PowerUp FPV, 세상에서 가장 강력한 종이비행기
CES 2017, 드론 및 무인시스템 분야 최우수혁신상 수상 드론!
작년 여름 드론스타팅에서도 소개했던 종이비행기 미니 드론 PowerUp 3.0의 신제품이 FPV라는 꼬리를 달고 다시 나타났습니다.
FAA 승인 받은 종이비행기 미니드론 The PowerUp 3.0
제품의 변경이 있을 때 마다 2.0이나 3.0 처럼 숫자를 붙이던 PowerUp이 이번에는 전혀 다른 제품이라는 것을 강조하듯 숫자 대신 FPV를 붙였습니다. FPV는 잘 아시다시피 First Person View, 즉 일인칭 시점이라는 의미 입니다. 레이싱 드론에나 적용되는 FPV 기술을 이것도 드론인가 주저되는 종이비행기에 도입하다니 드론스타팅은 지나칠 리 없습니다. 오늘은 기존의 PowerUp 3.0 제품과 비교하면서 새롭게 다가온 'PowerUp FPV'를 살펴봅니다.
PowerUp FPV는 CES2017에서 최우수혁신상을 수상했습니다.
종이비행기가 드론이라고?
드론이라면 3개 이상의 프로펠러로 수직으로 솟아오르는 기체를 생각하기 마련이던 2013년. 킥스타터(Kickstarter)에서 대단히 독특한 아이디어의 드론이 소개됩니다. 어릴 적 만들어 놀던 종이비행기도 충분히 잘 날았는데 여기에 프로펠러와 수직 꼬리 날개를 달면 조종할 수 있지 않겠는가 하는 생각이었죠.
이 독특한 종이비행기 드론은 Kickstarter에서 목표금액의 24배가 넘는 투자 금액을 모으고 각종 상을 수상하면서 종이비행기 드론이라는 독보적인 드론의 영역을 개척합니다.
종이비행기에 엔진을 단 PowerUp 3.0 사진=www.poweruptoys.comPowerUp은 1.0에서 3.0까지 개선을 거듭하면서 Kickstarter가 아닌 일반 유통업체를 통해서 만나볼 수 있을 만큼 안정적으로 시장에 정착했습니다.
아마존에서도 구매할 수 있습니다.어딘지 좀 닮은 듯한 짝퉁 제품도 이어서 출시될 정도로 말입니다.
이 제품은 PowerUp 2.0 일까요? 사진=www.banggood.comPowerUp 3.0에 관심이 있어 인터넷을 찾아보신 분들은 그 유려하고 우아한 비행 영상에 매료됩니다. 저 역시 통장의 한계를 뛰어넘는 호기심을 주체하지 못하고 해외 직구 세계의 등단한 후, 한심스런 눈초리를 극복하고 한손에 스마트폰을 들고 동내 운동장을 뛰어 다녔습니다. 그러나 동영상처럼 날지 않는 PowerUp을 부둥켜안고, 떨어지는 땀이 눈물과 함께 대지를 적시던 기억이 떠오릅니다.
왜 나는 이렇게 날리지 못 하는가 자괴감마저. 사진=www.poweruptoys.com저의 Powerup 3.0의 최고 연속 비행시간은 대략 10초 미만이었습니다.
PowerUp FPV, 이번엔 FPV 카메라만 달지 않았다!!!
1. 확실히 나는 비행성
드론이라면 날아 줘야 당연합니다. 하지만 기존 Powerup 3.0을 잘 다루려면 상당한 훈련이 필요했습니다. 이유는 Powerup 3.0과 종이비행기의 비행 원리가 달랐기 때문입니다.
종이비행기는 글라이더처럼 바람을 타지만 Powerup은 동체를 위로 기울여야 합니다.비행기의 날개나 드론의 프로펠러는 날개 위와 아래 발생하는 기압의 차이로 양력을 얻지만 종이비행기는 글라이더처럼 바람을 타고 미끌어 집니다. 종이비행기 모양의 PowerUp을 일반 종이비행기처럼 날리면 좀처럼 날지 않습니다. PowerUp의 날개를 살펴보면 비행기와 달리 위로 접히는데 이것은 PowerUp의 머리를 위로 들어주기 위한 것입니다.
PowerUp의 위로 접힌 날개PowerUp은 날개가 연처럼 하늘을 향하도록 해야 양력을 얻어 하늘로 상승할 수 있습니다. 종이비행기 모양에 속아 몇 번이고 힘껏 던져 보았던 제가 크게 좌절했던 이유가 여기에 있었습니다. 게다가 작은 프로펠러 하나도 비행에 필요한 적당한 양력을 얻는 일은 연필 끝에 지우개를 올려 균형을 잡는 만큼 아슬아슬한 경지가 필요합니다.
