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드론 입문자분들께 한마디
¡ 입문서를 보시게 될 여러분들께서 드론을 사용함에 있어서 가장
주의하여야 할 부분은 “안전”입니다.
과거 군사용으로나 쓰이던 드론이 최근에는 일반인들에게도 많이
대중화 되었고, 완구드론과 같이 저렴하게 누구나 구입할 수 있게
되면서 드론을 아이들이 가지고 노는 장난감 정도로 인식하고 있
는 분들도 많아지는 것 같습니다.
하지만 하늘을 나는 물건은 언제나 추락이라는 위험을 가지고 있
으며, 또한 하늘을 날기 위해서는 상당량의 에너지가 필요한 만큼
드론은 모터 성능도 강력하기 때문에 어린아이에게 함부로 드론을
만지게 하거나 조종이 미숙한 입문자가 사람 많은 곳에서 비행하
는 것은 극히 위험한 행위임을 인지해주셨으면 합니다.
¡ 본 입문서에서 소개하는 정보들은 드론을 사용하는 사람들 사이에서
일반적으로 통용되는 정보이며, 객관적으로 이론화된 정보는 아님을
알려드립니다.
물론 드론의 원리나 법률·제도 등 객관적인 정보들도 있으나 개인
의 성향에 따라 이견이 있을 수 있는 정보도 다수 포함되어 있습
니다.
하지만 본 입문서가 드론분야에 처음 입문하여 시작하려는 분들을
위한 가이드북이라는 점을 고려했을 때 어느정도 일반화된 정보들
을 알려드려야겠다는 취지에서 작성된 글이니 이견이 있으시더라
도 양해해주시기 바랍니다.
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목 차
1. 드론 이해하기 ····································································································· 3
1) 드론이란? ································································································································· 3
2) 드론의 종류 ····························································································································· 4
2. 드론 구매하기 ··································································································· 19
1) 드론을 구매하기 전에... ······································································································ 19
2) 구매 시 고려사항 ··············································································································· 21
3. 드론 비행하기 ··································································································· 31
1) 비행 전 체크 사항 ··············································································································· 31
2) 전원켜기부터 이륙까지 ······································································································ 36
3) 드론 기본 조종법 ················································································································· 39
4. 드론의 원리 ······································································································· 49
1) 드론 이륙 원리 ····················································································································· 49
2) 드론 조종원리 ······················································································································· 52
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Ⅰ. 드론 이해하기
1) 드론이란
2) 드론의 종류
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1. 드론 이해하기
1) 드론이란?
¡ 본 입문서를 보시는 분들은 초보자라고 하더라도 이미 드론이 무엇인지에
대해서는 어느 정도 알고 계신 상태일 것이라 생각됩니다. 그러니 지루한
서론은 간단하게 설명하고 넘어가도록 하겠습니다.
¡ 드론이란 간단히 말해 무인 항공기를 의미합니다. 네이버 지식백과의 정의를
빌려보겠습니다.
조종사� 없이� 무선전파의� 유도에� 의해서� 비행� 및� 조종이� 가능한� 비행기나� 헬리콥터� 모양의� 군사용�
무인항공기(UAV� :� unmanned� aerial� vehicle� /� uninhabited� aerial� vehicle)의� 총칭이다.� 2010
년대를�전후하여�군사적�용도� 외� 다양한�민간� 분야에도�활용되고�있다.�
[네이버�지식백과]� 드론� (시사상식사전,� pmg� 지식엔진연구소)
¡ 드론의 법적 용어는 초경량비행장치(무인 멀티콥터)입니다. 그러나 최근 드
론에 대한 범위가 모호해지고 있죠.
멀티콥터란 여러개의 로터(Rotor : 헬리콥터 회전익 부분의 총칭)를 사용
하는 비행체를 뜻하는데, 최근에는 비행기와 같은 고정익 무인 항공기도
“드론” 이라는 용어를 사용하기도 하며, 심지어 수중탐사용 무인로봇을
“수중 드론” 이라고 이름 붙여 나오기도 합니다.
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¡ 본 입문서는 드론 초보자분들을 위해 제작된만큼 일반적인 멀티콥터를 드
론의 기준으로 하겠습니다.
특히 멀티콥터 중 4개의 모터를 사용하는 “쿼드 콥터”를 기준으로 작성하
도록 하겠습니다. 취미/레져용 드론은 거의 대부분이 쿼드콥터니까요.
멀티콥터는�로터의�개수에�따라�아래와�같이�명명합니다.�
2개� :� 바이콥터(bi� copter)
4개� :� 쿼드콥터(quad� copter)
6개� :� 헥사콥터(hexa� copter)
12개� :� 도데카콥터(dodeca� copter)
3개� :� 트라이콥터(tri� copter)
5개� :� 펜타콥터(penta� copter)
8개� :� 옥타콥터(octo� copter)
2) 드론의 종류
¡ 드론이라고 해도 용도에 따라 종류가 다양하게 나뉩니다. 이 글을 보시는
분들은 대부분이 취미/레저로 드론을 즐기기 위해서 보시겠지만, 그 조차
도 “촬영용”과 “레이싱용”으로 구분이 되거든요.
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¡ 저희 엔조이드론에서 구분하는 드론의 종류는 크게 네가지입니다.
완구용, 경기용, 촬영용, 산업용 이렇게 말이죠.
¡ 아래 그림과 같이 자동차에 비유해서 생각해보시면 이해가 쉬울 것 같네요.
¡ 크게 구분한다면 센서드론과 노센서드론으로 구분할 수 있는데요.
“센서드론”, “노센서드론”과 같은 용어들도 공식적인 용어는 아니지만 드
론을 이용하는 사람들 사이에서 흔히들 사용하는 용어입니다.
¡ 센서드론과 노센서드론의 구분 기준은 GPS센서로 설정하였습니다.
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(1) 드론의 종류 구분 기준
o GPS 센서의 유무
¡ 아직 드론을 써보지 않은 입문자 여러분들은 이 GPS센서가 드론에게 얼마
나 중요한 것인지 아직 모르시겠죠.
¡ 특히나 드론에 입문하려는 분들 중에 카메라가 달린 완구용 노센서드론으로
항공촬영을 해보려고 하시는 분들이 많은 것을 보면서 GPS의 중요성에 대
해 먼저 설명을 드려야겠다는 생각을 했습니다.
그런분들은 노센서드론 구입하면서 “카메라 성능” 같은 것을 보시더군요.
¡ 일단 GPS센서가 없는 노센서드론의 경우 불안해서라도 높이 / 멀리 날릴
수가 없습니다.
¡ 자칫 너무 멀리 날려서 드론이 조종기의 신호범위 밖으로 나가버리게 되
면 그대로 추락이니까요. 사람이나 자동차 등에 추락하면 안전사고로 이어
질 수도 있겠죠.No.1 드
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¡ 반면 GPS센서가 있는 센서드론은 스스로 이륙했던 위치를 기억하고 있습
니다. 자칫 너무 멀리 날려서 조종범위 밖으로 나가 신호가 끊어지게 되면
자동으로 이륙했던 위치를 찾아서 돌아오는 기능이 있죠.
