- 오래된 16mm 영사기의 수리 난이도와 부품 부족이 아날로그 필름 상영을 위협하자, LaborBerlin은 오픈소스 기술과 흔한 비전용 부품으로 모듈형 영사기 개발에 나섬
- 새 설계는 클로 메커니즘·셔터 휠·필름 이송 같은 기존 기계 구조를 활용하면서, LED 광원·전자 제어·동기화를 현대화하는 데 초점을 둠
- 2023~2024년 LED 테스트에서 Getian 200W·400W·600W·800W를 비교했고, 800W LED + AIO 수랭 조합이 24V 250W 할로겐의 거의 2배인 22,000 Lux에 도달함
- Eiki RT-2 기반 1차 프로토타입은 0~30FPS 가변 프레임레이트, LED 점멸 기반 가상 셔터, 디지털 오디오 동기화, 18/24FPS 고정 속도, SD 카드 재생, 디지털 표시 장치를 구현함
- 최종 프로토타입 SPECTRAL 800 Chronophantoscope는 2025년 Rotterdam의 Back To The Future Festival과 Berlin의 Zelluloid Resistance Festival에서 공개됨
왜 새 16mm 영사기가 필요한가
- 셀룰로이드 필름을 쓰는 예술가들은 여전히 많지만, 상영 장비가 노후화되면서 안정적인 상영 조건을 확보하기 어려워짐
- 마지막으로 상업적으로 구할 수 있었던 16mm 필름 영사기는 1990년대에 만들어졌고, 현장에서는 1960년대·1950년대 장비까지 여전히 사용됨
- 제조사는 사라졌거나 다른 분야로 이동했고, 서비스 인력은 은퇴했으며, 예비 부품은 희소하고 비싸짐
- 오래된 기계 부품은 신뢰성이 떨어지고, 필름을 최적으로 보여주기보다 필름 소재 손상을 일으킬 수 있음
- 빈티지 영사기는 표준 상영 중심으로 설계돼 expanded cinema 작업의 유연성이나 아카이브 상영 요구를 충분히 만족시키기 어려움
- 디지털 전환으로 아날로그 필름 상영 경험이 줄어든 상황에서, 영사 장비의 노후화도 상영 문화의 지속 가능성을 약화시킴
개발 목표와 설계 방향
- 목표는 현대 필름 예술가, 아키비스트, 영사기사를 위한 최첨단 모듈형 16mm 필름 영사기를 만드는 것임
- 설계는 오픈소스 기술과 비전용·일반 유통 예비 부품을 전제로 하며, 3D 프린트 가능한 부품도 고려함
- 클로 메커니즘, 셔터 휠, 필름 이송 구조는 기존 영사기 설계가 이미 잘 만들어져 있어 새로 개발하기보다 재사용하는 쪽을 택함
- 렌즈도 독자 규격을 만들기보다 Eiki, Bauer, Bell & Howell, Hokushin 계열과 호환되는 렌즈를 활용함
기능 희망 목록
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기구 설계
- 모듈형 디자인, 오픈소스 기술, 비전용·일반 유통 부품, 3D 프린트 가능한 부품을 지향함
- 높이와 틸트 조절, 이동 상영을 위한 경량화, 수직 포맷 투사 옵션을 고려함
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전원과 광원
- 110V와 220V를 지원하고, 야외·이동 상영을 위한 배터리 옵션을 희망함
- 밝고 디밍 가능한 LED, 색온도 조절, 디지털 셔터 플리커를 목표로 함
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필름 포맷과 광학
- 16mm, Super-16, Ultra-16, open gate를 전환 가능한 포맷 마스크로 다루는 구성을 원함
- 25mm~150mm 와이드 줌 렌즈, Bauer·Eiki·B&H 렌즈 호환 어댑터, 웜기어 초점, 아나모픽 렌즈 홀더를 포함함
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이송과 오디오
