드론 배터리 보관법 완전정복
리튬폴리머 배터리를 중심으로 - 드론 배터리 안전하게 오래쓰기!
지난번에 드론 배터리를 구매할 때 알아야 할 정보들을 소개한 바 있습니다.
(배터리 사기 전 필독! - 드론 비정품 배터리를 사기 전에 알아야 할 것들)
제대로 된 배터리를 사는 것만큼 중요한 게 바로 보관인데요. 보관을 어떻게 하느냐에 따라 똑같은 배터리를 1년 동안 쓸 수도 있고, 하루 만에 망가뜨릴 수도 있습니다. 이번 글에서는 배터리 보관에 대한 기본적인 내용을 알아보도록 하겠습니다.
‘몇 푼 하지도 않는 배터리를 관리까지 해야 해?’
한가지 더, 이 글의 주제를 듣고 위와 같은 생각을 한 분들이 계실 거예요. 주로 저렴한 드론을 이용 중인 분들이실 텐데요. 매우 정확한 지적입니다. 저가형 드론의 경우 배터리 관리를 위해 장비를 구매하느니 새 배터리를 구매하는 편이 더 효율적이거든요. 이런 분들은 부담 갖지 말고 ‘이런 것도 있구나’ 하고 읽어주시면 되겠습니다. 나중에 고급 기체로 갈아탈 생각이 있는 분이라면 정독하셔도 좋을 것 같네요.
저가형 드론, 어떤 것들이 있을까요? - 토이급 드론(3~20만원)
그럼 본격적으로 시작해 보겠습니다. 배터리에는 여러 가지 종류가 있는데요. 드론에서 일반적으로 사용하는 리튬 폴리머 배터리(리튬폴리머란?)를 기준으로 했음을 미리 밝힙니다.
본격적으로 시작하기 전에 - 드론 배터리 스펙의 기본!
Step 1. 핵심은 전압 유지!
배터리 보관에 있어 알파이자 오메가라고 할 수 있는 요소가 바로 적정한 전압을 유지하는 것입니다. 너무 높은 전압에서 보관할 경우 배부름 현상이 발생할 수 있어요.(어떨 때에 부풀까요?) 반대로 너무 낮은 전압에서 보관하면 배터리 과방전으로 인해 다시 쓸 수 없게 될 수 있습니다. 어느 쪽이든 배터리는 망가지게 돼요. 중용의 미덕을 지킬 필요가 있습니다.
배터리의 완충 시 전압은 약 4.2V인데요. 배터리 보관에 있어서 가장 적정한 전압은 ‘1셀(Cell) 당 3.7~3.85V 사이’(셀이란?)로 알려져 있습니다. 여기서 ‘1셀 당’이라는 말이 중요한데요. 아시다시피 셀이란 전체 배터리를 구성하고 있는 내부의 소형 배터리를 말합니다. 더 큰 출력을 내기 위해 작은 배터리를 연결해서 사용하는데요. 보관할 경우 모든 셀이 각각 3.7~3.85V 사이의 전압을 유지해야 한다는 겁니다.
그림=dronestarting.com예를 들어 보겠습니다. A와 B라는 3셀짜리 배터리를 보관한다고 가정하죠. 각 셀의 전압이
A : 3.7V, 3.7V, 3.7V
B : 4.0V, 3.0V, 4.1V
라고 하면, 전체 배터리의 전압은 11.1V로 동일하지만 장기간 보관했을 때 B에서는 과방전이나 배부름 등의 문제가 생길 수 있습니다. 특히 B와 같이 셀 당 전압의 균형이 깨져 있는 상태에서 충전을 하게 되면, 특정 셀에만 과한 전압이 가해져 폭발할 수도 있습니다. 그래서 각 셀의 전압을 균형 있게 조절해 줄 필요가 있는데요. 이 부분에 대해서는 잠시 후에 다시 설명하겠습니다.
(여러 셀로 이루어진 배터리, 어떻게 알 수 있을까요?)