GPS를� 이용하여� 이륙했던� 위치로� 돌아오는� 기능을� RTH(Return� To� Home)� 이라고� 합니다.� 센서
드론은� 조종신호범위� 밖으로� 나갔을때는� 물론� 배터리� 잔량이� 거의� 남지� 않았을때도� RTH가� 자동�
발동되며,� 수동으로� RTH� 기능을�사용할�수도� 있습니다.�
완구용� 노센서� 드론에� 있는� “One� Key� Return”� 기능과는� 다른� 기능입니다.� GPS가� 없으면� RTH�
기능은�없다고�생각하시면�됩니다.�
¡ 물론, 센서드론이라고 해도 센서 오작동에 대한 위험은 항상 있으니 조심해
서 사용해야하는 것은 당연한 이야기지만 그래도 노센서드론에 비해서는
안전하다는 의미로 이해하시면 되겠습니다.
o 모터 성능의 차이
¡ 또 한가지 드론 종류를 구분하는 기준으로 꼽을 수 있는 것이 모터 성능
입니다. 모터는 드론의 주요 동력원이니까요. 자동차로 따지면 엔진 배기
량이라고 생각하면 되겠죠.
¡ 완구용 드론은 “브러시 모터”를 사용합니다. 완구용 드론을 제외한 경기용,
촬영용, 산업용 드론은 “브러시리스 모터”를 사용하고요.
브러시 모터는 수명이 존재하고, 출력이 약하다는 단점이 있습니다.
드론의 모터로 수명이 존재하는 브러시 모터를 사용하면, 비행 중 모터
수명이 다 되어 추락할 위험이 있겠죠. 또한 브러시 모터는 브러시리스
모터에 비해 파워가 현저히 떨어지기 때문에 바람이 있는 야외에서 비행
하기는 어렵습니다. 피부로 느낄수도 없는 미세한 바람에도 이리저리 흘
러다니게 되며, 조금만 강한 바람이 불어도 조종이 불가능할 정도로 바람
에 취약한 모습을 보이죠.
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¡ 앞서 말씀드린 GPS센서 외에도 완구용 드론으로 항공촬영을 할 수 없는
결정적인 이유가 바로 이 모터의 차이 때문입니다. GPS가 없어도 너무 멀
리까지 날리지만 않으면 안전할 것 같다고 생각하시는 분들이 계신데 그
렇지가 않다는 것이죠. 바람에 휩쓸려서 조종신호 범위 밖으로 나가는게
정말 순식간이니까요.
¡ 최근에는 완구용 드론도 센서를 이것저것 달고 출시됩니다. 심지어 위에 말
씀드린 GPS 센서까지도 포함시켜 나오죠. 하지만 GPS센서가 있다고 해도
모터가 완구용 브러시 모터이면 촬영용으로 사용하기 어렵습니다.
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¡ 야외 촬영용으로 사용하려면 GPS센서와 브러시리스 모터를 모두 갖추고
있는 기종을 선택해야겠죠.
(2) 노센서 드론 (비센서 드론)
¡ 노센서드론은 "드론은 날리는 맛!(조종하는 재미)" 이라고 생각하는 사람들
에게 적합한 드론입니다.
¡ 노센서드론 유저들은 드론을 직접 조종하면서 재미를 느끼는 사람들이기
때문에 예전 드론산업이 활성화되기 이전에 RC를 좋아하시던 분들이 드론
까지 확장한 경우가 많죠.
때문에 드론조종을 하나의 "레저"로서 보게 되며 스포츠종목처럼 다양한
용도의 드론으로 나눌 수 있습니다.
여담이지만� 노센서드론이라고� 해도� 센서가� 전혀� 없는� 것이� 아닙니다.� 기본적으로� 드론의� 움직임을�
제어하기� 위해서는� 자이로스코프� 센서가� 필요하고,� 자세유지를� 위한� 가속� 센서,� 고도유지를� 위한�
기압� 센서� 정도는�포함되어�있어도� “노센서�드론”� 이라고�부르는�경향이�있습니다.�
노센서라는�말은�앞서�언급한대로� “GPS센서가�없다”는�의미로�이해하시면�되겠습니다.� �
¡ 엔조이드론에서는 이를 크게 두가지 부류로 구분하여 보았습니다.
"완구용 드론"과 "경기용 드론" 입니다.
o 완구용 드론
¡ 완구용 드론은 이름 그대로 “가지고 놀기 위한” 드론을 말하는데요. 저희
엔조이드론에서는 미니드론이나 입문용드론으로 많이 추천하시는 저가의
드론을 완구용 드론으로 구분하겠습니다.
¡ 입문용 드론으로 유명한 SYMA X8 시리즈도 품명 구분에서 완구로 분류하
더군요.
완구용 드론이라고 하면 주로 크기가 작은 미니드론을 떠올리게 되는데,
SYMA X8과 같이 크기가 50cm X 50cm 이지만 노센서 완구드론으로 구
분이 되죠. No.1 드
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¡ syma의 드론 외에도 jjrc, eachine, cheerson 등 업체에서 제작되는 미니드
론들도 완구용이라고 할 수 있겠죠.
모두 중국업체 입니다. 드론시장은 현재 대부분 중국이 점유하고 있죠.
¡ 그런데 앞서 언급한대로 이런 드론들은 항공촬영용이 아닙니다. 처음 드론
에 입문할 때 조종연습을 하거나 드론관련 용어들에 익숙해지기 위해 써
본다는 느낌으로 생각하셔야 하죠.
¡ 최근 중국제 완구드론들은 촬영용 드론과 모양을 비슷하게 만들어서 드론에
대해 잘 모르는 초보자분들에게 촬영용 드론이라고 착각해서 구입하게 만드
는 경향이 있는데 이 입문서를 보시는 분들은 그런일이 없었으면 하네요.
¡ 완구드론은 이름그대로 “가지고 놀기 위한”, 또는 본격적으로 드론을 써보
기 전에 “연습하기 위한” 드론 정도로 생각 하시기 바랍니다.
o 경기용 드론
¡ 노센서드론은 조종하는 재미에 초점을 맞추고 있기 때문에 조종기술을 겨
루는 레저 스포츠 종목들이 존재합니다.
¡ 이런 드론 레저 스포츠를 위한 드론을 경기용 드론으로 분류하겠습니다.No.1 드
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¡ 가장 대표적으로 FPV 레이싱 드론이 있죠.
FPV란 “First Person View”의 약자로 직역하면 1인칭 시점이라는 의미입
니다. 즉, 드론에 설치된 카메라를 통해 1인칭 시점의 실시간 영상을 보면
서 조종하는 것이죠.
¡ FPV 레이싱은 크게 “코스레이싱”과 “프리스타일”로 구분이 됩니다.
코스레이싱은 깃발이나 게이트같은 구조물을 설치해놓고 정해진 코스를 따
라 주행하여 결승점에 먼저 도착하는 사람이 승리하는 방식의 경기이고요.
프리스타일 주행은 아크로바틱 경기라고도 하는데, 말그대로 곡예비행을 하며
드론 움직임이나 FPV영상의 기술성과 예술성을 겨루는 경기입니다.
비유하자면 코스레이싱은 “스피드 스케이팅”, 프리스타일은 “피겨 스케이팅”이
라고 생각하면 이해가 쉽겠네요.