- 12, 15, 16.66, 18, 23.976, 24, 25, 29.97, 30FPS 크리스털 싱크 속도와 1FPS 미만~30FPS 수동 가변 속도를 희망함
- 광학·자기 오디오 출력, 마이크 입력, 헤드폰 잭, 통합 디지털 오디오 싱크 시스템을 구상함
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연결성과 액세서리
- 디지털 오디오·비디오·MIDI 동기화, 여러 영사기 간 동기화, master/slave 전환, Elmo ESS 동기화, 원격 제어를 포함함
- 호환 looper 장치와 스풀 암 확장도 개발 대상으로 둠
2023년 프로젝트 상태와 경로 선택
- 프로젝트 기간은 2년 반으로 잡혔고, 2025년 9월 Rotterdam의 Back To The Future Festival에서 프로토타입을 발표하는 일정이 잡힘
- 초기 팀은 적합한 기계 시스템을 찾기 위해 4개 영사기 모델을 분해했고, 개발 영역을 광원, 필름 이송 메커니즘, 전자 장치로 나눔
- 다음 단계로 넘어가기 전 세 가지 경로 중 하나를 선택해야 했음
- 여러 기존 모델에 맞는 유연한 업그레이드 시스템
- 널리 구할 수 있는 단일 모델 전용 업그레이드 시스템
- 3D 프린팅, CNC, 레이저 커팅으로 기존 모델의 기계를 복제하는 DIY 키트
- 결정 이후 전기기계 전문가를 합류시키고, 아이디어 공유와 부품 테스트·개선을 위한 온라인 커뮤니티를 만들 계획이었음
- 최종 프로토타입 제작에는 산업 디자이너를 고용하는 계획도 포함됨
분해한 16mm 영사기 모델
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Siemens 2000
- 유럽에서 구하기 쉽고 기계 구조가 견고하며, Eiki·Bauer 렌즈와 호환됨
- 미국과 아시아에서는 구하기 어렵고, 독특한 클로 메커니즘, 자기 사운드 부재, 베이클라이트 기어, 접근 어려운 게이트가 한계로 남음
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Kodak Pageant
- 미국에서 구하기 쉽고 기계 구조가 매우 단순하며, 플라스틱 부품이 적음
- 유럽에서는 구하기 어렵고, 초점 메커니즘이 없으며, Eiki·Bauer 렌즈 홀더가 작고, 자기 사운드가 없음
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Hokushin SC-10
- 네덜란드와 일본에서 구하기 쉽고, Eiki·Bauer 렌즈와 호환되며, 게이트 접근성이 좋음
- 다른 지역에서는 구하기 어렵고, 플라스틱 부품과 벨트가 많으며, 하우징 내부 공간이 적음
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nac Analysis Projector
- 가변 FPS, 정지·역방향 투사, 원격 제어, 프레임 카운터, open gate를 갖춤
- 전 세계적으로 구하기 어렵고, 사운드가 없으며, 스풀 크기 제한, 거울로 인한 밝기 감소, 시끄러운 팬, 무거운 중량이 단점임
- 2025년 10월 업데이트에서는 고장 난 벨트·기어·발을 교체하고, 열화된 작은 고무 와셔 때문에 타코미터 피드백 신호가 나오지 않아 최대 속도로만 동작하던 문제를 절연선 조각으로 해결함
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Eiki RT2
- 거의 전 세계적으로 구하기 좋고, 개조 공간과 램프 하우스 공간이 넓으며, 예비 부품 공급과 금속 바디가 강점임
- 가격이 높고, 기계 구조가 완전히 열려 있지는 않으며, loop former 끼임과 불안정한 초점 메커니즘이 단점임
2024년 LED 광원 테스트