한개 모터로 양력을 얻는 기존 제품에 비해 센서로 제어되는 모터가 2개가 있습니다. 사진=www.poweruptoys.comPowerUp FPV는 한 개만으로 양력을 얻던 기존 제품과 달리 2개의 모터로 힘을 얻습니다. 이 2개의 모터는 단순히 힘을 2배로 늘리는 것 외에 더 절묘한 조종성을 제공합니다. 오른쪽이나 왼쪽으로 회전할 때 반대 방향의 모터를 더 강하게 돌려서 방향을 전환합니다. 수직 꼬리날개를 좌우로 움직여 회전하던 기존 제품과는 비교할 수 없는 기동성을 가지게 되었습니다.
좌우 모터 힘의 다르게 하면 회전이 가능합니다이렇게 2개의 모터로 방향을 전환하는 방법에는 다른 효과도 있습니다. 더 빠르게 도는 모터의 날개가 더 큰 양력이 발생하기 때문에 기체는 자연히 회전하는 쪽으로 기울게 됩니다.
좌우에 다르게 발생하는 양력빠르게 도는 모터는 그 만큼의 반발력이 발생하기 때문에 기체가 심하게 기울어지는 것을 억제하기도 합니다.
PowerUp FPV 제품을 먼저 경험해 본 사람들의 이야기를 빌면
약간의 연습으로 만족스러운 비행이 가능하다는 평가입니다.
4가지 센서가 달려 있습니다.이렇게 절묘한 제어는 내부에 있는 센서에 의해 조종됩니다. 손으로 잡고 PowerUp FPV를 좌우로 흔들면 조종을 하지 않아도 자세를 제어하기 위해 모터가 각각 따로 움직이는 것을 볼 수 있습니다. 마치 균형을 잡기 위해 4개의 프로펠러가 각각 다른 속도로 도는 드론처럼 말이죠.
PowerUp FPV는 자세 제어를 위한 자이로 센서와 가속도 센서 외에 고도 감지를 위한 기압센서와 방향 유지를 위한 컴퍼스 센서까지 가지고 있습니다. 이 센서들로 PowerUp FPV는 자동 비행까지 가능하게 되었습니다.
2. Bluetooth가 아닌 Wifi
기존의 PowerUp은 스마트폰과 블루투스로 연결되었습니다. 그래서 비행거리는 약 55m 정도입니다. 운동장 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 100m 달리기가 가능했으니까 운동장 절반 이상 가면 신호가 끊어질지도 모를 일이었죠.
비행거리도 훨씬 업그레이드되었습니다.하지만 PowerUp FPV는 Parrot사의 Wifi Live Streaming 기술을 사용합니다. 이 기술로 약 91m까지 비행이 가능해졌습니다. Wifi 통신을 이용하는 것은 또 다른 장점이 있습니다. Powerup FPV를 동작시키면 이 기체가 Wifi Hot Spot이 되고 스마트폰은 그 Wifi에 접속합니다. 이렇게 연결을 하면 PowerUp FPV를 제어하는 소프트웨어를 스마트폰으로 업그레이드가 가능합니다. 스마트폰으로 프로그램을 다운로드한 후에 PowerUp FPV에 Wifi를 통해서 그 내용을 전달할 수 있기 때문입니다. PowerUp FPV도 스마트폰 앱처럼 계속되는 업그레이드로 진화하는 비행 능력을 기대할 수 있는 것입니다.
3. Parrot과 함께하는 PowerUp
그렇습니다. 그 비밥드론으로 유명한 Parrot입니다. Parrot사의 Wifi Live Streaming 기술은 먼 거리까지 영상을 송신할 뿐만 아니라 영상이 찍히는 시간과 스마트폰으로 영상을 보여주는 시간의 차이를 상당히 줄여 실시간에 가까운 영상 전송에 성공했습니다. 영상 뿐만 아니라 소리까지 전송하기 때문에 바람을 가르는 소리도 들을 수 있습니다. PowerUp FPV는 Wifi 신호를 이용한 영상 송신 분야에서 가장 널리 인정받은 첨단 기술이 과감하게 사용하였습니다.
Parrot 배터리를 사용합니다.PowerUp FPV에 사용되는 배터리 역시 550 mAh 용량을 가진 Parrot의 리튬폴리머 배터리가 적용됩니다. 기존 PowerUp이 아이폰 처럼 내장 배터리를 가지고 있어 배터리의 수명이 끝나면 교환하는 것이 어려웠습니다. 그보다 더 아쉬운 점은 비행이 끝나면 충전을 위해 한참을 운동장 구석에 앉아 멍하니 하늘만 바라보고 충전을 기다려야만 했었죠. 하지만 Parrot® original 배터리는 교환식입니다. 미리 충전된 배터리를 준비해 간다면 얼마든지 긴 시간 비행을 즐길 수 있습니다.
비행시간을 비교한다면 75mAh 용량으로 10분을 비행했던 기존 모델에 비해 7배나 많은 용량의 배터리를 사용해도 PowerUp FPV의 비행시간은 10분입니다. 아쉽다고요? 배터리를 더 사면됩니다. 바로 교환하면 얼마든지 더 비행할 수 있으니까요.