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¡ FPV 레이싱 말고도 드론을 이용한 다양한 경기가 있습니다. 대표적인 것이
드론축구와 드론파이트 정도입니다.
드론 축구는 볼(ball) 형태의 가드를 장착한 드론으로 도넛 모양의 상대방
골대를 통과 하면 득점이 되는 방식의 경기이고요.
드론파이트는 드론과 드론이 서로 부딪히며 싸우다 먼저 이륙할 수 없게
된 쪽이 지는 경기입니다.
(3) 센서드론
¡ 센서드론은 모식도에도 표현해놓았듯이 드론을 "내 삶을 도와주는 도구"로
서의 목적으로 사용하는 사람들에게 적합합니다.
¡ GPS센서가 있기 때문에 자신의 위치를 인식할 수 있어서 RTH 기능 뿐만
아니라 미리 프로그램된 코스를 따라 이동하거나 특정 위치에서 항공촬영
등 원하는 작업을 하는데에 사용 할 수 있겠죠.
¡ 즉, 드론 조종기술이 특별히 뛰어나지 않더라도 "편의성 기능"들이 많아서
사용자가 원하는 작업을 맡길 수 있는 드론이 센서드론입니다.
¡ 센서드론을 세분화 시켜본다면 용도에 따라 다양하게 구분 가능하겠지만
엔조이드론에서는 "촬영용 드론"과 "산업용 드론"으로 구분하겠습니다.
o 촬영용 드론
¡ 드론에 카메라를 장착하여 촬영용으로 활용하는 경우입니다.
¡ 사람이 직접 촬영할 수 없는 장소나 각도에서 사진이나 영상을 찍는 경우
에 유용하겠죠.
¡ 촬영용 드론의 경우 중국의 DJI 라는 기업에 대해 언급을 하지 않을 수가
없겠네요. 촬영용 드론의 일반화에 가장 크게 기여한 세계 드론시장 점유
율 1위인 기업입니다.
국내에 유통되고 있는 드론 중 유명한 제품은 거의 대부분 DJI 제품이라
고 보시면 됩니다. 그 정도로 가격대비 성능면에서 타업체의 추종을 불허
하죠.
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¡ 본 입문서를 보시는 분들 중 대다수는 드론 항공촬영에 관심 있는 분들일
것이라고 생각됩니다.
¡ DJI 덕분에 최근에는 점점 일반인들이 구입하기에 부담스럽지 않을 정도의
가격대가 형성되어 있고, 휴대성과 편의성을 강조한 제품들이 많이 나오고
있기 때문에 특히 여행을 좋아하시는 분들이 취미용으로 구입하는 경우가
많아지고 있죠.
¡ 드론에 입문하려는 분들의 가장 큰 궁금증은 아마도 “어떤 기종을 사야 하
는가”에 대한 것일텐데요. 그런거라면 고민하지 말고 DJI의 기종 중에 본
인의 주머니 사정에 따라 가격대를 선택 하시면 된다고 말씀드리고 싶습
니다. 본 입문서가 제작되는 2019년 현재는 DJI제품의 성능과 가격을 넘어
설 촬영용 드론은 없다고 보여지네요.
세계 드론기업 2위인 프랑스의 패럿(Parrot)이나 가성비 제품으로 유명한
샤오미 등 다른 기업들이 힘내고는 있지만 아직 DJI의 드론들에는 미치지
못하고 있습니다.
또한 DJI 기종들은 정말 가격이 솔직합니다. 저렴한 기종은 그만큼 성능이
부족하고, 비싼 기종은 비싼 이유가 있으니 가격 상한선을 먼저 설정해두
고 기종을 보시는 것이 현명한 방법일거라 생각되네요. No.1 드
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o 산업용 드론
¡ 산업용드론도 센서드론인만큼 촬영용 드론과 기능은 유사합니다.
¡ 현재는 우리나라 드론업계가 성장하고 있는 시점이라 산업분야에서 드론
의 활용이 "가능성" 정도로 인식되고 있지만 드론업계의 성장세로볼때 그
리 멀지 않은 미래에 산업분야에서 드론의 활용도가 높아질 것으로 보입
니다.
현재 드론의 대표적인 활용분야가 농업입니다. 의뢰자의 논/밭에 농약이
나 비료를 뿌려주고 돈을 받는 방식의 대행사업을 하시는 분들이 사용하
는 드론 이죠.
¡ 이것도 전문조종자가 직접 조종하여 살포하는 경우도 있고, GPS 위치 센
서가 있기 때문에 원하는 장소를 프로그래밍 해두면 알아서 해당 위치로
이동하여 해당구역에 농약을 살포하는 방식도 있습니다.
현재는 조종자가 직접 살포하는 것이 훨씬 빠르기 때문에 대부분이 조종
자가 직접 살포하는 형태고요. 그렇기 때문에 드론과 관련된 국가 자격증
인 "초경량비행장치 조종자격(무인 멀티콥터)"를 취득하려는 사람들이 주
로 농업용드론 방제대행 사업을 하려는 분들입니다.
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¡ 농업용드론 외에도 드론은 여러 산업에서 활용됩니다. 유럽쪽에서는 이미
드론 택배도 상용화되어 있는 상태고, 우리나라도 드론택배에 대한 개발과
시범사업 등을 하고 있는 실정입니다.
¡ 또 연구용이나 시설모니터링용으로도 드론이 사용됩니다. 해양 연구를 위
해 특정 해역에서 바닷물을 채집하거나, 적외선 열화상 센서 등 특정 빛이
나 물질을 감지할 수 있는 기능을 붙여 연구용으로 사용하는 것이죠.
¡ 그리고 교량이나 대형선박, 풍력발전기, 태양광모듈 등 대형시설의 모니터
링(수리할 곳이 없는지 점검하는 업무)로도 활용되고 있고요.
¡ 뭐, 그렇게보면 촬영용 드론과 산업용 드론의 구분도 애매하긴 합니다. 모
니터링 같은 것은 촬영용이라고 볼 수도 있는 것이고, 방송용으로 쓰는 것
도 촬영용이면서 산업용이니까요. 건설현장에서 항공촬영 대행을 해주는
사업을 하고 계신 분들도 많고요.
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Ⅱ. 드론 구매하기
1) 드론을 구매하기 전에...
2) 구매 시 고려사항
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2. 드론 구매하기
1) 드론을 구매하기 전에...
¡ 드론에 입문하여 드론에 대해 공부하는데 가장 빠른 방법은 드론을 하나
구입하여 직접 써보는 것입니다. 하지만 드론의 "드"자도 모르는 "드알못"
초보자는 어떤 드론을 사야 할지 감이 잘 잡히질 않겠죠.
¡ 드론을 구입하기 전에 가장 먼저 고민해야 할 것은 “내가 드론을 어떤 용
도로 이용할 것인가” 에 대한 것입니다.
¡ "입문용 첫드론 구입하는데 무슨 용도까지 따지면서 사느냐!" 라고 말씀하
시는 분들이 계실지도 모르겠네요. 하지만 그게 그렇지가 않습니다.
¡ "드론을 구입해보지 않은 사람은 있어도, 드론을 하나만 구입해본 사람은
없다"는 말이 있듯이 드론에 관심이 있는 사람이라면 분명 입문 이후 촬영
이든 레이싱이든 더 고급분야로 뛰어들게 마련이죠.
