2026년 10월 12일, 엔지니어 Eddie Abbondanzio는 패독 이동용으로 직접 만든 탈것을 공개했다. 일반 가정용 20V 무선 전동 드릴로 구동되며, 성인이 탑승한 상태에서 최고 시속 약 16km(10 mph)를 내는 킥보드다. 오토크로스(짐카나 레이스) 경기장 패독에서 진행 요원으로 자주 일하던 그는, 다른 사람들이 전동 킥보드를 타고 빠르게 지나가는 모습을 보며 발로 차야만 하는 낡은 Razor A5 Lux를 끌고 다니는 데 지쳐 있었다. 시중의 완성품 전동 스쿠터는 수백 달러면 살 수 있지만, 그렇게 하면 기존 킥보드는 차고 구석에서 먼지만 쌓일 뿐이었다. 그는 낡은 킥보드, 전동 드릴, 3D 프린터를 기본 재료로 삼아 다시 조립하기로 결심했다. 비록 돈은 단 1센트도 아끼지 못하더라도 말이다.
20V 전동 드릴을 직결해 구동계 연구개발을 건너뛰다
소형 전동 모빌리티를 만들 때 전통적인 기술 장벽은 이른바 3대 파워트레인 시스템, 즉 모터, 전자 변속기(ESC), 리튬 배터리 팩을 구성하는 일이다. 상용 제품은 이 세 가지를 섀시 안에 완제품 형태로 밀봉해 두기 때문에 부품 하나만 고장 나도 전체를 교체해야 한다. Abbondanzio는 동네 공구점인 Harbor Freight에서 Hercules 20V 무선 드릴 하나를 사 오는 것으로 이를 단번에 해결했다. 모터, 감속 기어박스, 트리거 가변 스위치, 탈착식 배터리 팩이 이미 완벽하게 통합되어 있었기 때문이다. 공구점 진열대에 놓인 성숙한 전동 공구는 그 자체로 완성도 높은 소형 파워트레인 모듈이나 다름없다.
그림: 개조가 완료된 킥보드와 전륜 구동부. 전동 드릴 동력이 키 홈 회전축과 일방향 베어링을 통해 앞바퀴로 전달된다. 출처: Eddie Abbondanzio
그는 앞바퀴 포크 측면에 브래킷을 용접해 드릴을 고정하고, 자신이 타는 혼다 시빅과 동일한 전륜구동 방식을 택했다. 드릴의 출력 토크는 넘쳐났고 기어 회전 소음도 상당했다. 고속 기어로 달리면 배터리에 무리가 가지만, 저속 기어로 설정하면 성인을 태우고도 시속 16km로 안정적으로 주행하며 완만한 오르막길도 거뜬히 통과했다. 5Ah 배터리 하나로 약 3.2km(2마일)를 달릴 수 있었다. 드릴이 내내 최대 부하로 작동하므로 장거리 주행은 어렵지만, 레이스 패독 안을 돌아다니기에는 충분한 주행거리였다.
200mm 키 홈 축과 일방향 베어링으로 주행 잠김 현상을 해결하다
전동 드릴을 바퀴에 직접 연결할 때 가장 큰 기계적 난제는 바로 타행 주행 시 발생하는 역회전 잠김 현상이었다. 드릴 내부의 유성 기어 감속기는 회전 저항이 매우 크다. 만약 드릴 척과 바퀴 축을 단단한 쇠막대로 완전 직결해 버리면, 주행 중 가속 트리거를 놓는 순간 회전을 멈춘 드릴 때문에 앞바퀴가 급정지하며 탑승자가 앞으로 튕겨 날아가게 된다. 또한 배터리가 다 닳았을 때도 일반 킥보드처럼 발로 밀어 탈 수 있는 기능을 유지해야 했다.
동력 전달과 자유로운 공회전을 양립시키기 위해 Abbondanzio는 산업 규격 부품 전문점인 McMaster-Carr에서 구동 부품을 주문했다. 핵심은 길이 200mm, 지름 12mm의 키 홈 회전축(Keyed Shaft)과 이를 지지하는 두 개의 6201-2RS 깊은 홈 볼베어링, 그리고 두 개의 CSK12PP 일방향 이중 키 홈 베어링(One-way Bearing)이었다. 일방향 베어링은 자전거 뒷바퀴의 프리휠 래칫과 똑같이 작동한다. 드릴이 회전하며 힘을 주면 베어링 내부가 맞물려 4×4×12mm 평행 키를 통해 휠 허브를 회전시킨다. 드릴이 멈추고 바퀴 회전 속도가 축보다 빨라지면 베어링이 즉시 풀리며 저항 없이 헛돈다. 수십 달러짜리 산업용 일방향 베어링 두 개로 복잡한 클러치 기구를 유지보수가 필요 없는 순수 기계식 설계로 깔끔하게 정리했다.
10개의 M6 볼트로 3D 프린팅 휠을 고정해 비틀림 충격을 버텨내다
순정 Razor A5 Lux의 얇은 플라스틱 바퀴는 12mm 굵기의 강철 축을 감당할 수 없었고, 드릴의 급격한 초기 토크를 버틸 내구성도 부족했다. Abbondanzio는 3D 스캐너를 가져와 차체 전면부를 정밀 스캔한 뒤, CAD에서 앞바퀴를 세 개의 분할 파트로 역설계했다. 장난감 같은 킥보드에 산업용 역설계 장비를 투입한 것은 다소 과한 감이 있었지만, 그 결과 유격 없는 완벽한 체결 구조를 얻어냈다.