그림=dronestarting.comStep 2. 리포알람(Li-po alarm)
배터리 보관에 있어 전압이 중요하다는 것은 아시겠죠? 그런데 여기서 생기는 의문이 있습니다. 배터리의 전압을 어떻게 확인해야 할까요? 여기서 등장하는 녀석이 바로 ‘리포알람’이라는 장비입니다. 요렇게 생겼습니다. 뱅굿(뱅굿이란?) 직구 기준으로 5천원 언저리면 구매하실 수 있어요.
사진=ds.com리포알람을 배터리에 연결하면 셀 당 전압과 전체 전압을 보여줍니다. 이런 식으로 말이죠.
앞서 말씀드렸듯 배터리 보관을 위한 적정 전압은 3.7~3.85V 사이입니다. 리포알람으로 체크했는데 배터리의 전압이 적정 전압보다 낮거나 높다면, 충전이나 방전을 해주시면 되겠습니다. 방전 방법은 쉽습니다. 짧게 호버링(호버링이란?) 정도 해주시면 돼요.
리포알람은 무게가 가벼워서 드론에 장착이 가능합니다. 리포알람을 장착한 상태로 드론을 날렸을 때, 배터리의 전압이 설정값 밑으로 떨어지면 경보음이 울립니다. 장비 이름이 리포‘알람’인 이유죠.(최근 드론에는 배터리알람 기능을 갖추고 있는 경우가 많아요.) 경보음이 울리는 이유는 이는 앞에서 말씀드린 과방전을 막기 위해서인데요. 과방전으로 인해 셀이 망가져버리면 복구가 힘듭니다. 리포알람의 제품 종류에 따라 설정값이 고정되어 있을 수도 있고 사용자가 설정할 수도 있는데요. 사용자 설정 시 3.5V 언저리를 추천하는 편입니다.
Step 3. 셀밸런서(Cell balancer)
앞서 설명드렸듯 셀 간의 균형이 깨지면 충전 시 특정 셀에만 과한 전압이 가해져 폭발할 수도 있습니다. 하지만 리포알람으로는 그런 사실을 확인만 할 수 있을 뿐이죠. 여기서 필요한 장비가 바로 셀밸런서입니다.
사진=rceasy.com셀밸런서는 이름 그대로 각 셀의 전압 균형을 잡아주는 장치입니다. 충전된 배터리를 연결한 후 샐밸런서를 작동시키면 전압을 조절해 주죠. 당연히 2셀 이상 배터리를 연결해야 효과가 있겠죠?
앞서 말씀드렸듯, 각 셀별로 전압의 균형이 맞지 않은 상태에서 충전을 하거나 드론을 날리게 되면, 전압이 높은 쪽의 셀이 폭발하거나 낮은 쪽의 셀이 과방전될 수 있어요. 셀밸런서는 이러한 불상사를 막아주는 장비입니다.
그림=dronestarting.com셀밸런서는 전압 균형만 잡아줄 뿐, 자체적인 충전 기능은 없습니다. 가격은 리포알람보다 비싸요. 뱅굿 직구 기준으로 2만원 안쪽으로 구입이 가능합니다.
Step 4. 고급 충전기
끝판왕입니다. 고급 충전기에서는 배터리 보관을 위해 필요한 모든 것을 할 수 있어요. 보관과 관련된 핵심적인 내용을 정리하면,
① 밸런싱 충전 기능
각 셀별로 전압의 균형을 맞추며 충전하는 것이 가능합니다. 셀밸런서에 충전 기능을 합했다고 보시면 돼요.
② 보관(Storage) 기능
흔히 스토리지 모드라고 표현합니다. 배터리를 오랫동안 사용하지 않을 경우, 이상적으로 보관할 수 있는 전압에 맞춰 충전/방전을 해줍니다. 배터리의 전압이 적정 전압보다 낮으면 충전을, 높으면 방전을 해줍니다.
이렇게 두 가지 기능을 제공합니다. 이외에도 일반적인 충전도 당연히 가능하며, 급속 충전 기능을 활용하여 충전 시간을 절약할 수도 있습니다.