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¡ 아마도 본 입문서를 보시는 분들은 대부분이 취미로 드론을 즐기려는 분
들이시겠지만 취미분야 조차도 “촬영쪽”과 “레이싱쪽”은 즐기는 방식도 다
르고 즐기는분들의 성향도 다른점이 좀 있습니다. (물론 예외도 있지만요)
촬영쪽은 드론 조종 자체에는 크게 관심이 없는 분들입니다. 드론의 각종
편의성 기능들을 이용하여 사진이나 영상의 예술성에 초점을 맞추는 분들
이죠. 주로 여행을 좋아하시는 분들이 대부분이고요.
레이싱쪽은 드론 조종 자체에서 재미를 느끼는 분들입니다. 또한 레이싱
드론쪽은 기성품 드론을 사용하지 않고 자체 제작한 DIY 기체를 쓰기 때
문에 드론 제작, 정비, 세팅 등에 관심이 많은 “공학계열” 성향이 강한 분
들이 많이들 좋아하시죠. 영상의 예술성보다는 조종 테크닉 등 기술성을
좀 더 강조하는 분야입니다.
물론 기술성과 예술성을 모두 중요시 하시는 분들도 있을 수 있겠죠. 그
런분들은 앞서 언급한 “프리스타일” 분야쪽으로 최종 목표를 정하고 드론
에 입문하시면 되겠습니다. 그런분들의 경우 시작은 레이싱쪽으로 한다고
생각하시면 되고요.
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2) 구매 시 고려사항
o 입문은 완구드론부터!
¡ 드론은 "키덜트" 취미라고 부르는만큼 연령대가 다소 높은편인데요.
키덜트 : 키드(kid)와 어덜트(Adult)의 합성어로 RC, 드론 등 아이들의 취
미를 즐기는 어른들을 뜻하는 말
¡ 그렇다보니 첫 드론을 구매하려는 분들도 나이가 좀 있고 경제적으로도
어느정도 투자가 가능한 분들도 많이 계십니다. 그런분들은 첫 드론을 완
구용이 아닌 센서드론이나 레이싱드론을 바로 구입하시는 경우가 있는데
별로 추천해드리고 싶지 않네요.
¡ 첫 드론은 완구용 노센서드론이 좋습니다.
¡ 드론에 대한 정보가 전혀 없을때 센서드론을 구입해버리면 기본 조종법도
배워야 하는 상황에서 센서드론의 그 많은 기능들도 함께 공부를 해야하
죠. 드론을 날려보기도 전에 공부할 양이 너무 많아 질려버릴 수가 있다는
것 입니다.
¡ 예를들어 센서드론은 날리기전에 캘리브레이션을 해주어야 합니다.
센서드론의 경우 드론을 켤때마다 해주어야 하는 작업입니다.
¡ 아직 조종법과 바인딩 방법같은 기초적인 것도 모르는 상태에서 캘리브레
이션까지 같이 배워야 하는 것이죠.
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¡ 그렇게 초보자인 상태로 센서드론 들고 나가서 매뉴얼따라 캘리브레이션
해보려고 드론을 붙들고 한참동안 이리저리 빙글빙글 돌리며 춤을 추다가
결국 날려보지도 못하고 집으로 돌아와 인터넷을 뒤적거리다보면 내가 지
금 뭐하고 있는건가 하는 생각이 들면서 드론에 대한 정나미가 떨어져버
릴 위험이 있는 것이죠.
¡ 그러니 입문용 첫 드론은 사용법이 간단한 완구드론으로 시작하는 것이
좋습니다. 또한 기본적인 드론 조종법을 익히기 위해서도 첫 드론은 완구
드론으로 하는게 좋죠. 조종실력이 미숙한 초보때 고가의 센서드론으로 조
종연습하다가 고장내거나 수장 시켜버리면 아까우니까요.
o 완구드론 홍보용 기능에 속지 말라!
¡ 입문용으로 저렴한 완구드론을 구입하려면 일단 쇼핑몰에서 완구드론들을
검색해봐야겠죠. 그런데 뭐가 이리 복잡한지... 완구드론에도 요즘은 이런저
런 기능들이 워낙 많아서 알 수 없는 용어 폭탄을 맞고 1차 좌절을 겪게
될 것입니다.
¡ 하지만 그런 많은 용어들이 드론의 "드"자도 모르는 드알못 초보들에게 필
요한 용어들일까요?
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¡ 전혀 그렇지 않습니다. 그런 용어들 중 대부분이 드론을 구입해서 날려본
후에 차근차근 익혀도 되는 용어들이죠.
¡ 입문용 기종을 고를때 보아야 하는 기능은 딱 한가지 입니다.
¡ "오토호버링" 이라는 기능이죠. "자동고도유지", "기압센서(기압계) 포함"
등으로 표시된 기종들도 있을거예요. 이 기능이 포함되었는지 안되었는지
만 보면 됩니다.
¡ “호버링”이란 제자리 비행을 말합니다. 즉, 오토 호버링이란 조종기에서 손
을 놓아도 드론이 자동으로 제자리에 둥둥 떠있게 되는 기능인 것이죠.
¡ 처음에 드론의 사용 용도를 정하고 드론을 골라야 한다고 했었죠? 바로
이 사용 용도에 따라 오토 호버링 기능이 있는 것을 고를지, 없는 것을 고
를지가 결정됩니다.
¡ 오토호버링이 되는 기종은 조종이 쉽습니다.
조종을 하지 않아도 자동으로 고도를 잡아주니 조종자는 그냥 전후좌우상
하 이동만 조종해주면 되는 것이죠. 단, 조종이 너무 쉽기 때문에 "날리는
재미"는 떨어지게 됩니다. 나중에 촬영용 센서드론을 사용하실 분들은 첫
드론으로 오토 호버링이 되는 기종을 선택하셔도 무방하죠.
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¡ 오토호버링이 되지 않는 기종은 상대적으로 조종이 어렵습니다.
제자리 비행만 하려고 해도 계속 조종기를 미세하게 움직여줘야 합니다.
조종이 어려운만큼 "날리는 재미"가 있습니다. 조종자체에 기술이 필요하
니 날리는 것 자체가 재미있는 것이죠. 나중에 레이싱드론쪽으로 생각하
고 계신 분들은 오토호버링이 되지 않는 기종을 선택하시는게 좋습니다.
¡ 나머지 뭐 헤드리스모드든, 원키리턴이든, 360도 플립이든 이래저래 제품
소개 자료에 나와 있는 "있어보이게 하기 위한" 기능들은 솔직히 다 필요
없습니다. 구입해서 한번 써보세요. 그런거 건드리지도 않는 자신을 보게
됩니다.
¡ 또한 카메라도 마찬가지입니다.
¡ 어차피 입문용 기체로 촬영을 한다는 것은 무리이기 때문에 카메라가 있
는 완구기종들은 그냥 "드론으로 촬영하는 방법이나 폰이랑 카메라 연결하
는 방법 같은걸 연습해본다" 정도의 느낌으로 생각하셔야 합니다.
¡ 그러니 카메라 화질이니 화각이니 하는 것은 볼 필요가 없죠. 그냥 카메라가
있다/없다 정도의 수준에서 생각하시는게 좋고 가능한 카메라가 없는 기종을
추천합니다.
