드론 VS 선풍기, 그 승자는?
드론과 선풍기 모터 속도의 차이
어릴적 무더운 여름, 땀을 식히기 위해 선풍기를 꼬옥 안고 있었던 추억들.. 다들 한번쯤은 있으시겠죠?
개구쟁이 아이들이 날씨가 너무 더워 선풍기를 끌어안고 바람을 쐬고 있으면 ‘위험하니 선풍기에서 떨어져라’라고 하시던 부모님 말씀. 사진=blog.daum.net/
다들 여러번 들으면서 자랐을 겁니다.
그럼 도대체 선풍기 날개가 얼마나 빨리 돌길래 위험하다고 하는 걸까... 생각해 보신적 있으신가요?
이렇게 빠르게 회전하는 선풍기에 아이들이 다치지 않도록 선풍기에 그물망을 달아 보기도 하셨을 겁니다. 사진=www.enuri.com
일반적인 가정용 선풍기를 보면 1단(미풍)은 분당 260회, 3단(고속)에서는 1,300회 정도의 속도로 선풍기 날개가 회전을 합니다.
선풍기VS드론 과연 승자는?
드론 프로펠러는 1분에 몇 번이나 회전을 할까요?
결론을 미리 말씀드리면 DJI팬텀의 경우 10,656rpm, 그러니까 1분에 1만번이 훨씬 넘는 속도로 프로펠러가 회전을 합니다. 숫자만으로는 얼마나 빠른지 짐작이 가지 않을 정도로 엄청나게 빠른 속도입니다.
쉽게 비교하면 선풍기(미풍) 속도보다 40배, 선풍기(고속) 속도보다 8배 가량 빠른 속도로 회전한다고 생각하시면 됩니다. 사진=http://www.gmarket.co.kr
쉽게 가늠하기도 어려운 속도로 회전하는 프로펠러와 사람이 충돌한다면.. 상상하기도 싫은 상황입니다. 드론의 프롭(프로펠러)이 선풍기와 비교가 힘들 정도로 빠른 속도로 회전하는 것을 고려한다면 정말 위험한 장비이며,
자칫 잘못 했다간 대형사고로 이어질 수 있는점을 명심하고, 정말 조심히 운용해야 할 것입니다. 이런 이유로, 선풍기 안전사고예방을 위해 씌우는 그물망처럼,
드론에도 프롭(프로펠러)가드 라는 보호장비가 있습니다. 사진=https://www.dji.com/
비행에는 불편한 장비이지만, 기체와 사람의 안전을 위한 최소한의 안전장치 역할을 해주는 장치입니다. 이번 글에서는 드론의 성능(출력)에 큰 영향을 끼치는 부품인 드론 모터에 대해 좀더 자세히 알아보겠습니다.
드론용 모터
위에서 선풍기와 비교해서 정답을 미리 알려드렸지만, 언뜻 보기에도 윙윙 굉음을 내며 재빠르게 날아다니는 드론의 프로펠러의 회전속도는 굉장히 빨라 보입니다.
주변에서 날아다니던 드론의 프로펠러가 얼마나 빠르게 회전을 하는지 궁금한 적이 한번쯤은 있으셨을겁니다.
내가 보유하고 있거나, 관심을 가지고 있는 드론 기체의 프로펠러의 최대 회전수를 계산하는 법 정도는 알아두는 것도 좋을 것 같습니다. 사진=https://www.dji.com/
먼저 위 사진에 있는 DJI 팬텀시리즈에 들어가는 DJI2312 모터를 기준으로 설명을 드려 보겠습니다.
사진=https://www.dji.com/
모터 사진을 보면 2312라는 모델명(모터규격) 옆에 960KV라는 숫자를 확인할 수 있습니다. 여기서 KV는 1볼트당 회전수를 의미합니다. 그리고 이 모터를 사용하는 드론(펜텀)의 배터리는 11.1V 짜리 리포(리튬폴리머) 배터리를 씁니다.