- 2023년 8월부터 2024년 2월까지 24V 250W 할로겐 전구를 대체할 LED 광원을 먼저 찾음
- Jan Kulka는 자신의 Archeoscope expanded cinema 장비에 사용한 중국 Getian의 고밀도 LED를 추천함
- 6개월 동안 200W, 400W, 600W, 800W LED를 테스트했고, 밝기뿐 아니라 16mm 게이트 대비 LED 칩 크기도 판단 기준으로 삼음
- 모든 LED는 6000K CCT로 주문했으며, Getian은 생산 편차가 ±200K이지만 한 배치에서 6000K에 가장 가까운 것을 골랐다고 밝힘
- 테스트는 Bell & Howell 영사기에서 꺼낸 16mm 게이트와 렌즈 홀더를 사용해 진행함
- LED를 게이트에 최대한 가깝게 두고 전압을 0.5V 단위로 올림
- 칩 온도와 투사 밝기를 Lux 미터로 측정함
- 공랭식 CPU 히트싱크와 팬은 제조사 권장 임계 온도인 60°C에 먼저 도달해 정격 출력과 최고 밝기까지 올리기 어려웠음
- 게이밍 PC용 AIO 수랭 시스템을 쓰자 과열 없이 더 높은 전압과 최대 용량 운용이 가능해짐
- 800W LED는 24V 250W 할로겐 전구의 거의 2배 밝기에 도달함
고밀도 LED 테스트 결과
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기준 밝기
- Bell & Howell 16mm 영사기, 50mm f/1.4 렌즈, 24FPS 조건에서 10,000 Lux가 기준값임
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200W LED 공랭
- 13.5A, 13V에서 54.4°C와 7,420 Lux를 기록함
- 17.3A, 13.5V에서는 61°C와 8,000 Lux에 도달함
- 0FPS에서 필름이 천천히 녹는 현상이 나타남
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400W LED 공랭
- 5.2A, 42V에서 43°C와 9,500 Lux를 기록함
- 10A, 44V에서는 110°C로 과열됐고, 이후 LED가 손상됨
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800W LED 공랭
- 6.2A, 47V에서 50.1°C와 10,600 Lux를 기록함
- 7.5A, 47.3V에서 62°C와 11,800 Lux에 도달함
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800W LED AIO 수랭
- 12.5A, 50V에서 49.2°C와 19,500 Lux를 기록함
- 13.8A, 50.5V에서 52.3°C와 22,000 Lux를 기록해 할로겐의 2배 밝기로 표시됨
- 15A, 51V에서도 55°C와 22,000 Lux를 기록함
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600W·400W LED AIO 수랭
- 600W LED는 15.4A, 38V에서 54°C와 12,730 Lux를 기록함
- 600W LED는 17A, 38.3V에서 56.4°C와 12,400 Lux로 측정됨
- 400W LED는 10A, 44.5V에서 52°C와 10,300 Lux를 기록함
Eiki RT 개조로 방향 전환
- 2024년 5월에는 800W LED가 프로젝트에 가장 적합하다는 판단 뒤, 실제 테스트 필름을 돌릴 수 있는 영사기에 LED와 쿨러를 장착하기로 함
- 제한된 프로젝트 기간 안에서는 완전히 새 영사기를 설계하거나 여러 모델의 장점을 섞은 하이브리드를 만드는 것보다, 기존 영사기의 램프와 모터 교체에 집중하는 편이 현실적이었음
- Eiki RT 모델은 구하기 쉽고, 구조가 견고하며, 하우징 내부 개조 공간이 넓고, 이송 메커니즘이 단순해 선택됨