카메라 때문에 가격이 비싸지거든요.
¡ 결론적으로 완구드론 구입할때는 오토호버링이 되는지 안되는지만 보시고
본인의 향후 드론 사용용도에 맞춰서 선택하시면 되겠습니다.
o 실내용 미니드론으로!
¡ 입문용 드론은 실내용 미니드론이 좋습니다.
¡ 여기서 한때 국민드론이라고 불렸던 SYMA사의 X5급 드론에 대한 이야기
를 좀 해봐야겠네요.
¡ 저는 syma x5급 드론을 별로 입문기체로 추천하지 않습니다. 저도 syma
x5uw로 입문을 했었는데요. 이게 크기가 참 애매하거든요.
¡ 실내에서 날리기에는 좀 큽니다.
실내라는게 체육관 같은 곳이라면 괜찮겠지만 일반적인 가정집에서는 솔No.1 드
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직히 부담스럽죠. 날리다가 삐끗 잘못해서 벽지를 긁거나 집안 가구에 부
딪혀버리면 안그래도 드론 산걸 좋지 않게 보는 어머니나 와이프에게 변
명거리를 찾아내야 합니다.
¡ 그렇다고 야외에서 날리기엔 너무 작고 가볍습니다.
앞서 언급하였듯이 완구드론은 바람에 너무 취약하거든요. 피부로 잘 느
껴지지도 않는 미풍에도 이리저리 흘러 다닙니다. 바람이 좀만 세게 불면
조종도 제대로 안될 정도죠. 괜히 조종실력도 미숙한 초보때 야외에서 날
리다가 바람에 휩쓸려서 조종신호 밖으로 벗어나 추락하면 곤란하잖아요
ㅠㅠ 그냥 추락해서 기체만 망가지면 문제도 아니죠. 사람이나 자동차에
맞으면 아직까지 보험도 제대로 없는게 드론이니 문제가 커지게 됩니다.
¡ 그러니 입문용 기종은 차라리 실내에서 안전하게 날릴 수 있는 미니드론
이 좋다는 것이죠. No.1 드
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¡ 또한 실내에서는 날씨/시간에 관계없이 날릴 수 있으니 연습량도 더 많아
질 수 있다는 장점도 있고요.
o 안전 제일! 디자인에 주목!
¡ 첫 드론은 완구용 미니드론으로 사야 하는데, 그러면 구체적으로 어떤 기
종을 추천해드리는것인지에 대하여 설명을 드려야겠죠.
¡ 결론부터 말씀드리면 디자인에 주목하셔야 합니다.
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¡ 디자인 중에서도 프로펠러 가드 부분을 봐야 하는데요. 프롭 가드가 원통
형 모양으로 되어 있어 프롭을 완전히 감싸고 있는 형태의 드론을 Tiny
Whoop (타이니 후프) 라고 합니다.
¡ 입문용 드론으로 타이니 후프를 추천해드리는 이유는 안전 때문입니다. 앞
서 SYMA X5를 설명하면서 언급한것처럼 조종실력이 미숙한 입문자들은
실내에서 미니드론을 날린다고 해도 이리저리 부딪히기 십상이거든요.
특히 향후 레이싱드론쪽으로 생각하고 있으신 입문자분들께서 사용할 오
토 호버링 기능이 없는 드론의 경우에는 엄청나게 많이 부딪힐 것을 감안
하셔야 합니다.
¡ 타이니 후프의 프롭가드는 벽에 부딪혀도 벽지가 손상되거나 프롭이 빠지
는 것을 막아주기 때문에 마음놓고 부딪히며 연습을 하기 좋습니다.
¡ 물론 꼭 타이니 후프형 미니드론이 아니더라도 가드가 안전망 방식으로
되어 있거나 고무재질로 된 가드가 있는 기종들도 괜찮겠죠. 요는 실내에
서 많이 부딪힐 것을 감안하여 프롭가드 디자인을 보고 구입을 하셔야 한
다는 것입니다.
o 마지막 고려사항! 배터리!
¡ 드론의 배터리는 충전시간에 비해 비행시간이 매우 짧기 때문에 추가배터
리를 구입하지 않으면 드론을 제대로 즐길 수가 없습니다.
완구용 미니드론 같은 경우는 충전시간 60분 정도에 비행시간은 5분 정
도밖에 되지 않죠.
¡ 입문용으로 적합한 드론 중에 배터리가 일체형으로 된 제품들이 있습니다.
이런 제품들은 5분 비행하고 60분을 기다려야 하는 것이죠. 그만큼 연습
시간도 줄어들기 때문에 별로 추천하지 않습니다.
¡ 그러니 연습을 많이 하시려면 추가배터리를 구입할 수 있도록 배터리 분
리형 기종으로 선택하시는게 좋다는 말씀을 마지막으로 드립니다.
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Ⅲ. 드론 비행하기
1) 비행 전 체크 사항
2) 전원켜기부터 이륙까지
3) 드론 기본 조종법
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3. 드론 비행하기
1) 비행 전 체크 사항
(1) 법률상 비행 절차
¡ 드론은 하늘을 나는 물체입니다. 그만큼 사고위험도 높고 공공장소를 비행
하는 경우도 많기 때문에 당연히 질서유지를 위해 법적으로 관리를 하는
데요.
¡ 먼저 제도상 드론 비행을 위한 절차를 보겠습니다.
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¡ 제도상 드론 비행을 위해서는 무게에 따라 비행절차를 거친 후 비행을 하
여야 합니다.
최대이륙중량 25kg 이상인 기체는 장치신고 및 안전성인증이 필수이며,
사업용으로 사용하기 위해서는 자격증과 항공기사용사업 등록도 해야하
고, 비행 전 반드시 비행계획을 제출하여 승인을 받아야 합니다.
또한 최대 이륙중량 25kg 이상이더라도 드론 자체중량 12kg 이상의 기체
를 사업용으로 사용하기 위해서는 자격증과 장치 신고가 필요합니다.
¡ 그러나 이 글을 보시는 드론 입문자분들은 취미용으로 완구드론 또는 촬
영용 센서드론을 사용하게 될 것이기 때문에 그런 복잡한 절차는 필요 없
고요. 아래 세가지만 주의 하시면 됩니다.
① 비행 승인을 받아야 하는 지역인가?
② 항공촬영 승인을 받아야 하는 시설이 있는가?
③ 조종자 준수사항을 위반하진 않았는가?
(2) 비행승인 필요 상황
¡ 항공안전법상 최대이륙중량 25kg 이하, 자체중량 12kg 이하인 드론을 비
사업용으로 날리더라도 아래 세 경우는 비행 승인을 받아야 하는데요.
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¡ 공항 관제권 및 비행금지구역에서의 비행이나 고도 150m 이상 비행을 하
기 위해서는 해당 관청에 승인을 받아야 합니다.
승인 신청서는 “항공기운항스케줄원스탑민원처리시스템(APS)”에서 작성
가능합니다.
¡ 현재 내가 비행하려고 하는 위치가 비행승인을 받아야 하는 지역인지 확
인하는 방법은 “Ready To fly” 라는 어플리케이션으로 간단하게 확인해보
실 수 있습니다.
