겨울을 비행하는 드론이 꼭 알아야 할 것
추운 겨울 바람을 이겨낼 방법과 겨울 비행의 장점에 대해서 알아봅시다.
본격적인 겨울을 맛보기도 전에 칼날 같은 바람이 폐부에 스밉니다.
상냥한 아침인사 보다 스산한 겨울 향기에 대한 불평이 먼저 튀어 나옵니다.
아우C, 왜케 추워어어!!! 사진=img.hani.co.kr
드론의 프로펠러조차 녹일 듯한 지난 여름의 더위에 보복하듯 올 겨울은 벌써부터 자비 따윈 보이지 않습니다.
이런 험한 날씨에 미리부터 진화를 거듭한 곰과 개구리, 뱀들은 따뜻한 곳으로 장기 휴양을 시작했을 테지만, 삼시 세끼를 거르는 일이 추위만큼이나 무서운 우리는 그들처럼 공복을 이기고 마냥 잠들지 못합니다.
그저 잠시의 짬이라도 따뜻한 이불 속에서 이 혹독한 겨울이 지나가기를 견딜 뿐입니다.
겨울 풍경은 우리에게만 삭막하게 다가오는 것이 아닙니다.
이런 동장군이 기승을 부리는 겨울은 드론에게도 비수기이기 때문입니다.
나무에 얼마 남지 않은 낙엽을 떨구는 조용한 바람에도 움츠려드는 우리에게 드론의 프로펠러가 만드는 바람은 조종기를 잡은 손가락 마디마디에 새겨지기 때문입니다.
레이싱 드론의 눈은 나뭇잎을 모두 잃어버린 앙상한 나무 가지를 볼 만큼 좋은 편도 아닙니다.
그런 겨울이기에 우리는 더욱 비행을 꿈꾸기도 합니다.
그래서 드론스타팅은 일찍이 이불 속에서 비행을 외쳤지만
진정한 캠핑 마니아는 겨울에도 당당히 텐트를 치느냐로 구별할 수 있듯 말입니다.
그래서 지금의 추위는 진정한 드론인으로 거듭나기 위한 시험대인지도 모릅니다.
진정한 드론 파일럿의 길을 목표한 당신에게 드론스타팅의 엄선된 겨울 비행 팁을 알려드립니다.
추위 타는 배터리
드론은 아무 배터리나 함부로 인정하지 않습니다.
드론을 움직이는 전압은 건전지로도 만들지 모르지만, 중력을 이길 만큼의 전류는 어림없습니다.
높은 방전률을 자랑하는 리튬폴리머 배터리 없이 지금의 드론은 없다고 해도 지나치지 않습니다.
그러나 좋은 것은 비싸듯, 아무 대가 없이 리튬폴리머 배터리의 힘을 얻을 수는 없습니다.
리튬폴리머 배터리는 온도에 민감합니다. 사진=optibike.com
DJI는 15도 이하에서는 비행을 권하지 않습니다. 사진=youtube.com
영하 15도를 심플하게 웃도는 한국의 겨울을 DJI는 우습게 보는 듯 하지만, 리튬폴리머 배터리는 낮은 온도에서 전압과 전류가 떨어지는 게 사실입니다.
추운 온도에서 무리하게 사용하면 생각보다 빨리 리튬폴리머의 한계 전압인 2.8V 이하로 떨어질지 모릅니다.
팁 1 : 배터리는 비행하기 직전까지 따뜻하게 안아주세요.
드론에 장착되는 마지막 순간까지 내가 너를 버리지 않았다는 사실을 배터리에게 계속 상기시켜줘야 합니다.
그럼 추운 겨울 하늘에 내몰려도 자신이 버림받았다는 느낌을 덜 받을 것입니다.
비행 직전까지 따듯하게 배터리를 지키는 방법으로는
DJI처럼 배터리 전용 히터가 있기도 하지만 사진=store.dji.com
넣어두면 따듯하게 보온이 되는 배터리 백도 있습니다. 사진=hobbyking.com
일반 리튬폴리머 배터리 백에 핫팩을 함께 넣으면 좋지 않을까 생각할 수 도 있지만
일반적인 핫팩이 철가루가 산화할 때 발생하는 열을 이용합니다. 혹시라도 핫팩 봉투가 터져 배터리 단자에 쇼트라도 일으키면!! 사진=modernseoul.org
리튬폴리머 배터리는 상온보다 높은 온도에서 최고의 성능을 보인다는 실험도 소개되고 있지만, 내 몸도 추위에 부들부들 떠는데 배터리만 따뜻하게 해주는 게 야속하다면 외투 안주머니에 넣어 주세요. 체온은 나눌 때 배가되는 법이거든요.
