드론이 더 즐거워지는 금손들의 도전
금손들이 즐거워지는 드론 꾸미기
드론은 어린이나 어른이나 모두에게 즐거운 물건입니다.
하늘을 날 수 있다는데 싫은 사람이 어디 있겠어요? 사진=https://store.dji.com드론은 바람에 맞서 날아오르던 연 만큼 누구에게나 가까운 물건이 되었지만 처음부터 그런 건 아니었습니다. 빙글 뱅글 돌아가는 프로펠러로 하늘을 날아오른다는 생각도 기발하지만
그 프로펠러를 여러 개 사용해 보자는 생각은 더 기묘했으니까요.
그러니 여러 개의 프로펠러로 비행하는 지금의 드론은 과학자나 공학 덕후들의 장난감이었습니다.
오죽하면 11년 전 영화 ‘세 얼간이들’에 등장한 드론은 괴짜 천재의 작품으로 묘사됩니다. 사진=youtube.com 갈무리
드론 하면 누구나 떠올리는 최강의 드론 회사 DJI의 창업자 왕타오 역시 드론 덕후 였다고 하니까요. DJI와 수많은 드론 회사들이 더 비행하기 쉽고 더 완성도 높은 드론을 만들어 준 덕분에 지금은 누구나 손쉽게 비행을 경험할 수 있지만 여전히 드론은 천재와 괴짜 그리고 덕후를 만나게 됩니다.
자이로스코프 외에는 별다른 센서를 가지고 있지 않은 레이싱 드론은 직접 손으로 만드는 것이 여전히 유효하니 드론에 여러 덕후들이 모이는 건 당연합니다.
드론은 기계, 전기, 전자 그리고 전파까지 다양한 공학 기술이 모여 만들어집니다. 그러니 금손을 가진 덕후들이 DJI의 인스파이어를 가지고 싶어
비슷한 오마주 드론을 만들어도 하나도 이상하지 않습니다. 사진=https://www.youtube.com
드론을 좋아하는 사람이라면 이렇게 상상을 손끝으로 이룰 금손이 참 부러운 법입니다. 그래서 오늘 나눌 이야기는 드론이 더 즐거워지는 금손들을 위한 프로젝트입니다. 여러분의 금손력을 측정해 보세요.
스티커로 꾸미는 나만의 드론 난이도 ★☆☆☆☆
막 언박싱을 끝내고 어떤 바람도 흘릴 듯 매끄러운 보디를 자랑하는 드론은 바라보기만 해도 행복합니다. 첫 비행을 위한 배터리 충전을 기다리는 시간조차 설레지요. 하지만 충전 시간이 길어질수록 나의 뽀송한 드론이 어딘가 지루하게 느껴지지 않으신가요?
구매 버튼을 누르기 전, 장바구니를 들락날락하는 동안 이미 너무 익숙해졌으니까요. 사진=https://store.dji.com
드론을 날리기 위해 모처럼 찾은 공원에서 나와 똑같은 드론을 만나도 마음속 깊이 숨었던 아쉬움이 드러납니다. 내 드론은 다른 사람의 드론과 달라야 하기 때문이지요. 대량으로 생산되는 스마트폰조차 나의 개성을 표출할 셀 수 없이 다양한 케이스가 있으니 말입니다.
그래서 드론을 꾸밀 스킨이 있습니다. 사진=https://www.banggood.com
이제 조종 솜씨만큼 개성 넘치는 나만의 드론을 완성할 수 있습니다. 스킨으로 늘어난 무게가 비행시간에 영향을 주는 사실은 별로 중요하지 않습니다. 중요한 것은 한 치의 오차도 없이 스킨을 붙일 수전증 없는 정교한 손놀림입니다.
스마트폰 액정 보호 필름조차 한 번도 성공하지 못했는데 드론을 전부 꾸밀 수 있을까요? 사진=https://www.banggood.com
개성 넘치는 스킨은 드론을 즐기는 금손의 입문 코스입니다. 이 정도는 즐기셔야 합니다. 도전에 앞서 수전증을 누를 명상을 권합니다.
LED로 빛나는 드론, 난이도 ★★☆☆☆
스킨으로 드론의 개성을 올렸다면 이제 금손을 빛나게 할 LED를 더해볼 시간입니다. 물론 LED 하나 없는 드론은 거의 없습니다.
국민 입문 드론이던 시마 드론조차 4개의 팔에 LED를 가지고 있으니까요. 사진=http://www.symatoys.com
하지만 부품 구입부터 조립 그리고 설정과 튜닝까지 직접 손봐야 할 레이싱 드론에게 빛나는 LED는 금손의 입문 코스입니다.
단순히 LED에 적당한 전원을 연결해 주는 것으로는 만족할 수 없습니다. 사진=https://www.youtube.com
레이싱 드론의 LED는 비행 제어 소프트웨어인 베타플라이트(Betaflight)에서 원하는 순간 빛나도록 설정할 수 있어야 합니다.
