한 번에 만나는 BLDC모터 타이니 우프 드론, 노비스
BLDC 타이니우프 드론 노비스, 초심자와 숙련자 모두를 노리다
출근할 때 신는 구두, 운동할 때 신는 운동화, 친구를 만날 때 신는 스니커즈. 상황에 맞게 다양한 신발이 필요한 사람이 있습니다. 하지만 출근할 때 신는 운동화, 운동할 때 신는 운동화, 친구를 만날 때 필요한 운동화 한 켤레로 행복한 사람도 있지요. 드론도 그렇습니다.
어느 곳을 여행하던 드론 하나면 충분한 사람이 있는가 하면. 사진=https://www.dji.com
상황에 맞게 다양한 드론을 수집하는 사람도 있지요. 어쩌다 보니 드론이 계속 증식하는 경우도 있지만요. 사진=https://www.youtube.com
하지만 점점 쌀쌀해지는 날씨에 겨울을 맞이하기 전에 필요한 드론은 따로 있습니다.
드론은 추운 겨울이 되면 신경 써야 하는 것들이 늘기도 하지만.
차가운 겨울바람은 드론을 조종하는 손가락까지 얼게 만들죠. 다시 방구석 비행을 시작할 때가 되었습니다. 겨울 방구석 비행에는 확실히 특별한 드론이 필요합니다.
아무리 작은 드론이라도 3축 짐벌 카메라와 센서로 무장한 드론에게 방구석은 답답한 곳이니까요. https://store.dji.com
좁은 방구석과 어울리는 작은 드론을 찾을 때입니다. 작은 드론이라면 마이크로 드론의 대명사
타이니 우프(Tiny Whoop)입니다. 사진=https://www.tinywhoop.com
최근 타이니 우프는 모터와 모터 축의 대각선 거리가 65mm에서 52mm로 더욱 작아졌습니다.
최근 드론 트렌드는 점점 작아지는 추세입니다. 타이니 우프는 여전히 방구석을 위한 가장 작은 드론이지만 일반 레이싱 드론도 크기가 작아지면서 타이니 우프 크기까지 도달했습니다. 그래서 타이니 우프도 크게 두 가지 종류로 나뉩니다.
브러시 모터를 사용하는 전통적인 타이니 우프와. 사진=https://www.tinywhoop.com
일반 드론에만 사용하던 BLDC 모터가 적용된 BLDC 모터 타이니 우프로 말이죠. 사진=https://www.eachine.com
실내 비행에 최적화된 브러시 모터 타이니 우프
타이니 우프는 완구형 마이크로 드론에 FPV 카메라를 장착한 DIY 드론에서 시작되었습니다. 하지만 드론 비행 컴퓨터 (FC, Flight Controller)도 함께 작아지면서 다양한 드론의 한 장르가 되었습니다. 하지만 완구형 드론에서 기원한 탓에 여전히 브러시 모터를 애용하죠.
브러시 모터는 내부에 브러시(정류자)가 들어있습니다. 사진=https://blog.naver.com/smoke2000/220765559517모터는 자석과 전자석 사이에 생기는 힘으로 회전합니다. 회전을 계속하려면 전자석의 극성을 바꿔야 합니다. 극성을 바꾸는데 브러시를 사용해서 브러시 모터라고 부릅니다.
브러시 모터는 간단한 구조 덕분에 작은 크기가 장점입니다. 그만큼 조용하지요. 전력 소모도 적어 BLDC 모터와 비교해서 비행시간도 상대적으로 깁니다. 가격도 저렴합니다.
드론 한 대에 필요한 4개 세트도 10USD가 넘지 않습니다. 사진=https://www.banggood.com
크기만큼 작은 토크(Torque, 회전력)를 가지고 있지만 그 점이 실내 비행에 장점이 되기도 합니다. 장애물이 많은 실내에서는 급가속보다는 부드럽게 연결되는 비행이 더 적합하니까요. 출력도 조종기의 스로틀(Throttle) 스틱의 움직임과 잘 맞아 가벼운 느낌의 비행을 즐길 수 있습니다.
아무리 산만한 방구석도 매끈한 비행이 가능합니다. 사진=https://www.youtube.com
하지만 단점도 있습니다. 브러시 모터는 짧은 수명을 가지고 있습니다. 브러시가 회전자와 물리적으로 마찰하기 때문에 브러시가 마모되면 정상적인 동작을 기대하기 힘듭니다. 그래서 추락이 큰 사고로 이어지는 대형 드론은 브러시 모터를 사용할 수 없습니다. 게다가 한 방향으로 만 회전하기 때문에 뒤집혀 추락하면 찾으러 가야 합니다. 뛰어난 비행 실력이라면 뒤집힐 일이 많지 않겠지만 이상한 곳에 뒤집혀 추락한 타이니 우프를 구조하는 일은 퍽 귀찮습니다.