- Jan Kulka가 2024년 4월 Berlin 회의 이후 팀에 합류해 프로토타입 개발을 이어감
- 초기 구현 범위는 모터 교체와 기계식 셔터를 대체하는 플리커 LED 램프 설치에 집중함
1차 프로토타입: Eiki RT-2 기반 개조
- Jan Kulka가 첫 프로토타입의 기술 엔지니어링을 맡음
- 목표 기능은 16mm 필름을 0~30FPS 가변 프레임레이트로 투사하고, 800W 고밀도 LED를 AIO 수랭으로 냉각해 LED 손상과 필름 연소를 피하는 것이었음
- 원래 셔터 휠을 제거하고 LED 점멸 기반 디지털 접근으로 대체했으며, 2024년 10월 말 Barcelona의 ALUD festival에서 발표 가능한 상태를 목표로 함
- SPECTRAL 프로젝트 파트너 Mire의 “wandering devices project”도 같은 Eiki 모델 개조를 진행하고 있어, Wandering 16mm projector retrofit의 일부 개념을 기반으로 삼음
- 코드, 인코더 선택, 모터 모델, virtual shutter 시스템을 가져와 800W LED와 AIO 수랭 구현에 더 집중함
- 개조 재현성을 높이기 위해 전동 드릴, 앵글 그라인더, 기본 수공구를 주로 사용했고, 특수 장비 사용은 최소화함
- 열 저항 문제 때문에 맞춤 부품 대부분은 알루미늄으로 제작됨
프로토타입의 하드웨어와 전자 구성
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제거한 Eiki RT-2 원래 부품
- 기계식 셔터, still image clutch, dowser, 전원 공급 장치, 모터, 팬, 모든 전자 장치, 사운드 보드, 바디 하부를 제거함
- 수랭 호스를 넣기 위해 바디 내부 일부에 구멍을 뚫고 갈아냄
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새 광원
- 800W LED 스위칭용 Mosfet, 안전과 제어를 위한 대형 저항 3개, 저항과 Mosfet 냉각용 팬을 사용함
- 콘덴서 렌즈는 Kodak Pageant 16mm 영사기에서 가져온 것으로 보임
- 게이트용 팬과 LED·콘덴서 사이 공간용 팬은 이후 추가 대상으로 남음
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새 모터
- Quicrun Fusion SE brushless system for Crawler 2-IN-1을 사용함
- 모터 내부 FOC 드라이버로 정확한 위치 제어, 저속·고속에서 큰 토크, 작은 크기와 가벼운 무게를 얻음
- GT2 타입 16T 모터 풀리, 100T 메인 샤프트 풀리, GT2 타이밍 벨트를 사용함
- 메인 샤프트의 네오디뮴 자석과 magnetic encoder가 샤프트 각도를 감지해 정밀 모터 제어와 프레임 카운팅을 수행함
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제어 전자 장치
- 메인 회로 보드는 ESP 메인 컨트롤러, 5V step-down 모듈, 패널 포텐셔미터·버튼 입출력, optical sound LED 릴레이, LED 전원 공급용 PWM, 모터 드라이버용 PWM을 수용함
- optical sound는 Eiki 원래 광센서와 작은 LED 광원을 쓰는 단순 pre-amp 사운드보드를 사용함
- Arduino Nano는 기기 전원 투입 시 ESP와 모터 드라이버를 리셋함
- LED 칩은 ESP-Wroom-32가 제어하는 Mosfet HY 4306으로 켜고 끄며, 이것이 전자 셔터 역할을 함
- 800W LED는 Meanwell 1000W UHP-1000-48 전원 공급 장치로 구동·디밍됨
조작 모드와 제어 패널