프로펠러의 분당 회전수(rpm)는 배터리의 볼트(11.1)값에 모터의 KV값(960)을 곱하면 알 수 있습니다. 두 수치를 곱해보면 약 10,656RPM이 나옵니다. 1분에 1만번 이상을 회전한다는 뜻입니다.
회전수(rpm):배터리 볼트(11.1)×모터 KV값(960)
좀더 큰 기체인 인스파이어의 사양을 살펴보면. 사진=https://www.dji.com/
모터는 350KV 짜리를 사용하고, 배터리는 22.2V의 배터리가 사용됩니다. 인스파이어 프로펠러 회전수는 = 350*22.2=7,770회 정도가 나옵니다.
그럼 여기서 궁금해지는 것이 있습니다. 2배 이상 무겁고, 최고속도도 20km/h 가량 빠른 드론의 프로펠러 회전수가 오히려 작은 드론의 모터 회전수보다 작은 이유는 뭘까요?
최고 속도 : 팬텀 72km/h, 인스파이어 94km. 사진=https://www.dji.com/
그 이유는 인스파이어 같이 큰 기종에 설치하는 프롭(프로펠러)의 사이즈, 프롭의 기울기, 모터자체의 출력(힘) 등이 월등히 크고, 이런 이유들로 프로펠러가 한바퀴 회전할 때 이동할 수 있는 거리가 더 멀기 때문입니다. 이걸 피치(pich) 값이라고 합니다. (1피치 : 프로펠러가 1회전할 때 기체 이동거리)
그러면 프로펠러 회전 속도는 위에 열거한 촬영용 드론만 빠르고 장난감 완구용은 빠르지 않을까요? 가장 많이 보급되어 있는 완구용 드론 시마X5C를 살펴보면(약 7만원대) 이 드론은 조종도 쉽고 장난감 같아서 육안으로 보면 출력이 그다지 높아보이지는 않지만,
이 완구용 드론의 모터는 1,100KV, 배터리는 3.7V를 사용합니다. 위에서 알려드린대로 계산해보면 장난감이라고 생각하는 드론도 보통 1분당 4,070회전을 합니다.
다만 이런 완구용 드론은 기체와 프로펠러가 작고 가볍기 때문에 처음에 언급했던 촬영용 드론들 보다는 약간은 덜 위험하긴 하겠지만 이런 완구용 드론도 선풍기의 회전속도보다 적어도 3배 이상의 속도로 회전하기 때문에 많은 주의가 필요합니다.
주변에 누군가가 드론을 날리고 있다면, 적어도 10m이상 떨어질 것을 권장합니다.
위에서 언급한 DJI팬텀의 경우(스포츠 모드, 직선거리 최고 출력시) 1초당 약 20m를 이동할 수 있기 때문에, 정말 잠깐 눈 깜빡 하는 순간에 내 앞에 이미 도착해 있을 수 있기 때문입니다.
최근에는 1.1초만에 92km/h까지 가속이 되고, 최고 속도가 112km/h나 되는 미니드론도해외에서 시판 중 입니다. 사진=www.businessinsider.com
이번 글에서는 드론 프롭(프로펠러)의 회전속도에 대해 알아보았고, 촬영용 드론 기체도 정말 위험하지만, 완구용도 절대 무시할 수준이 아니라는 것을 알아보는 기회가 되었으면 합니다.
즐거운 취미로 타인에게 위해를 끼치지 않도록 항상 안전비행 하시기 바랍니다.
WRITER 김준완/아나드론스타팅 필진
드론에 대한 작은 관심으로 시작하여 현재는 드론을 경찰업무에 적용하기 위해 연구하는 전문적 학습공동체(폴드론 아카데미) 일원으로 경찰 실종자 드론수색업무를 하고 있으며 관련분야 연구를 하고 있습니다.
