 스크린샷과 같은 형태의 코일을 구매하시면은 됩니다. (아마 위 스크린샷인 제품들은 모두 똑같은 직경의 코일일 것으로 추측됩니다.)

가격은 제가 구입했을 때는 0.39달러 였습니다. 판매자별로 가격이 다르지만 대부분 똑같은 제품들이니 가격 저렴한 것으로 구매하시면 될 것 같습니다.

  TIP (에나멜 선을 직접 감아서 코일을 만드는 경우)

만약 본인이 직접 에나멜선을 구매해서 감아서 만들 계획이시라면 개인적으로는 아래 방식대로 하는 것이 제일 깔끔하게 2~3레이어로 만들 수가 있었습니다.

1. 플라스틱 카드 및 양면테이프, 일반 작은 스카치테이프, 직경 15 mm 정도의 딱풀 뚜껑 같은 것을 준비합니다.

2. 플라스틱 카드에 만들 코일의 크기 만큼 양면테이프를 붙입니다.

3. 양면테이프 위에 딱풀 뚜껑을 붙이고, 구매한 에나멜 선(두께 0.3 mm)을 뚜껑 주변으로 1회 감습니다.

(0.3 mm 두께의 에나멜선이 그나마 손으로 코일 만들 때는 너무 두껍지도 않고 비교적 다루기가 쉬웠습니다.)

4. 딱풀 뚜껑을 제거 한 후에 1회 감은 라인을 따라서 최대한 바짝 붙여서 에나멜 선을 양면테이프에 붙여나갑니다.

(1번째 방법 때 사진처럼 뚜껑 겉으로 계속 감아서 만드는게 아닙니다! 그렇게 하면 예쁘게 감기질 않고 정확히 레이어를 구분해서 만들 수가 없습니다)

5. 바깥 직경이 약 25 mm 까지만 감고, 이제 2번째 레이어를 만들기 위해 코일 위에 스카치테이프를 붙입니다.

6. 스카치테이프 위로 다시 한 번 양면테이프를 붙인 뒤에 1번째 레이어를 따라서 (3)~(5) 작업을 반복합니다.

7. 약 3번째 레이어 까지 만든 후에 마지막으로 위에 스카치테이프로 마감 한 후 플라스틱 카드에서 떼어 낸 뒤, 코일의 형태에 따라 가위로 테이들을 잘라냅니다.

개인적으로는 위와 같은 방식으로 만드니깐 훨씬 깔끔하게 아래 사진처럼 3레이어의 코일을 만들 수 있었습니다.

( 사실 3번재 방법으로도 잘 안될 경우에 대비해서 미리 시간있을 때 만들어놓은 것인데, 의외로 3번째 방법으로 만든게 너무 잘 되어서 이건 그냥 만든채로 고히 보관만 하고 있네요 ㅎㅎ ... 진짜 제가 봐도 너무 잘 감았는데...ㅠㅠ 이걸 다시 납땜하자니 납땜하다가 괜히 칩 망가뜨릴까봐 겁나서 그냥 말았습니다 ㅎㅎ 이미 잘 되는데 괜히 위험성 있는 행위를 하긴 그러니깐요~ ㅎㅎㅎ)

참고하시길 바랍니다~