- Eiki 메인 스위치는 역방향·정방향 재생에서 각각 risk mode와 save mode를 제공함
- risk mode는 낮은 FPS에서 필름이 탈 수 있음
- save mode는 낮은 FPS에서 LED를 디밍해 필름 연소 위험을 줄임
- standby는 전자 장치와 팬을 켜고, 전원 연결 후 5초 뒤 구동 준비 상태가 됨
- 제어 패널은 속도, 램프, 셔터, 프레임 이동을 직접 조절하도록 구성됨
- 모터 속도 포텐셔미터는 save mode에서 0~28FPS, risk mode에서 0~40FPS를 제어함
- 모터 속도 ramp 포텐셔미터는 즉시 반응부터 15초 지연까지 반응성을 조절함
- 빨간 버튼과 검은 버튼은 모터 정지 시 1프레임 후진·전진, 구동 중에는 freeze frame으로 동작함
- LED 밝기와 LED 밝기 ramp를 별도 포텐셔미터로 조절함
- 가상 셔터 블레이드 수는 1·2·3 블레이드로 조절함
- 가상 셔터 각도는 닫힘부터 완전 개방까지 조절함
- 이후 사운드 볼륨과 톤용 포텐셔미터 2개가 계획됨
2024년 Barcelona 피드백과 플리커 문제
- 2024년 10월 25일 Barcelona의 ¡Alud! #4에서 첫 프로토타입이 공개 피드백 세션에 나옴
- SPECTRAL 프로젝트의 네 장치 그룹은 각자의 프로토타입을 전시 형태로 보여줌
- 연구팀은 물류 제약 때문에 처음으로 프로토타입을 원래 250W 할로겐 전구를 단 유사 무개조 영사기와 나란히 비교함
- 현장에서는 프로토타입의 밝기가 250W 할로겐 영사기보다 훨씬 밝았고, 800W LED의 CRI가 70에 불과했지만 색은 포화되고 선명해 보였음
- 가변 이송 기능은 잘 작동했지만, 재현하기 쉬운 광학 시스템은 더 개발해야 했고, 테이프 스플라이스와 일부 빈티지 필름 롤에는 민감했음
- 가장 큰 문제는 250W 할로겐 영사기보다 많은 투사 이미지 플리커였고, 특히 800W LED 밝기를 높일 때 두드러짐
- 논의된 플리커 원인은 세 가지였음
- Mosfet 출력 문제 가능성 때문에 오실로스코프로 전자 장치 결함을 측정할 필요가 있음
- Prague에서 Barcelona까지 1,700km 밴 운송 후 메인 샤프트의 네오디뮴 자석 위치가 미세하게 이동해 싱크 문제가 생겼을 가능성이 있음
- LED 밝기가 사람 눈에 플리커를 더 분명하게 보이게 하는 임계값에 도달했을 가능성이 있음
- 세 원인이 함께 누적됐을 가능성도 있음
2025년 플리커 개선과 기준 영사기 비교
- Barcelona 피드백 이후 Phase IV 기능 구현보다 플리커 문제 해결을 먼저 진행함
- 플리커는 여러 문제가 누적된 결과였음
- 큰 원인 중 하나는 영사기 pull-down claw 메커니즘 정렬 불량이었음
- Eiki RT 시리즈 서비스 매뉴얼은 복제 품질이 낮아 도움이 적었고, Eiki NT 시리즈 서비스 매뉴얼의 cam tank 조정 지침이 도움이 됨
- Mosfet HY 4306의 펄스 출력에 있던 작은 변동은 ESP-Wroom-32 코드 변경으로 해결됨
- Berlin 상영실에서 네 대 영사기를 나란히 세워 실제 투사 품질과 성능을 비교함
- 모든 영사기는 24FPS와 Isco Vario Kiptaron 1.3 / 35-65mm 렌즈 조건에서 약 10m 거리 밝기를 측정함
- State-of-the-Art 16mm Prototype: LED 800W, 2 virtual blades, 530 Lux, 흰색에 약간의 분홍 기
- Eiki EX-2000 N2: Xenon 350W, 2 shutter blades, 480 Lux, 녹색 기
- Eiki SSL-2: Halogen 250W, 2 shutter blades, 410 Lux, 노란 기
- Eiki RT-2: Halogen 200W, 2 shutter blades, 305 Lux, 주황 기
