짧은 글 긴 이야기 (14)
비문학 독해연습 파일 (14)
이 글은 수능 비문학 독서 지문 공부를 위해 연습용으로 만들었습니다. 지문의 내용을 읽고, 가볍게 OX 문제를 풀도록 구성되었습니다.
드론의 원리
‘붕붕 위이잉’ 벌 소리를 내며 하늘을 나는 드론. 이 비행음은 드론(Drone)의 어원이기도 하다. 드론은 인간 조종사가 타지 않고 원격 조종 또는 비행체 자체의 자율 조종 모드로 설계된 항공기를 일컫는다. 드론은 사진·영상, 배달, 측량, 감시 등, 기존 산업계와 어우러져 다양하게 활용되기 시작했지만 그렇다고 만능은 아니다. 따라서 드론의 한계와 적용 가능 영역을 알려면 우선 드론의 비행 원리와 관련 장치를 살펴보도록 하자.
일반적인 비행기는 ‘양력’으로 공중에 뜨고 ‘추진력’으로 나아간다. 비행기의 양력은 고정된 날개에서, 추진력은 프로펠러나 제트 엔진에서 나온다. 하지만 대부분의 드론은 여러 개의 프로펠러 동작을 조합해 양력과 추진력을 만든다.
드론은 프로펠러 개수에 따라 명칭이 다른데, 쿼드콥터는 네개, 헥사콥터는 여섯개, 옥타콥터는 여덟개의 프로펠러로 비행을 한다. 이 중 근래에 가장 활용도가 높은 것으로 주목받고 있는 것은 쿼드콥터이다. 쿼드콥터는 4개의 프로펠러가 대각선으로 마주 보는 쌍끼리 같은 방향으로 회전한다. 한 쌍의 프로펠러가 시계방향으로 회전하면, 다른 쌍의 프로펠러는 반시계 방향으로 회전하는 식이다.
드론이 날아오를 땐 프로펠러가 모두 같은 힘으로 움직여 아래 방향으로 내쏘는 바람을 만든다. 이 바람의 힘이 드론의 무게를 이겨내면 드론이 떠오른다. 착륙 시에는 프로펠러 회전 수를 조절해 바람의 힘을 조금씩 줄이면 드론의 무게로 인해 아래로 내려가게 된다. 앞으로 나아갈 땐 나아가는 방향의 프로펠러 짝은 약하게, 뒤 방향 프로펠러 짝은 강하게 회전한다. 뒤 방향에서 더 큰 바람이 불고, 그 바람이 드론을 앞으로 밀어내는 것이다. 반대로 후진할 땐 앞 방향 프로펠러 짝은 강하게, 뒤 방향 프로펠러 짝은 약하게 돌아간다. 프로펠러의 강약을 조절하면 바람의 세기에 따라 드론의 전,후진 속도가 바뀐다. 마찬가지로 왼쪽으로 비행할 땐 오른쪽 프로펠러 짝이, 오른쪽으로 비행할 땐 왼쪽 프로펠러 짝이 더 강하게 돌아간다. 간단히 말해서, 드론은 프로펠러가 강하게 회전해 더 강한 바람을 만드는 반대쪽으로 이동한다. 그렇다면, 제자리 회전은 어떻게 할까? 이 경우는 프로펠러 짝이 전후좌우가 아니라 대각선으로 만들어진다. 대각선 방향 프로펠러 짝이 더 강하게 도는 방향으로 드론이 제자리 회전을 한다. 오른쪽으로 도는 프로펠러가 약하면, 힘이 더 센 왼쪽으로 도는 프로펠러의 방향에 따라 왼쪽으로 회전하게 된다.
한편 드론에는 안정성 향상을 위한 각종 센서가 쓰인다. 바닥이나 옆면의 사진을 촬영해 장애물을 파악하는 비전 센서, 초음파로 장애물과 고도를 측정해 비행에 활용하는 초음파 센서, 기압을 활용해 드론의 위치를 일정하게 유지하는 기압 센서도 있다.
이들 기능은 편리하지만, 한계가 있어 드론의 안정성을 완전히 확보하지는 못한다. 비전 센서는 전선이나 나뭇잎 등 얇고 작은 장애물은 감지하지 못하며, 초음파 센서는 정확하지만, 음파가 반사되거나 흡수되는 금속면, 강이나 바다 등에서는 오작동 할 수 있다.
1. 쿼드콥터의 경우 프로펠러의 강약 조절을 통해 비행 방향을 결정한다. (O X)
2. 드론에 장착된 초음파 센서는 부정확하여 오작동의 한계가 있다. (O X)
3. 드론의 명칭은 드론의 비행음에서 유래 되었다. (O X)
1(O) 2(X) 3(O)