그림: 3D 프린팅된 앞바퀴 부품. 회전 방지 키 홈, 압입식 베어링, 좌우 분할 휠 허브 구조를 보여준다. 출처: Eddie Abbondanzio
플라스틱 프린팅 부품을 구동륜에 장착할 때 가장 우려되는 문제는 휠 허브의 레이어 박리 파손이나 림 위에서 타이어가 헛도는 현상이었다. 그는 내후성과 강도가 뛰어난 엔지니어링 플라스틱 ASA로 좌우 분할 허브를 출력하고, 타이어 외피는 유연한 열가소성 폴리우레탄(TPU)으로 제작했다. 좌우 휠 허브는 10개의 M6×30mm 볼트와 나일론 잠금 너트로 단단히 조여진다. 또한 5개 스포크의 접합면마다 1/16인치 두께의 금속 키 바를 끼워 넣어 금속의 전단 강도로 허브가 비틀리는 현상을 완전히 차단했다. 휠 허브 외경과 TPU 타이어는 억지 끼워맞춤(Squish Fit)으로 결합되었고 내부 장착면에는 돌기를 추가해 밀착력을 높였다. 금속 규격 부품이 핵심 전단 하중을 분담하고 3D 프린팅 수지가 복잡한 기하학적 형태를 담당하는 상호 보완을 통해, 보급형 3D 프린팅 부품이 실제 주행 충격을 견뎌낼 수 있었다.
핸들바로 옮긴 트리거와 휠스핀, 거친 배선이 보여준 개조의 단면
기계식 구동계가 완성된 후 진짜 골치 아픈 문제는 제어 계통에서 터져 나왔다. 정상적인 주행 자세를 잡으려면 드릴 손잡이에 붙은 속도 제어 트리거를 핸들바 상단으로 옮겨야 했다. 드릴 하우징을 분해하는 것은 척 내부의 역나사 볼트를 푸는 것으로 간단히 시작되었지만, 덮개를 열자 트리거 기판 뒤에 빽빽하게 얽힌 배선들이 나타났다. 그는 전선을 하나씩 잘라낸 뒤 차고에 굴러다니던 12AWG 굵은 전선과 18AWG 가는 전선을 손수 납땜해 연장했다. 보호 튜브조차 씌우지 않아 알록달록한 전선 다발이 핸들 포스트 외부에 그대로 노출되었다.
그림: 핸들바에 장착된 순정 드릴 트리거 스위치. 12AWG와 18AWG 전선으로 수작업 연장되었다. 출처: Eddie Abbondanzio
더 큰 불편은 조작감에서 비롯되었다. 전동 드릴 트리거는 나사를 조이거나 구멍을 뚫는 작업에 맞춰져 있어 스트로크가 매우 짧고 반응이 즉각적이며, 전동 스쿠터 스로틀처럼 부드럽고 선형적인 구간이 전혀 없다. 손가락을 조금만 깊게 누르면 20V 최대 토크가 앞바퀴로 쏟아져 들어간다. 그 결과 TPU 타이어가 바닥에서 휠스핀을 일으키며 자국을 남긴 뒤에야 차체가 앞으로 튀어 나갔다. Abbondanzio가 찾은 타협책은 직관적이었다. 일반 킥보드처럼 발로 땅을 차서 초기 주행 속도를 낸 다음, 트리거를 당겨 모터 동력을 이어받는 방식이었다. 공구 스위치를 탈것의 가속 페달로 무리하게 변경한 이상, 섬세한 조작감을 희생하는 것은 불가피한 대가였다.
단 1센트도 아끼지 못했으나, 손수 만드는 즐거움과 주권을 되찾다
이러한 차고 DIY 개조를 두고 기술 커뮤니티에서는 두 가지 엇갈린 평가가 나온다. 실용적인 관점에서 보면 저가형 상용 전동 스쿠터는 가격이 저렴할 뿐 아니라 매끄러운 사인파 제어기, 규격에 맞는 브레이크, 방수 배선까지 갖추고 있다. 수많은 시간을 들여 베어링을 구하고, 휠을 출력하고, 브래킷을 용접한 끝에 출발할 때 바퀴가 헛돌고 주행거리가 3.2km에 불과한 거친 기계를 만드는 것은 경제적으로나 실용적으로나 계산이 맞지 않는다.
그러나 메이커들이 따지는 셈법은 다르다. 상용 완제품의 편리함은 폐쇄적인 블랙박스를 전제로 한다. 소비자는 완제품의 사용권을 사는 대신 하드웨어를 분해하고 이해하고 재조합할 자유를 넘겨주게 된다. Abbondanzio 역시 용접 소모품, 3D 프린터 필라멘트, Harbor Freight와 아마존 및 McMaster에서 구매한 부품 비용을 합산해 본 결과, 이번 개조로 돈을 전혀 아끼지 못했다고 솔직하게 털어놓았다.
겉보기에는 수지타산이 맞지 않는 이 프로젝트는 차고 엔지니어링의 진정한 가치를 명확히 보여준다. 엔지니어가 낡은 킥보드, 20V 전동 드릴, 규격 베어링 몇 개를 온전한 재료로 재정의할 수 있을 때, 하드웨어 제조의 주도권은 공장 조립 라인에서 개인의 작업대로 되돌아온다. 비용 절감은 언제나 산업 규모의 대량 생산이 담당해 온 영역이다. 주변의 파편화된 부품을 모아 굴러가는 기계를 완성해 내는 경험은, 우리 손에 닿는 사물들을 직접 설계할 수 있는 자유의 지평을 넓혀준다.
참고 링크:
- Eddie Abbondanzio 블로그 포스트: “I Electrified My Push Scooter With A Power Drill”
- HN 토론