베타플라이트 같은 레이싱 드론 제어 소프트웨어는 다양한 LED를 제어할 수 있습니다. 사진=https://github.com
LED 튜닝은 레이싱 드론만의 즐거움이 아닙니다. 촬영용 드론도 LED가 더 있으면 더 빛나지요.
그 LED가 프로펠러에 있다면 드론은 더 화려하게 빛납니다.] https://www.banggood.com
해가 떨어진 후 비행하면 안 되는 우리나라에서 야간 비행을 위한 화려한 LED가 무슨 소용이냐고요? 게다가 인두에 납을 녹여 LED를 연결하는 솔더링(Soldering) 기술은 초등학교 때 이미 마스터했다고요? 조금 금손 난이도를 높여
타이니우프의 좁쌀만 한 LED를 때어 머리카락만큼 가는 전선으로 연결해 보세요. 사진=https://www.youtube.com
원하는 곳에 LED를 넣을 수 있는 레벨의 금손이 된다면 드론은 훨씬 즐거워집니다. 이제 드론 조종기 배터리를 꺼내지 않고
USB를 연결해서 충전하도록 특별해 제작된 보드로 조종기를 개조하거나 . 사진=https://www.aliexpress.com
고가의 DJI 디지털 FPV 고글도 개조할 사진=https://www.youtube.com/
과감함까지 배울 수 있습니다.
드론을 위해 더 가벼운 고프로, 난이도 ★★★☆☆
내가 만든 드론을 내가 원하는 데로 만들 수 있는 금손이라면 남이 완성한 물건까지 내 입맛에 맞게 손대봅시다.
드론의 아쉬운 눈을 보강하는 액션 카메라는 어떨까요? 사진=https://gopro.com
액션 카메라의 원조 고프로는 드론이 사랑하는 카메라지만 드론만을 위한 카메라는 아닙니다. 어떤 충격에도 견디는 두꺼운 케이스의 방수 능력은 반갑지만 물을 견디기 힘든 드론에게는 과하게 호사스러운 능력입니다. 이미 드론이 무겁게 가지고 있는 배터리를 액션 카메라를 위해 별도로 가지고 있는 것도 맘에 들지 않고요. 금손이라면 이런 불만을 내버려 두지 않습니다. 필요 없는 것은 모두 제거합시다.
여기서는 단단한 고프로를 깨끗하게 분해할 금손과 고가의 고프로를 과감하게 부술 쿨함까지 겸비해야 합니다. 사진=https://www.youtube.com
갑옷과 액정화면 그리고 배터리까지 모두 버려 과감한 다이어트에 성공한 고프로에
전원을 공급할 부품을 더하고. 사진=https://betafpv.com
이대로는 불안한 고프로에게 가볍고 산뜻한 새 옷을 선물하면
29g밖에 되지 않는 초!!! 경량 고프로를 만들 수 있습니다. 사진=https://betafpv.com
이제 29g의 무게만 감당할 수 있다면 어떤 드론도 고화질의 영상을 담을 수 있습니다. 그리고 어떤 드론이든 내 맘대로 만들 수 있는 금손이 인증됩니다.
내 맘에 드는 드론이 없다면 3D 프린터로 만든 드론, 난이도 ★★★★☆
난이도 별점 3개 이상의 금손이라면 어떤 드론도 아쉽기 마련입니다. 좀 더 안정적인 호버링을 위해 프로펠러의 양력을 안쪽으로 집중시키는 구조의 드론이 떠오르거나 전혀 다른 형태의 드론이 머릿속에서 떠나지 않을지도 모릅니다.
이런 상상을 실물로 만들어줄 3D 프린터가 필요한 순간입니다.
3D 프린터로 프로펠러까지 만들 수 있는 요즘
3D 프린터 관련 커뮤니티를 방문하면 수없이 많은 드론 프레임을 만날 수 있습니다. 사진=https://www.thingiverse.com
하지만 남이 설계한 드론으로 만족해서야 금손이라 할 수 없습니다. 이제 나만의 드론을 직접 설계할 때입니다. 3차원 설계를 돕는 다양한 3D 캐드 프로그램 덕분에 이제 고민해야 할 것은 드론에 필요한 부품의 크기와 비행에서 발생하는 힘과 이 힘을 견딜 재질 그리고 진동과 충격으로 응력이 집중되는 곳은 없나 조금만 신경 쓰면 됩니다. 거기에 유한 요소 분석(Finite element analysis)까지 할 수 있다면 더욱 좋겠지요. 물론 빠른 속도로 비행할 때 발생하는 공기의 흐름이 드론을 잡아당기지 않도록 유체 역학을 약간의 고민을 더 하시면 충분합니다.
이런저런 고민 끝에 탄생한 드론이 어쩐지 많이 본 듯한 드론이 되었다면 우연입니다. 사진=https://www.youtube.com
기능보다 디자인이 중요한 금손에게도 3D 프린터는 큰 도움이 됩니다.