고급 충전기의 가격은 ①충전만 되는지 충/방전이 다 되는지, ②자체 전원 공급장치가 있는지 등에 따라 천차만별인데요. 대략 5~7만원 정도 든다고 생각하시면 됩니다.
가장 유명한 모델은 SKYRC에서 만든 ‘IMAX B6’입니다.
사진=skyrc.comIMAX B6의 경우 워낙 인기 있는 모델이다보니 ‘짝퉁’이 있습니다. 짝퉁도 성능은 괜찮다는 평입니다만, 찝찝하신 분들은 잘 알아보고 사셔야 합니다.
구성품에 전원(AC) 어댑터가 포함되어 있는지도 반드시 확인하세요.
기껏 사놓고 못 쓰는 비극이 생길 수도 있습니다.
Step 5. 온도 및 장소
리튬 폴리머 배터리는 온도에 민감합니다. 주변의 온도가 너무 높으면 전압이 올라가 배가 부르거나 폭발할 위험성이 있습니다.(배터리는 어떤 때에 부풀까요?) 반대로 온도가 너무 낮으면 전압이 너무 내려가 못 쓰게 될 수 있구요. 20°C 언저리를 유지해 주는 것이 좋습니다. 배터리를 자동차 트렁크에 보관하시는 분들이 많은데요. 한여름이나 한겨울에는 추천하지 않는 방법입니다. 적당한 온도 유지가 안 되기 때문이죠. 이제 날씨가 추워지는 시기이니 참고하시기 바랍니다.
장소는 너무 습하지 않은 곳이 좋습니다. 직사광선을 피하고 폭발 시 사고를 예방하기 위해서 전용 백에 보관하거나,
사진=getfpv.com군대에서 쓰는 탄약통에 드릴로 구멍을 뚫어 보관합니다.
사진=midwayusa.com전용 백은 1~2만원 사이, 탄약통은 2~3만원 정도에 구매하실 수 있습니다.
끝으로 실수하기 쉬운 사항 세 가지!
① 포장 뜯자마자 날리기
드론을 택배로 받는 경우가 많은데요. 받자마자 날리면 안 됩니다. 택배를 부쳤을 당시에 배터리 충전 상태가 어느 정도인지 알 수 없을뿐더러, 보낼 때는 충분한 전압 상태였다고 할지라도 배송 과정에서 방전되었을 수 있기 때문입니다. 반드시 날리기 전에 충전을 하셔야 합니다.
② 완전 방전될 때까지 날리기
배터리가 완전히 방전될 때까지 날리는 것은 좋지 않습니다. 과방전의 위험이 있거든요. 출력이 약해졌다 싶으면 그만 날리고 충전을 해주는 편이 좋습니다. 리포알람을 장착해 준다면 더욱 좋겠죠?
③ 망가졌다고 막 버리기
배터리는 상당히 위험한 물건입니다. 부탄가스 통 버릴 때 가스를 빼듯 배터리도 조치가 필요해요. 아무렇게나 버렸다가 폭발하거나 화재의 원인이 될 수 있거든요. 배터리를 버리기 전에 소금물에 담가 주세요. 그러면 기포가 생성되는데요. 하루 정도 담가 놓으면 기포가 더 이상 만들어지지 않아요. 완전 방전되었음을 뜻합니다. 그 상태라면 버려도 안전합니다. 주의하실 점은 기포가 몸에 해롭다는 건데요. 반드시 환기가 잘 되는 곳에서 이 작업을 진행하셔야 합니다.
지금까지 올바른 배터리 보관법에 대해 알아봤습니다. 배터리 불량은 자칫하면 폭발이나 추락 같은 사고로 이어질 수도 있어요. 아무쪼록 배터리 잘 관리하셔서, 안전도 챙기고 배터리 구입비도 아끼시기 바랍니다.
주의! 배터리를 많이 사는 것도 좋지만, 모터도 쉬어주어야 해요!(클릭)
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