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(3) 항공촬영 승인 필요 상황
¡ 드론 승인과 관련해서는 대부분이 국토교통부 관할이기 때문에 한국교통
안전공단이나 지방항공청의 승인을 받아야 하는 것이 대부분인데, 항공촬
영 승인만큼은 국토교통부가 아닌 국방부 관할입니다.
¡ 아래 법률에 의해 군사시설이 존재할 경우 촬영하면 불법이죠.
이것은 비단 드론촬영에만 해당되는 것이 아닙니다. 군사시설을 관할 부
대장 등의 승인없이 촬영하면 불법이죠.
군사기지�및�군사시설�보호법�
제9조(보호구역에서의�금지�또는� 제한)
제1항�
누구든지� 보호구역� 안에서� 다음� 각� 호의� 어느� 하나에� 해당하는� 행위를� 하여서는� 아니� 된다.� 다
만,� 제1호,� 제3호,� 제7호,� 제8호,� 제11호� 또는� 제12호의� 경우� 미리� 관할부대장등(제1호의� 경우
에는�주둔지부대장을�포함한다)의� 허가를�받은� 자에� 대하여는�그러하지�아니하다.
제4호�
군사기지� 또는� 군사시설의� 촬영ㆍ묘사ㆍ녹취ㆍ측량� 또는� 이에� 관한� 문서나� 도서� 등의� 발간ㆍ
복제.� 다만,� 국가기관� 또는� 지방자치단체,� 그� 밖의� 공공단체가� 공공사업을�위하여� 미리� 관할부
대장등의�승인을�받은� 경우는�그러하지�아니하다.
자료� :� 국가법률정보센터
¡ 그러니 촬영을 하려고 하는 지역에 군사시설이 있으면 일단은 “항공기운항
스케줄원스탑민원처리시스템(APS)”에 문의를 넣어 보아야 합니다.
(4) 조종자 준수사항
¡ 이외에도 제도상 금지하고 있는 사항들을 “조종자 준수사항”이라고 하여
지키도록 하고 있습니다. 이 역시 위반하면 벌금 또는 과태료구요. 꼭 벌
금이나 과태료 때문이 아니라도 상식적으로 생각해봐도 드론을 위험하게
사용하지 말라는 내용이니 반드시 지키도록 합시다. No.1 드
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2) 전원켜기부터 이륙까지
(1) 구입 후 무엇을 해야 하는가?
¡ 드론을 구입해서 처음 딱 받았으면 가장 먼저 해야 할 일은 배터리 충전
입니다.
¡ 충전이 완료되면 날리기 위한 준비 과정이 필요합니다. 바로 “바인딩”과
“아밍”을 해줘야 하는 것이죠.
¡ 개봉 - 배터리 충전 - 배터리 연결(전원ON) - 바인딩 - 아밍 - 이륙 – 조종
물론 이 순서는 일반적으로 입문용으로 많이들 사용하시는 가장 기본적인
완구드론 기준입니다. 촬영용 센서 드론은 센서 초기화 같은 과정을 더
거쳐야 하고 바인딩 과정은 생략되는 등 사용법이 다르기도 합니다.
(2) 바인딩
¡ 바인딩이란 드론과 조종기의 신호를 연결하는 것을 말합니다.
¡ 드론 기체내에는 조종기의 신호를 받을 수 있는 수신기가 들어있지만 전
원을 넣는다고 바로 조종기의 신호를 받아 버리면 같은 주파수를 쓰는 다
른 조종기와 신호를 구분할 수가 없겠죠. 따라서 "이 조종기의 신호를 받
아서 움직여라" 라고 하는 약속을 해놓는 것입니다. (블루투스 페어링 하는
것과 비슷합니다. 완구 드론은 "바인딩"이라는 표현 대신 "페어링"이라는
표현을 쓰는 기종도 있습니다)
¡ 바인딩은 다음과 같은 순서로 진행합니다.
다른 방식으로 바인딩하는 기종도 있습니다만, 일단 완구용 드론을 기준
으로 가장 일반적으로 많이 쓰이는 방식을 설명하겠습니다. 다른 방식으
로 바인딩하는 기종은 매뉴얼을 참고해주세요.
¡ 모델은 입문자들이 많이 사용하는 SYMA X5UW를 썼습니다
1) 조종기의 전원을 켠다.
2) 드론의 전원을 켠다. (드론 하단의 LED램프가 빠르게 깜빡입니다)
3) 조종기 스로틀 레버(왼쪽레버)를 위로 끝까지 올린다. ("삑"하는 소리가
납니다)No.1 드
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4) 조종기 스로틀 레버(왼쪽레버)를 아래로 끝까지 내린다. (다시한번 "삑"
하는 소리가 납니다)
¡ 이렇게 하면 바인딩이 완료됩니다.
¡ 바인딩이 되었는지 안되었는지를 구분하는 방법은 드론 하단의 LED 램프
로 할 수 있습니다. 처음 전원을 넣으면 빠르게 깜빡이던 LED 램프가 바
인딩이 완료되면 가만히 켜져 있게 됩니다.
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(3) 아밍
¡ 바인딩이 완료되면 이제 아밍을 해야 합니다.
¡ 아밍이란 프로펠러를 돌려 이륙 준비를 하는 것입니다. 자동차 시동을 거
는 것과 유사한 개념이라고 할 수 있죠.
¡ 아밍하는 방법은 다음과 같습니다.
조종기 양쪽레버를 동시에 가운데 아래(왼쪽레버는 오른쪽 아래로, 오른쪽
레버는 왼쪽 아래로)로 당겼다가 프로펠러가 돌기 시작하면 놓는다.
¡ 물론 가장 대중적으로 완구드론에서 사용하는 방식이 이러한 방식이라는
것이고, 다른 방식으로 아밍을 하는 기종들도 있습니다.
예를들어 양쪽레버를 바깥쪽 아래로 (↙↘) 당겼다가 놓는 방식도 있습니다.
또한 아밍과정 없이 바로 이륙시키는 기종도 있습니다. 오토 호버링 기능이
없는 미니드론의 경우에는 바인딩 이후 바로 아밍 상태가 되어 이륙이 가
능합니다.
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3) 드론 기본 조종법
(1) 드론헤드와 방향
¡ 드론을 이륙시켰으면 이제 조종을 해야겠죠. 우선 조종에 쓰이는 용어를
알아보기 전에 드론의 방향에 대해 말씀드리겠습니다.
¡ 드론은 모양이 어떻게 생겼던 "전후좌우"를 구분하는 방향이 존재하는데
요. 이것은 드론의 "헤드(Head)방향"을 기준으로 결정됩니다. 헤드방향쪽이
전방(앞)인 것이죠.
¡ 아래 그림처럼 드론의 방향을 표기할 수 있습니다.
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(2) 조종기 기본용어
¡ 이번에는 조종기의 구조에 쓰이는 용어를 정리해보겠습니다.
¡ 조종기를 보면 아래 그림과 같이 좌우로 레버가 2개 보일텐데요.
¡ 이 레버들의 명칭에 대해서 먼저 설명해드리겠습니다.
참고로 조종기 구조는 "Mode2"를 기준으로 작성하겠습니다.
