마이크로피펫 볼펜 제작 스토리

볼펜은 단순해 보이지만 구조는 복잡하다

처음 볼펜 제작을 기획했을 때의 분위기는 비교적 가벼웠다. 작은 필기구 하나를 만드는 일, 이미 시장에 수없이 많은 제품이 존재하는 영역이니 구조만 잘 정리하면 빠르게 진행될 것이라 판단했다. 그러나 실제 설계 단계에 들어가면서 상황은 완전히 달라졌다.

겉으로 보이는 외형은 단순하지만 내부 구조는 생각보다 훨씬 세밀하다. 노즐, 바디, 클립, 회전기어, 고정기어, 노브, 스프링, 심까지 각각의 부품이 독립적으로 기능하면서 동시에 유기적으로 맞물려야 한다. 하나라도 오차가 생기면 회전이 뻑뻑해지거나 심이 제대로 고정되지 않는다. 특히 회전식 구조라면 기어의 치형과 맞물림 간극이 매우 중요하다. 단순한 플라스틱 부품처럼 보여도 실제로는 정밀 기계 영역에 가까운 설계가 요구된다.

설계 도면을 수정하면서 가장 크게 느낀 점은 나사산과 회전기어 설계의 난이도였다. 나사산은 단순히 돌려 끼우는 구조가 아니라, 반복 사용 시 마모를 고려해야 하고 체결 토크도 계산해야 한다. 회전기어 역시 단순 원형 톱니가 아니라 치형 각도와 이격 간격이 맞아야 부드럽게 작동한다. 이 단계에서 이미 볼펜은 단순 문구가 아니라 소형 기계 장치라는 인식이 생겼다.

금형 비용이라는 현실적인 장벽

설계가 어느 정도 윤곽을 잡으면 곧바로 마주하게 되는 것이 금형 문제다. 사출 부품을 만들기 위해서는 금형 제작이 필수다. 그런데 금형은 단순한 몰드가 아니라 고정밀 가공이 필요한 산업 장비다. 작은 부품이라 해도 여러 캐비티가 필요하고, 슬라이드 구조나 언더컷이 있으면 구조가 복잡해진다.

금형 제작 비용은 예상보다 높다. 초기 투자 비용이 상당하며, 수정이 발생하면 추가 비용이 바로 발생한다. 단가만 보면 볼펜 하나는 작고 가벼운 제품이지만, 그 안에는 금형 비용이라는 큰 구조적 리스크가 숨어 있다. 특히 소량 생산을 전제로 할 경우, 금형비 회수가 쉽지 않다. 이 단계에서 볼펜 제작은 단순한 아이디어 구현이 아니라 자본과 리스크 관리의 문제로 전환된다.

제조업체를 찾는 과정의 어려움

또 하나의 현실은 제조처 탐색이다. 국내에서 소형 정밀 사출과 회전 구조 경험이 있는 업체는 생각보다 많지 않다. 단순 사출은 가능해도 기어 구조와 나사산 정밀도를 동시에 요구하면 가능한 업체는 급격히 줄어든다.

중국 제조업체와 비교하면 단가는 확실히 높다. 대량 생산 체계를 갖춘 해외 업체는 가격 경쟁력이 크다. 그러나 설계 수정, 샘플 피드백, 품질 관리, 소통 안정성까지 고려하면 단순 단가 비교만으로 판단하기 어렵다. 특히 회전 기어가 포함된 구조는 미세한 오차가 사용자 경험에 직접적인 영향을 준다. 부드럽게 돌아가느냐, 걸리는 느낌이 있느냐는 브랜드 신뢰와 직결된다.

결국 제조업체 선정은 가격과 품질, 커뮤니케이션 안정성을 모두 고려해야 하는 복합 판단 영역이 된다. 제작 초기에는 업체가 금방 정해질 것이라 생각했지만, 실제로는 수차례 상담과 견적 비교, 샘플 테스트를 거쳐야 했다.

 

 

 

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설계는 감각이 아니라 데이터의 영역

볼펜 제작을 시작하기 전에는 디자인과 아이디어가 핵심이라고 생각했다. 하지만 실제 제작 과정에서 가장 중요한 요소는 공차 관리와 구조 안정성이었다. 나사산 깊이, 기어 모듈 값, 스프링 장력, 심 고정 길이까지 모든 요소가 수치로 관리된다. 감각이나 추정으로는 해결되지 않는다.

특히 회전식 노브 구조는 회전 토크와 클릭감의 균형을 잡는 과정이 쉽지 않다. 너무 부드러우면 헐겁게 느껴지고, 너무 강하면 고급감이 떨어진다. 이런 미묘한 감각은 결국 반복 테스트와 수치 조정으로 완성된다. 이 과정을 겪으면서 볼펜은 단순한 필기구가 아니라 미세 기계 설계 프로젝트라는 인식이 자리 잡았다.

처음의 가벼움에서 구조적 이해로

처음에는 비교적 쉽게 접근했던 프로젝트였다. 작은 제품이니 빠르게 제작 가능할 것이라 생각했다. 그러나 금형 비용, 제조처 탐색, 정밀 설계라는 세 가지 벽을 차례로 마주하면서 인식이 완전히 달라졌다.

볼펜 하나를 만드는 일은 단순히 플라스틱을 찍어내는 작업이 아니다. 구조 설계, 금형 투자, 제조 공정 관리, 품질 테스트가 결합된 산업 프로젝트다. 특히 회전기어와 나사산이 포함된 제품이라면 전문 기계 설계 영역과 맞닿아 있다.

이번 제작 과정을 통해 얻은 가장 큰 교훈은 단순해 보이는 제품일수록 구조를 깊이 이해해야 한다는 점이다. 겉으로는 가벼워 보여도 내부에는 복잡한 기술이 응축되어 있다. 그리고 그 기술을 구현하기 위해서는 비용, 시간, 전문성이라는 세 가지 자원이 반드시 필요하다.

 

결국 볼펜 제작은 단순한 굿즈 생산이 아니라 작은 정밀 산업을 직접 경험하는 과정이었다.

 

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