다른 주머니에 핫팻을 넣어 배터리, 나, 핫팩 이렇게 함께하면 서로의 따듯한 마음이 전해집니다. 얘들도 이렇게 견딥니다. 사진=pixnio.com팁 2 : 배터리를 가능한 따듯하게 유지하고 비행하세요.
비행 전에는 그렇지만 비행 중에는 괜찮을까요?
자신이 품던 전자를 대량으로 방출하는 리튬폴리머 배터리는 동작 중에 열이 발생합니다.
어느 정도 비행을 하면 영하의 온도까지 떨어지는 경우는 흔하지 않습니다.
하지만 한국의 겨울을 함부로 판단하기는 어렵죠.
이렇게 배터리 전용 보온재를 씌울 수 있지만, 뽁뽁이 비닐이나 양말도 좋은 대안이 됩니다. 쓰던 양말은 삼갑시다.팁 3 : 30초 정도 호버링을 하세요.
겨울 비행에서 배터리는 온도 유지가 가장 기본이지만, 갑자기 불어오는 찬바람에 배터리가 얼마나 자기 성능을 보여줄지 알기 어렵습니다.
배터리가 어느 정도 열을 발생시킬 수 있을 때 까지 호버링으로 예열을 하는 것이 좋습니다.
물론 예열하기엔 너무 바쁜 레이싱 드론에겐 적용하기 어렵겠군요.
운동전 부상을 방지하기 위해 스트레칭 같은 워밍업은 드론에게도 필수입니다. 사진=www.themarthablog.com팁 4 : 급작스런 동작은 피하세요.
추위에 노출된 배터리는 상온에서 보다 적은 양의 전류를 만듭니다.
그래서 추운 날씨에 갑작스런 기동은 전류를 순간적으로 떨어트릴 수 있습니다.
전류가 떨어지면 모터의 회전 속도가 떨어집니다. 하지만 그보다 제어부가 정상적으로 동작하지 않을 수 있습니다.
그래서 급작스런 상승이나 최고 출력 비행은 피하는 편이 안전합니다.
물론 초를 다투는 레이싱 드론에게 급작스런 동작을 피하는 것은 어렵겠군요. 레이싱 드론은 그렇게 비행하는 드론이니까요. 사진=youtube.com팁 5 : 드론에 무거운 것을 달지 마세요.
특수한 목적을 가진 드론을 제외하면 드론에 무언가 더 설치하는 일은 드물지만, 추운 날씨 속에서 배터리는 어떤 변덕을 부릴지 모릅니다.
촬영용 드론은 기본으로 설치된 카메라 외에 다른 화물(Payload)을 고려하여 설계되지 않았습니다.
물론 모든 설계는 안전율(실제 견뎌야 하는 중량보다 더 많이 견딜 수 있도록 설계하는 비율)을 가지고 있지만, 변덕스런 배터리는 안전율 따위 눈 덮인 뒷동산으로 던져버릴지도 모르니까요.
팁 6 : 스마트폰 충전을 잊지 마세요.
스마트폰도 리튬폴리머 배터리를 사용하고 있다는 사실을 알고 계신가요?(리튬이온 배터리라고 부릅니다. 하지만 드론이 사용하는 리튬폴리머 배터리도 스마트폰의 리튬이온 배터리와 같은 구성입니다. 다른 이름을 가지게 된 이유에는 상업적인 사연이 있는 듯 합니다.)
드론이 힘든 만큼 스마트폰도 힘듭니다. 촬영용 드론은 모니터와 조종기를 스마트폰으로 대신하는 경우가 많습니다.
추위로 스마트폰의 배터리가 갑자기 방전되면 연락 없던 그녀에서 온 전화도 놓치고, 드론도 놓치는 이중의 슬픔을 경험합니다.
아예 외장배터리를 달고 사는 겁니다. 드론을 날리지 않더라도 그녀에게 온 전화는 놓치지 말아야 하니까요. 사진=c1.staticflickr.com
눈이 녹으면
봄이 옵니다. 보통은 그렇습니다. 하지만 드론은 죽습니다.
전자 기판에게 물은 특정 방향으로만 흘러야 하는 전기를 물을 따라 멋대로 흐르게 만듭니다.
물은 드론의 섬세한 FC에 치명적일 뿐 아니라 높은 전류가 필요한 ESC나 모터 단자에 불꽃을 일으킬지 모릅니다.
보드랍게 내리는 눈꽃 속을 비행하는 드론이 불꽃놀이 까지 보여준다면 참 따뜻한 겨울이 됩니다.
드론으로 만든 불꽃놀이. 자칫 방심하면 눈꽃 속에서 진짜 불꽃놀이를 만드는 드론을 만날지도 모릅니다. 사진=youtube.com팁 7 : 방수 코팅을 하세요.