조종기 Mode에 대해서는 다음장에 설명하겠습니다. 입문자들이 사용하는
최근 제품들은 대부분 Mode2입니다.
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(3) 조종법
o 피치(pitch) 조종
¡ 엘리베이터(Elevator) 레버를 이용하여 드론을 전진 또는 후진시키는 조종
을 피치(Pitch)라고 합니다.
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o 롤(Roll) 조종
¡ 에일러론(Aileron) 레버를 이용하여 드론을 좌우로 이동시키는 조종을 롤
(Roll)이라고 합니다. No.1 드
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o 요우(Yaw) 조종
¡ 러더(Rudder) 레버를 이용하여 드론을 좌회전 또는 우회전 시키는 조종을
요우(Yaw)라고 합니다. No.1 드
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o 스로틀(Throttle) 조종
¡ 스로틀(Throttle) 레버를 이용하여 드론을 상승 또는 하강 시키는 조종을
스로틀(Throttle)라고 합니다. No.1 드
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(4) 조종모드
¡ 앞서 언급하였듯이 조종 용어를 Mode2 기준으로 설명을 드렸는데요.
¡ 최근에 나오는 드론들은 대부분이 Mode2로 나오기 때문에 입문자분들은
사실 조종모드에 대해서 구체적으로 몰라도 무방합니다만, 그래도 이야기
가 나온김에 함께 설명해드리겠습니다.
¡ 조종모드란 쉽게 말해 조종레버들의 위치입니다. 자신의 손에 맞고 조종하
기 수월한 인터페이스로 모드를 바꾸어서 쓸 수 있다는 것이죠.
¡ 모드 종류는 크게 4가지가 있습니다. (Mode1, Mode2, Mode3, Mode4)
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o Mode1
¡ 왼손에 엘리베이터 레버와 러더 레버가 있고, 오른손에 스로틀 레버와 에
일러론 레버가 있습니다.
¡ 즉, 왼손으로 피치(전후 이동)와 요우(회전 조작)를 하고, 오른손으로 롤(좌
우 이동)과 스로틀(상하, 가속)을 하는 방식이죠.
¡ 과거에는 Mode1을 주로 사용하던 시절이 있었기 때문에 현재도 드론 경
력이 좀 오래되신 분들은 Mode1이 손에 익어 Mode1을 사용하시는 분들
도 있습니다.
o Mode2
¡ Mode1에서 엘리베이터 레버와 스로틀 레버 위치가 바뀐것입니다.
¡ 즉, 왼손에 스로틀 레버와 러더레버가 있어 스로틀과 요우를 하고, 오른손에
엘리베이터 레버와 에일러론 레버가 있어 피치와 롤을 하는 방식입니다.
¡ 말씀드렸듯이 최근에 나오는 제품들이 대부분 Mode2기준으로 나오고 있
어서 대다수 드로너들의 손에 익은 방식이 Mode2가 아닐까 합니다.
o Mode3, Mode4
¡ Mode3는 Mode2에서 좌우 손이 바뀐 모드입니다. Mode2의 왼손잡이 버
전이라고 생각하시면 이해가 쉽겠네요. 엘리베이터 레버와 에일러론 레버
가 왼손에 있어서 전후좌우 이동을 왼손으로 하는 모드죠.
¡ Mode4는 Mode1에서 좌우 손이 바뀐 모드입니다. 엘리베이터 레버와 러
더 레버가 오른손에 위치하는 모드입니다.
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Ⅳ. 드론의 원리
1) 드론 이륙 원리
2) 드론 조종 원리
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4. 드론의 원리
1) 드론 이륙 원리
¡ 이번에 가이드할 내용은 드론의 원리에 대한 것입니다.
¡ 먼저 드론이 어떻게 뜨는가에 대해서 설명을 좀 해드려야겠네요. 지구상에
있는 모든 질량을 가진 물체는 지구 중력장의 영향을 받아 아래쪽으로 힘
을 받습니다. 그런 물체를 띄운다는 것은 중력에 맞서는 방향, 즉 위쪽으
로 힘이 가해진다는 것이겠죠.
¡ 그럼 어떤 힘이 드론 몸체의 위쪽으로 작용을 하는가만 알아보면 되겠군
요. 결론부터 말씀드리면 드론은 "양력"과 "반작용력"을 이용하여 중력에
맞서 공중에 뜰 수 있습니다.
o 양력
¡ 양력은 고등학교때 물리시간에 많이 들어보셨지요? 드론뿐 아니라 비행기
가 이륙하는 원리나 야구에서 스트레이트(직구)를 던질때 공에 백스핀을
걸어서 던지는 것 등 물체가 중력의 영향을 거스를때 나오는 단어입니다.
¡ 일단 양력에 대한 그림을 보시죠.
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¡ 비행기 날개의 단면을 보면 앞쪽이 위로 불룩하게 생긴것을 볼 수 있습니
다. 이러한 모양 때문에 날개를 스쳐 지나가는 공기의 압력에 불균형이 발
생하게 되는데요. 이러한 압력의 변화는 학창시절 한번쯤은 들어보셨을 "
베르누이의 원리"로 설명할 수 있습니다.
¡ 베르누이의 원리란 유체역학에서 유체의 유속이 빨라지면 그 유체가 점유
하고 있는 공간의 압력이 낮아진다는 것인데요.
¡ 쉬운 예로 A4용지 2장을 약 5cm정도 간격으로 세워서 들고 두 종이의 가
운데 틈에 입으로 바람을 훅 하고 불어보시면 두 종이가 붙어버리는 것을
볼 수 있는데 이것을 설명할 수 있는 이론이 베르누이의 원리입니다. 두
종이 사이에 있는 공기의 속도가 빨라지면서 압력이 낮아져서 종이 바깥
쪽 공기의 압력이 더 높아 종이가 붙어버리는 것이죠.
¡ 이러한 베르누이 원리를 알고 있으면 비행기가 공중에 뜨는 원리도 간단
히 이해할 수 있습니다. 비행기 날개 단면은 위쪽이 불룩하고 아래쪽이 평
평하니 위쪽으로 스쳐가는 공기는 돌아서 가야하니 속도가 훨씬 빨라지겠
죠. 따라서 바행기 날개 위쪽 압력이 낮아지면서 아래쪽의 높은 압력으로
인해 비행기가 떠오르게 됩니다. 이를 양력이라고 하죠.
¡ 드론의 프로펠러도 비행기 날개와 비슷하게 생겼습니다. 특히 큰 기체일수
록 프로펠러 단면이 비행기 날개처럼 위쪽이 불룩하게 생긴걸 알 수 있죠.
양력을 발생시키기 위한 모양인 것입니다.
¡ 그런데 완구용 미니드론 같이 작은 드론은 프로펠러가 그냥 납작하게 생
긴 것도 많이 보셨을 것입니다. 그럼 양력을 제대로 받지 못할텐데? 미니
드론들은 어떻게 떠오르는 것일까요?
¡ 바로 드론을 띄우는 또 하나의 힘. 반작용력입니다.
o 반작용력
¡ 학창시절 뉴턴3법칙에 대해서는 누구나 배웠을겁니다. (다만 생각이 안날
뿐 뉴턴은 학교 다닐때 싫어하는 학자 순위권이죠.) 그 중 뉴턴의 제 3법
칙 "작용-반작용법칙"입니다.