- 같은 영화의 거의 동일한 프린트 2개를 썼지만, 두 프린트는 색조와 선명도가 매우 달랐음
- 프린트와 렌즈를 체계적으로 바꿔가며 비교한 결과, 프로토타입은 Eiki EX-2000 N2 Xenon 영사기보다 약간 더 밝고 선명하며 더 흰 이미지를 제공함
- 비교 영상
Phase III Part 2: 새 기능과 추가 개선
- 2025년 3월 비교 테스트 이후 Jan Kulka는 프로토타입을 Prague로 가져가 문제 해결과 다음 기능 구현을 진행함
- 소음은 큰 우려였고, front arm assembly의 마모된 베어링을 교체하자 소음이 많이 줄어듦
- 새 모터도 소음에 기여하는 것으로 보이며, 이 부분은 익숙해져야 할 요소로 남음
- 새로 구현된 기능
- 고정 18·24FPS: 가변 프레임레이트 외에 두 버튼으로 18FPS와 24FPS를 선택할 수 있고, 전자적으로 안정적으로 제어됨
- 싱글 프레임 전진·후진: 투사 중 버튼을 누르면 정지 이미지 모드로 들어가고, 반복 입력으로 프레임 단위 전진·후진이 가능함
- 가변 셔터 위상: 셔터 열림 타이밍을 필름 이송 메커니즘에 대해 위상 이동할 수 있어, 전통 영사기가 숨기려는 필름 이동을 화면에 보이게 할 수 있음
- 디지털 오디오 동기화: IN 지점을 메모리에 등록하면 어떤 프레임레이트에서도 디지털 사운드트랙을 필름과 동기화해 재생함
- SD 카드 리더: 빈 SD 카드에 사운드 파일 하나만 넣으면 IN 지점 등록 후 동기 재생함
- 디지털 디스플레이: 현재 투사 파라미터를 한눈에 볼 수 있게 함
- 두 영사기 동기화: master/slave 모드를 이미 구현했지만, 프로토타입이 한 대뿐이라 실제 테스트는 아직 못 함
- 알루미늄 하우징: 상단에 수랭 라디에이터를 얹고, 전면에는 필터나 셔터 휠 부착 마운트를 둠
- 디스플레이와 SD 카드 리더의 맞춤 마운트에는 3D 프린팅을 사용함
SPECTRAL 800 Chronophantoscope 공개
- Rotterdam의 Back To The Future Festival 공개를 위해 프로토타입을 주제로 한 16mm 광고 영화를 촬영함
- 목적은 프로토타입에 관한 필름을 프로토타입으로 상영하고, 영화관 관객 앞에서 다양한 시각 효과와 기능을 라이브로 보여주는 것이었음
- 광고 영화는 손이 영사기의 각 부품과 기능을 가리키고 조작하는 단계별 구성, 어두운 공간의 회전 플랫폼에서 영사기와 적·청색 조명·인공 안개로 빛기둥을 보여주는 구성, 헬리콥터·기차·자동차 found footage로 모션 효과를 실험하는 구성으로 기획됨
- 발표 중 라이브 보이스오버는 Juan David González Monroy가 쓰고 읽는 방식으로 준비됨
- 프로토타입 이름은 SPECTRAL 800 Chronophantoscope로 정해짐
- 시간 압박과 후반 작업을 줄이기 위해 Kodak Vision 3 500T 100ft 필름 2롤에 in-camera editing으로 연속 촬영했고, Berlin의 ANDEC Cinegrell Filmtechnik에서 현상·프린트함
- 광고 영화는 YouTube의 SPECTRAL 800 Chronophantoscope로 공개됨
- 2025년 9월 19일 Rotterdam의 Back To The Future Festival과 2025년 10월 3일 Berlin의 Zelluloid Resistance Festival에서 프로토타입을 공개함
- Rotterdam에서는 SPECTRAL 프로젝트의 다른 파트너 랩 장치들과 함께 발표했고, 20분 제한 때문에 촬영한 광고 영화의 라이브 상영으로 발표를 제한함
- Berlin 행사에서는 프로젝트 소개, Jan Kulka의 기술 설명, 관객 토론, 광고 영화 상영이 진행됨