FC나 ESC는 완전히 밀봉되어 있지 않습니다. 이런 전자 부품들은 전기가 흐르는 단자가 대부분 노출되어 있습니다.
케이스에 가려진다 해도 물은 좁은 틈이라도 비집고 들어가 FC를 광란의 상태로 몰고 갈 수 있습니다.
눈이 붙어만 있다고 방심하지 마세요. 전기가 흐르는 모든 부품이 만드는 열은 눈을 녹입니다.
그러니 미리 방수 코팅액을 꼼꼼하게 바릅니다.
BLDC 모터는 기본적으로 단자가 외부로 노출되지 않기 때문에 방수 코팅이 필요 없습니다. 대신 모든 전자 부품과 커넥터에 코팅액을 발라야 합니다.
도포할 때 압력을 측정하는 기압센서는 피해야 하는 점만 주의하면 됩니다.
기압센서의 구멍을 막으면 정상적으로 동작하지 않을 수 있습니다. 사진=blog.naver.com/smoke2000
하지만 이 방법을 DJI 드론과 같은 RTF 제품에 적용하기는 힘듭니다.
방수액을 바르기 위해 드론을 분해하기는 어렵지 않지만, 분해된 드론을 AS 받기는 대단히 어렵기 때문이죠.
AS가 아쉬운 분은 아래쪽의 구멍을 테이프로 막아 임시효과를 볼 수 있습니다. 하지만 모든 구멍을 막지는 마세요. 기압센서가 오동작할지 모르니까요. 사진=www.dji.com팁 8 : 랜딩 패드를 사용하세요.
눈 위에서 날아오르면 프로펠러가 만드는 바람에 눈이 흩어집니다. 이것도 나름 장관입니다.
하지만 흩어지는 눈꽃은 소중한 드론의 은밀한 곳까지 스며듭니다.
랜딩 패드 위에서 출발하면 멋진 눈보라는 볼 수 없지만 드론은 지킬 수 있습니다. 사진=youtube.com
착륙할 때는 랜딩 패드 위에 한 치에 오차도 없이 내리면 됩니다. 위험하지만 호버링 상태에서 손으로 잡아 랜딩 하는 방법도 있습니다.
그게 어디 쉬운 일이냐구요? 그러나 드론이란 어느 순간 어떤 변덕을 부릴지 모르니 정밀한 랜딩을 연마하는 편이 좋겠습니다.
팁 9 : 프로펠러의 물기를 닦으세요.
드론에서 가장 온도가 떨어지는 부품은 프로펠러입니다. 특히 눈이 오는 동안 비행을 한다면 젖은 프로펠러는 얼음을 모으는 역할을 합니다.
특히 프로펠러의 위와 아래의 공기의 압력 차이로 발생하는 양력은 프로펠러 위쪽의 온도를 더 많이 떨어트려 빠르게 얼음을 생성합니다.
프로펠러 위쪽은 아래쪽보다 공기가 더 빠르게 지나가기 때문에 대기압보다 압력이 떨어집니다. 낮은 압력은 온도를 더 떨어트립니다. 사진=blog.naver.com/smoke2000
프로펠러에 생긴 얼음은 비행성능을 떨어트립니다. 특히 영하의 온도에서 생기는 물안개나 (시도하면 위법이겠지만)구름을 통과해서 비행을 한다면 프로펠러에 더 신경을 써야 합니다.
드론보다 연약한 당신
드론보다 소중한 것은 당신입니다. 드론을 보살피느라 나를 잊어서는 안 됩니다.
사실 지금까지 팁은 팁일 뿐, 한 두 가지쯤 무시해도 당장 떠오르는 데는 문제가 없을지 모릅니다.
하지만 드론을 조종할 당신이 추위에 주눅이 들어 이불 밖으로 나서지 않으면, 핑크색 수면 양말로 배터리를 소중하게 보호한들 아무 소용없습니다.
일단 어떤 추위도 견딜 수 있게 든든하게 입으세요. 주머니에 핫팩도 잊으면 안됩니다. 다만 스키장의 핫팩과 드론 비행의 핫팩은 역할이 다릅니다.
스키장은 몸을 움직이기 때문에 핫팩이 덥게 느껴질 때도 있지만, 드론 비행에서 열심히 움직이는 것은 손가락 뿐, 아무리 열심히 손가락을 놀려도 체온은 1도 오르지 않습니다.
팁 10 : 장갑을 쓰세요.
조종기를 잡는 손은 체온을 가장 쉽게 잃습니다. 추위로 손가락이 움직이지 못하면 드론도 날지 못합니다.
러시아 음악가들이 추운 곳에서도 빠른 연주를 유지하기 위해 손가락을 얼음물에 넣듯 평소에 틈틈히 찬물에 손을 넣고 조종기를 잡는 연습을 하세요.