¡ 미니드론의 프로펠러가 납작하게 생겼더라도 프로펠러가 경사지게 붙어
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있는것은 모두들 보셨을 것입니다. 이것이 반작용력을 얻기 위함이죠. 먼
저 그림을 보겠습니다.
¡ 프로펠러가 회전하면서 그림처럼 공기를 아래로 밀어내게 됩니다. 선풍기
에서 바람이 나오는 원리와 유사하게 말이죠.
¡ 그런데 프로펠러가 공기를 밀어내면 공기도 프로펠러를 밀게 됩니다. 작용
-반작용 법칙 때문이죠. 따라서 프로펠러 아래쪽으로 바람이 불도록 경사
지게 해놓으면 드론이 아래쪽으로 공기를 밀어내면서 공기가 드론을 위쪽
으로 밀어 올리게 되죠. 그래서 공중에 뜰 수 있게 됩니다.
¡ 양력과 반작용력. 이 두가지 힘으로 드론이 공중에 뜨게 되는데 어떤 힘의
영향이 더 큰지는 드론 기종마다 다를 것으로 짐작됩니다. 일반적으로 아
까 언급한것처럼 큰 기종일수록 양력의 영향이 커지는 경향이 있는 것 같
네요. 기체가 무거우면 반작용력만으로는 띄우기 어려울테니까요.
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2) 드론 조종원리
o 프로펠러 방향
¡ 이번에는 공중에 띄워진 드론을 어떻게 조종하는지에 대해 알아보겠습니
다. 이를 위해 먼저 드론의 프로펠러 회전 방향을 보겠습니다.
¡ 일반적으로 가장 많이 쓰는 드론인 쿼드콥터를 기준으로 설명하겠습니다.
¡ 드론의 프로펠러는 그림에서 보시는바와 같이 회전방향이 정해져 있습니다.
전방좌측&후방우측의 프로펠러는 시계방향(CW : Clock Wise)으로 돌고 전방
우측&후방좌측의 프로펠러는 반시계방향(CCW : Counter Clock Wise)으로
돌게 됩니다.
¡ 그리고 회전에 맞추어서 프로펠러 경사가 정해져 있으니 잘못끼우면 안되
겠죠? 예를들어 CW용 프로펠러를 CCW용 모터에 끼우면 경사 방향이 반
대여서 위쪽으로 공기를 밀어내게 됩니다 No.1 드
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¡ 그렇다면 이렇게 프로펠러의 회전 방향이 반대되도록 배치된 이유는 무엇
일까요?
¡ 결론부터 말씀드리면 이것 역시 작용-반작용 때문인데요.
¡ 헬리콥터의 꼬리날개가 있는 이유를 아시는 분들이라면 쉽게 이해하실 수
있을 것 같습니다.
¡ 헬리콥터의 경우 프로펠러가 돌게 되면 헬기 몸체는 프로펠러와 반대방향
으로 돌게 됩니다. 물론 착륙해 있을때는 지면과의 마찰로 인해 어느정도
까진 괜찮을 수 있지만 공중에 올라가면 작용-반작용에 의해 헬기 몸체가
돌게 되죠.
¡ 그림에서 보시는바와 같이 프로펠러가 반시계방향으로 돌게되면 기체는
시계방향의 torque(토크; 회전력)를 받게 됩니다. 그래서 헬기의 꼬리 날개No.1 드
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가 있는 것이죠. 꼬리날개가 왼쪽측면에 설치되어 왼쪽으로 공기를 밀어내
면 반작용력이 헬기의 꼬리에 오른쪽으로 작용하면서 시계방향 torque를
상쇄시켜 몸체가 돌지 않고 가만히 있을 수 있습니다.
¡ 드론도 마찬가지입니다. 만약 드론의 프로펠러가 모두 같은 방향으로 회전
한다면 어떻게 될까요?
¡ 그림에서 보시는것과 같이 드론 몸체가 떠오르면서 회전하게 될 것입니다.
그래서 대각선 방향으로만 같은 방향으로 도는 것이고 바로 옆에 붙어 있
는 프로펠러와는 반대방향으로 돌도록 설정되어 있는 것이죠.
o 드론 이동원리
¡ 이번에는 드론의 이동원리를 살펴보겠습니다.
¡ 조종에 쓰이는 기본 용어는 앞서 설명해드렸으니 생략하고요. 드론의 조종
은 4개의 모터 속도를 조절하여 드론을 이동시키게 됩니다.
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¡ 우선 피치조종부터 보겠습니다.
피치 조종은 드론의 앞쪽 2개의 모터와 뒤쪽 2개의 모터 속도를 달리하
여 이루어집니다. 예를들어 뒤쪽 2개 모터 속도를 빠르게 하고 앞쪽 2개
모터를 느리게 조절하면 드론 몸체가 앞쪽으로 기울면서 전진하게 되는
것이죠.
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¡ 다음은 롤 조종입니다.
피치 조종과 마찬가지입니다. 오른쪽 2개의 모터와 왼쪽 2개의 모터 속도
차이를 이용하여 좌측, 우측으로 기울어지면서 이동하는 것이죠.No.1 드
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¡ 다음은 요우 조종입니다.
요우 조종은 대각선에 위치한 모터의 속도를 조절하여 이루어집니다. 드
론 프로펠러 회전방향이 대각선에 있는 것끼리 같은 방향이라고 말씀드렸
었죠? 따라서 대각선에 있는 모터의 속도를 올리면 마치 모든 프로펠러가
같은 방향으로 회전하도록 설치되어 있는것처럼 되겠죠.
그러면 아까 헬기 꼬리날개 설명할때처럼 드론의 몸체가 반대방향으로 돌
게 됩니다. 예를들어 앞쪽-오른쪽과 뒤쪽-왼쪽 프로펠러(반시계방향)가 고
속회전하면 드론 몸체는 시계방향으로 torque를 받게 되겠죠.
¡ 마지막으로 스로틀 조종입니다.
스로틀 조종은 모터 전체를 고속회전, 저속회전 하면서 이루어집니다. 모
터가 빠르면 당연히 반작용력이나 양력이 높아지면서 더 높이 뜨겠죠.
그리고 레이싱 하시는분들 보면 스로틀을 거의 자동차 엑셀레이터처럼 사
용하는걸 볼 수 있는데 이것도 스로틀이 모터힘을 가속시키는 조종이기
때문에 가능한 것입니다.
가만히 있는 상태에서 스로틀을 올리면 위쪽으로 상승하겠지만 피치나 롤
조종을 하면서 스로틀을 올리면 조종하는 방향으로 빠르게 이동할테니까요.No.1 드
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¡ 그럼 여기까지, 드론의 이륙원리와 조종원리에 대하여 알아보았습니다. 취
미로 드론을 즐기려는 분들은 다소 지루할 수도 있는 글이지만, 방과후수
업 등 드론 교육을 하기 위해서 본 입문서를 보시는 분이나 드론쪽으로
진로를 생각하고 있는 학생분들에게는 유용한 정보가 되었을 것이라 생각
합니다.
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발 행 일 : 2019년 4월 19일
저 자 : 엔조이드론 컨텐츠 팀
발 행 처 : ㈜이노포스트
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