그래서 최신 타이니 우프는 모터를 반대로 돌려 뒤집는 기능이 추가되고 있죠. 사진=https://www.youtube.com
BLDC를 품은 타이니우프
드론이라면 BLDC (Brushless DC) 모터입니다. 베어링을 제외하고 물리적으로 마모가 발생하지 않아 무한한 수명을 가지는 모터입니다.
드론의 BLDC 모터는 안쪽에 여러 개의 전자석과 바깥쪽 자석 사이에 발생하는 힘으로 회전합니다.
물론 전자석이 순서대로 동작하려면 별도의 전자 변속기(ESC, Electronic Speed Controller)가 필요합니다. 가격도 덩달아 비싸지고요. 브러시 모터 4개 세트를 살 돈으로 BLDC 모터 한 개 구입도 힘듭니다. 물론 반영구적인 수명을 가지고 있어 어느 쪽이 더 저렴하다고 이야기하기는 힘들지만 여러 개의 전자석이 들어가는 만큼 작게 만들기도 어려워 타이니 우프에게는 부럽기만 한 모터였지요.
그런데 작은 BLDC 모터가 등장하면서 새로운 타이니 우프가 등장합니다. 사진=https://www.banggood.com
BLDC 모터가 작아지면서 더 다양한 타이니 우프가 등장합니다. 그러나 보이지 않던 단점도 드러납니다. 너무 강해서 실내 비행에 너무 빠릅니다. BLDC 모터 타이니 우프를 제대로 즐기려면 그에 걸맞은 대형 평수의 집이 필요할지 모릅니다. 모터가 강해진 만큼 무게도 늘어서 조종도 까다롭습니다. 살짝만 스로틀을 내리면 땅으로 곤두박질치고 조금만 스로틀을 올려도 로켓처럼 튀어 나갑니다.
같은 모양이라도 서로 다른 엔진을 가진 타이니 우프는 다른 비행을 보여줍니다.
하지만 속도 제어에 별도의 전자 변속기를 사용하기 때문에 뒤집혀 추락해도 바로 뒤집을 수 있습니다. 그리고 무엇보다도 BLDC 모터는 강한 출력을 가지고 있습니다. 브러시 모터 타이니 우프는 속도가 빨라질수록 상승하는 힘을 잃어 땅으로 떨어져도 BLDC 모터 타이니 우프는 배터리가 타 버릴 때까지 한계 속도를 밀어붙일 수 있습니다. 그래서 실내 비행 전용 드론이 아닌 게 되어 버리기도 합니다.
한 번에 만나는 BLDC 타이니 우프 노비스(Novice)
첫 BLDC 모터 타이니 우프는 2017년 말에 등장했습니다. 하지만 타이니 우프의 모터와 모터 사이의 거리가 65mm 크기에 도달한 표준 크기의 타이니 우프는 2018년 중반이 되어서야 등장하게 되었죠.
그 사이 수많은 BLDC 모터 타이니 우프가 등장했습니다.
다양한 드론 회사들의 각축장인 레이싱 드론 시장에서 BLDC 모터 타이니 우프는 새로운 시장입니다. 그중에 재미만 있다면 어떤 드론이든 출시한다는 드론 회사도 이 BLDC 모터 타이니 우프 시장에서 두각을 보이기 시작했습니다.
고성능 레이싱 드론에서 짝퉁 드론까지 만드는 이신(Eachine) 입니다.
다양한 드론을 만들던 이신은 100급의 미니 레이싱 드론으로 레이싱 드론 팬들에게 주목받았지만 거기서 멈추지 않았습니다. 이신의 드론은 점차 크기를 줄이더니 2018년 중반부터 본격적인 BLDC 모터 타이니 우프를 생산하기 시작했습니다.
이신은 다양한 BLDC 모터 타이니 우프를 소개하고 있습니다. 사진=https://www.eachine.com
이신의 드론은 대부분 저렴한 가격이 특징입니다. 그래서 조종기와 고글, 충전기까지 포함한 올인원 입문 드론을 저렴하게 소개하곤 했죠.
브러시 모터 타이니 우프 세트인 E013은 60USD에 만날 수 있습니다. 사진=https://www.banggood.com
그리고 이번에는 BLDC 모터 타이니 우프 올인원 입문 세트를 내놓았습니다. 노비스입니다.
노비스는 BLDC 모터 타이니 우프의 종합선물 세트입니다. 필요한 건 다 들어 있거든요. 사진=https://www.eachine.com
BLDC 모터 타이니 우프, 조종기, FPV 고글, 배터리 충전기에서 배터리까지 하드 케이스 안에 모두 담깁니다. 노비스는 배터리가 2개 들어 있는 세트와 10개가 들어 있는 플라이 모어(Fly More) 세트가 있습니다. 각각의 가격은 145USD와 165USD입니다. 이신의 드론 치고는 10만 원 중반이 훌쩍 넘는 고가의 드론 세트지만 찬찬히 살펴보면 가성비가 빛나기 시작합니다.