전용 충전기가 있으면 편리하겠지만 PowerUp FPV에 배터리를 넣고 USB로 충전이 가능합니다. https://www.youtube.com/watch?v=9ggRP3v1u6o사실 DC 모터는 연속으로 사용하면 수명이 급격히 줄어듭니다. 배터리를 계속 바꾸면서 하는 연속 비행은 권장하지 않지만 제대로 된 비행 한번 못하고 배터리까지 다 떨어진 좌절감을 맛보게 해준 기존 모델을 생각하면 이 교체형 배터리에서 개발자의 많은 고민을 엿보게 됩니다.
4. 회전이 가능한 FPV 카메라
PowerUp FPV의 핵심은 카메라 입니다. 이 FPV 카메라를 종이비행기에 얹기 위해 PowerUp은 여기까지 발전하고 말았습니다. 2015년 11월에 Kickstarter를 통해 런칭한 후 목표금액에 5배에 가까운 투자금을 모으게 한 것도 이 FPV 기능이었습니다.
회전이 가능한 카메라는 뒤로 돌릴 수 있는데 그럼 독특한 비행 영상 촬영이 가능합니다. 사진=www.poweruptoys.com촬영된 FPV 영상을 스마트폰으로 보고 녹화하는 것으로 만족하지 않고 Google Card Board에 넣어 고개를 돌리는 동작으로 조종을 가능하게 만들었습니다.
PowerUp FPV 패키지는 Google Card Board가 포함되어 있습니다. 사진=www.poweruptoys.com고글 비행을 위해 PowerUp은 독특한 시동 기능도 준비되어 있습니다. 손으로 던지는 순간을 감지해서 모터를 동작시키고 땅에 떨어지는 충격을 감지해 모터를 정지 시킵니다. 고글을 쓰면 고갯짓 가능한 PowerUp FPV는 모터를 끄거나 켤 수 없기 때문에 이를 위한 정말 참신한 시동 방법입니다.
그뿐만이 아닙니다. FPV 비행은 내가 어디쯤 날고 있는지 위치 감각을 상실시킵니다. 그렇게 추락한 기체는 어디에 떨어졌는지 좀처럼 찾을 수 없습니다. 그래서 PowerUp FPV는 추락을 하면 계속해서 알림음이 나도록 설계되었습니다. 소리가 나는 곳으로 따라 가면 됩니다.
PowerUp 3.0의 패키지도 맘에 들었지만 FPV에 와서는 고급스러움 마저 느껴집니다.
패키지 구성품. 사진=www.poweruptoys.com• PowerUp FPV 본체
• FPV를 위한 Google cardboard
• Parrot 배터리 충전을 위한 Micro USB 케이블
• 여분의 프로펠러 2개
• 종이비행기를 만들기 위해 프리미엄하게 인쇄된 8 장의 종이 (생각해 보면 이 종이가 비행의 핵심이네요)
• 550 mAh 용량의 Parrot® original 리튬폴리머 배터리 (국내에서도 쉽게 구입이 가능합니다)
• 본체 전면에 충격 방지를 위한 여분의 고무 범퍼
• 렌즈를 닦기 위한 극세사 천
• Google Cardboard에 넣은 스마트 폰이 빠지지 말라고 고정하는 밴드 (이건 고글을 머리에 고정하는 용이 아니랍니다.)
• 그리고 설명서
단점도 있습니다.
비행 조종은 직관적이고 쉽지만 날릴 때 마다 완벽한 비행 능력을 보여주지는 못합니다. 종이비행기가 날 수 있는 한계가 있기 때문이죠.
풍속 18km/h 이하의 바람에서 날리는 것을 추천합니다.
또 다른 단점은 가격입니다. 앞서 설명한 강력한 기능들 때문에 가격이 199.99불이 되고 말았습니다. 관세가 추가되지 않는 200불에서 0.01불의 저렴함에 고마움마저 느껴집니다. 그래서인지 포장과 설명서에는 한국어가 포함되어 있습니다.
종이비행기도 드론이 될 수 있음을 증명한 PowerUp은 이제 FPV가 가능한 종이비행기까지 성공했습니다. Kickstarter에 참가한 사람들이 하나둘 제품을 받기 시작했습니다. 그리고 자신의 비행 영상을 유튜브를 통해 공개하고 있습니다. 제대로 이륙한 PowerUp FPV는 종이비행기의 한계를 최대한 끌어올린 멋진 비행을 보여줍니다. PowerUp은 이제 Kickstarter 보다 좀 더 오른 가격으로 www.poweruptoys.com 에서 선주문을 받고 있습니다. 지금 주문하면 따듯한 봄이 오는 2월에 받아볼 수 있습니다.
PowerUp의 종이배. 홈페이지에서 재미있는 종이배를 판매하고 있습니다. 다음 제품은 스마트폰으로 조종하는 종이배일까요? 사진=www.poweruptoys.comWriter. 민연기 / 드론스타팅 필진
하늘을 나는 물건을 하나씩 공부하고 있는 엔지니어 입니다.
http://blog.naver.com/smoke2000
초보자를 위한 드론 전문 웹진, 드론스타팅!