귀찮으시다구요? 그럼 의지할 것은 장갑뿐입니다.
스마트폰을 조작해야 하기 때문에 터치가 가능한 장갑은 필수입니다. 사진=commons.wikimedia.org
장갑이 섬세한 조작을 방해하는 레이싱 드론이라면
손가락 끝 마디는 쓰리더라도 노출합시다.
그리고 틈틈이 얼음물에 손가락 단련을....
얼음물 까지는 못하겠다 싶으면 조종기와 손가락을 모두 보호하는 장갑도 있습니다. 사진=hobbyking.com
팁 11 : 드론 비행을 위한 야외 이불
이렇게 까지 해도 이불 밖은 위험투성이입니다. 그렇다면 드론 비행을 위한 야외 이불을 준비합니다.
샤워 텐트라고 쓰고 드론 텐트라고 읽습니다.
저렴하고 설치하기도 간편한 이 샤워 텐트는 어떤 야생에서도 따뜻한 이불을 만들어 줍니다.
드론 정비 테이블과 소형 히터까지... 이쯤 되면 드론인지 캠핑인지 잠시 고민되지만 일단 라면 하나 끓이고 생각해 봅시다.
드론을 맘 편하게 날릴 수 있는 곳은 주로 도시를 벗어나야 하기 때문에, 자가용으로 이동하는 경우 그냥 차 안에서 날려볼까 하는 고민도 듭니다.
하지만 자동차는 창문을 제외하고 전파를 차단하기 때문에 좋은 방법은 아닙니다.
연장선을 이용해서 송수신 안테나를 자동차 위에 설치하는 방법도 고민할 수 있지만
이런 자동차가 더 간편한 대안이 됩니다. 사진=tesla.com
추위 걱정 없는 곳으로
이 밖에도 좀 더 근본적인 겨울 비행법이 있습니다. 춥지 않은 비행이 가능한 곳을 찾으세요. 지하주차장입니다.
AGP 2015 강남 언더그라운드 드론레이싱 랭킹전은 이름 그대로 지하주차장에서 개최되었습니다. 사진=kdra.org
사실 마음 놓고 주차장에서 비행을 할 만큼 텅 빈 주차장은 찾기가 쉽지 않습니다.
차라리 큰 주차장을 가진 건물주와 친분을 쌓거나 건물주가 되는 편이 쉬울지 모릅니다.
자동차 파손이 걱정이라면 미니드론을 날려볼 수 있습니다. 하지만 미니드론이라면 이불 속에서 날려도 좋을 텐데 하는 생각이 듭니다. 사진=blog.naver.com/smoke2000
주차장 보다 더 좋은 곳을 찾아 떠나는 방법도 있습니다. 호주나 뉴질랜드는 지금이 한창 드론 날리기 좋은 계절이니까요.
겨울에 드론을 날려야 하는 이유
드론 할부도 한창인데 드론 여행은 가당치도 않은 이 겨울, 이렇게 바리바리 챙겨 살을 에는 추위로 소중한 드론과 나를 내몰 가치가 있을까요? 방구석에도 드론이 비행할 공간이 있는데 말이죠.
물론 겨울 비행을 고집하는 이유가 있습니다. 한국의 겨울은 건조하기로 유명합니다.
습도가 높은 여름보다 공기 중에 수증기가 거의 없는 겨울은 먼 풍경을 즐기는 항공 촬영에서 평소와 다른 깨끗한 화면을 얻을 수 있게 해줍니다.
그 외에도 낮은 기온은 호수나 강에 물안개를 쉽게 만들어 줍니다.
이런 풍경은 겨울을 나는 드론이 아니면 얻기 힘듭니다. 사진=pixabay.com
겨울에만 담을 수 있는 풍경은 이 뿐만이 아닙니다. 겨울 비행 중에 눈이 내린다면
드론의 전방을 비추는 라이트를 설치하세요. 눈앞의 흩어지는 눈의 궤적을 반사합니다. 사진=amazon.com
떨어지는 눈과 함께 바라보는 풍경도 겨울 비행이 아니면 얻기 힘든 경험입니다. 사진=youtube.com
그뿐만이 아닙니다. 겨울은 여름보다 낮은 온도 덕분에 공기의 밀도 높습니다. 높은 밀도의 공기는 프로펠러가 만드는 양력을 극대화합니다.
정말 이런 차이가 느껴질까 궁금하시면 배터리를 충전하고 양말을 씌웁시다. 그리고 드론에게 겨울 왕국을 보여줍시다.
혹독한 추위를 이겨낸 나의 겨울 비행은 당신의 여름 비행보다 아름다울지 모르니까요.
WRITER 민연기/드론스타팅 필진
하늘을 나는 물건을 하나씩 공부하고 있는 엔지니어입니다.
http://blog.naver.com/smoke2000