노비스는 65급 보다 큰 75급의 드론이지만 BLDC 모터입니다. 사진=https://www.eachine.com
하지만 그냥 BLDC 모터 타이니 우프가 아닙니다. 2S 배터리까지 사용이 가능한 드론입니다.
배터리 2개를 직렬로 연결해 더 높은 성능을 자랑합니다. 사진=https://www.eachine.com
BLDC 모터라도 타이니 우프는 1S 배터리만 사용하는 경우가 많습니다. 전압이 2배가 되는 2S 배터리를 사용하려면 다른 부품을 동작시키기 위해 전압을 낮추는 기능을 추가해야 하기 때문입니다. 타이니 우프의 낮은 출력이 불만이던 파일럿에게 노비스는 속 시원한 드론입니다.
2S 배터리 출력에 걸맞게 카메라를 위로 올릴 여유가 있습니다. 사진=https://www.eachine.com
드론은 기운 각도만큼 빨라지기 때문에 카메라 각도는 드론의 비행속도를 조종합니다. 노비스는 BLDC 모터가 적용되었지만 33.6g의 무게에 2S 배터리 출력으로 다른 BLDC 모터 타이니 우프에 비해 가벼운 비행을 보여줍니다. 하지만 타이니 우프의 특징인 덕트가 프로펠러 끝을 막지 못해 덕트 프로펠러의 효율과 소음 감소는 아쉽 습니다.
게임기 조이스틱이 연상되는 조종기입니다. 사진=https://www.eachine.com
조종기는 올인원 세트답게 완구형 드론 조종기와 비슷한 품질이지만 쥐었을 때 편안하도록 손잡이가 길게 디자인되었습니다. 조종기는 충전 대신 일반 건전지가 사용됩니다.
FPV 고글은 이신의 VR005 박스형 고글입니다. 사진=https://www.eachine.com
작은 화면에 시력을 교정할 렌즈는 포함되지 않은 저가의 박스형 고글입니다. 2.7인치 디스플레이에 960 x 240 px의 해상도를 가지고 있지만 2개의 안테나로 전파를 수신합니다. 아쉽게도 다이버시티는 아니지만 FPV를 처음 경험하기에 나쁘지 않은 구성입니다.
노비스는 올인원 세트 중에 가장 푸짐한 배터리를 제공합니다. 사진=https://www.banggood.com
노비스의 플라이 모어 세트는 10개의 배터리가 포함됩니다. 2S로 비행한다면 5번의 비행을 할 수 있는 분량입니다. 하지만 노비스 세트는 배터리만 주고 끝나지 않습니다.
충전기입니다. 사진=https://www.banggood.com
노비스의 배터리는 일반 리튬 폴리머(LiPo) 배터리보다 전압이 0.15V 높은 리튬하이볼티지(LiHV) 배터리를 사용합니다. 높은 출력이 반갑지만 이 배터리는 전용 충전기를 사용하지 않으면 최고 전압인 4.35V까지 충전할 수 없습니다. 포함된 충전기는 두 가지 배터리 모두를 충전할 수 있습니다. 드론 배터리 전용 충전기가 있어도 타이니 우프 배터리는 이 충전기가 더 편하죠.
겨울 추위도 우리의 비행을 막을 수 없다.
조종기를 잡은 손가락 마디가 딱딱하게 굳는 겨울, 실내 비행을 위한 선택지는 두 가지입니다. 브러시 모터 타이니 우프와 BLDC 모터 타이니 우프입니다.
처음 레이싱 드론에 도전하거나 방구석 아기자기한 비행을 추구하는 파일럿이라면 브러시 모터 타이니 우프를. 사진=https://cdn.shopify.com
여차하면 눈 내리는 실외에서 박력 있는 비행까지 노린다면 BLDC 모터 타이니 우프를 추천합니다. 사진=https://www.eachine.com
그래서 BLDC 모터 타이니 우프인 노비스는 주목할만 드론입니다. 조종기, FPV 고글, 충전기같이 입문자를 혼돈에 빠트리는 복잡한 추가 장비를 고민 없이 마련할 수 있고 비행에 익숙해지고 나서도 노비스의 비행성은 잘 조율되어 있습니다.
노비스에 꼭 맞는 PID 튜닝 값을 제공합니다. 사진=https://www.banggood.com
1S와 2S 배터리 모두를 소화하는 노비스는 실내 비행에서 1S를, 실외 비행에서 2S 배터리의 출력을 모두 경험할 수 있습니다. 조종기와 FPV 고글은 가격 부담 없는 기본형이지만 BLDC 모터 타이니 우프 드론은 숙련자에게도 흠잡을 데 없는 드론입니다. 월동 준비로 실내에서 즐길 드론을 찾고 계신다면 마이크로 드론의 선택지가 또 하나 늘었습니다. 겨울 추위도 우리의 비행을 막을 수는 없습니다.
WRITER 민연기
하늘을 나는 물건을 하나씩 공부하고 있는 엔지니어 입니다.
http://blog.naver.com/smoke2000