비록 반짝이는 매끈한 면을 얻기 위해 거친 표면을 미친 듯이 문질러 주어야 하는 단점이 있지만. 사진=https://www.thingiverse.com
이렇게 강화된 팔 근력은 건강에 도움이 됩니다. 애써 만든 드론이 추락으로 부서지면 어쩌냐고요? 다시 팔을 강화시켜 건강에 도움이 되는 거지요.
시스루 한 나만의 드론, 난이도 ★★★★★
아무리 금손이라도 드론 한 대에 담긴 수많은 개발자의 고민을 처음부터 다시 시작할 필요는 없을지 모릅니다. 각 분야의 전문가들이 최선을 다해 만들 드론이 어떻게 만들어졌는지 볼 수 없어 아쉬울 뿐이지요. 그럼 드론을 투명하게 만들면 됩니다. 여기에는 소박한 화학 지식에 금손의 도움이 더해지면 됩니다. 일단 드론을 조심스럽게 분해합니다.
투명으로 만들고 싶은 커버를 선택하고. 사진=https://www.youtube.com
투명 수지가 들어갈 구멍을 준비합니다. 이것으로 틀을 만들면 됩니다.
이렇게 말이죠. 사진=https://www.youtube.com
틀을 적당히 나눠 원래 드론 커버를 꺼내세요. 중요한 건 틀이지 드론 커버가 아니니까 오리지널 커버는 부서져도 상관없습니다. 나누어진 틀을 다시 조립합니다. 그리고 이 틀에 투명 수지를 넣어주세요. 수지가 들어가는 반대 방향은 바람이 나올 구멍이 있어야 빈 공간 없이 잘 만들어집니다. 물론 공기방울이 생겨도 곤란합니다. 수지가 굳은 다음 틀을 제거하면
투명한 커버가 완성됩니다. 사진=https://www.youtube.com
꼭 투명이 아니어도 상관없습니다. 틀이 망가지지 않았다면 얼마든 새로운 커버를 만들 수 있습니다.
물론 커버만으로 드론이 완성되는 건 아니지만. 사진=https://www.youtube.com
금손의 드론이라면 이 정도는 되어야 합니다.
드론은 드론 전용 조종실에서 난이도 ★★★★★
비행이라는 복잡한 행위를 막대기 2개로 조종하는 것이 충분할까요?
온몸을 다해 비행하는 파일럿에 비하면 드론 조종은 너무 소박하다는 생각이 떠나지 않습니다. 사진=https://www.amazon.com
그래서 진짜 헬리콥터의 조종과 비슷한 구조의 드론 조종기도 있었지만
이것으로 충분하지 않습니다. 출력을 조정하는 스로틀을 엄지로 조작하는 것도 이상하지만 요(Yaw) 회전을 위한 페달도 없으니까요. 없으면 만들면 됩니다. 금손이니까요.
드론 조종기에는 4가지 움직임을 위한 4개의 다이얼이 들어 있습니다. 사진=https://blog.naver.com/smoke2000
드론이 앞뒤, 좌우로 기우는 조종을 하는 짐벌은 길게 연장해서 조종대로 만들고 스로틀 다이얼은 레버에 연결해 출력을, 요 다이얼은 페달에 연결하세요.
드론은 페달에 움직임에 따라 움직입니다. 사진=https://www.youtube.com
남은 건 장시간 비행에도 피로가 쌓이지 않을 편안한 의자와 테이크아웃 커피를 즐길 컵홀더뿐입니다.
물론 실감 나는 비행을 위해 드론 카메라와 연결된 FPV 고글은 필수입니다.
드론의 움직임은 느낄 수 없으니 아직 충분하지 않다고요?
지금까지 준비한 시스템이 드론의 기운 각도와 동일하게 움직이도록 유압 장치를 연결하세요. 사진=https://www.youtube.com
이제 더욱 실감 나는 드론 조종실이 완성되었습니다. 이 모든 과정이 너무 복잡하다고 느끼는 금손이시라면
직접 탈 수 있는 드론을 만드는 편이 쉬울지도 모릅니다. 사진=https://www.youtube.com
메이커 정신을 담은 드론의 세계
금손에 덕후들이 드론에만 모여있지는 않겠지만 드론을 좋아하는 사람 중에 금손이 많은 건 사실입니다. 우리에게 익숙한 취미 레저용 드론의 원형이 그렇게 시작했기 때문입니다.
드론을 제어하는 다양한 소프트웨어는 오픈 소스를 통해 덕후들의 금손을 거쳐 만들어지기도 했습니다.
드론의 금손들은 이렇게 필요한 것을 직접 만들고 기술을 나누어 서로 발전하는 메이커 무브먼트(Maker Movement)와 닿아 있습니다.
해마다 금손들은 한자리에 모여 자신의 역량을 뽐내기도 하지요. 사진=https://www.flickr.com
이 놀라운 작품은 사람들의 관심을 이끄는 것으로 끝나지 않습니다. 이렇게 발전한 기술은 처음은 소박해도 발전의 가능성은 가늠할 수 없습니다. 금손들이 만든 드론의 원형이 4차 산업혁명을 여는 기술로 각광을 받게 될 줄 금손들도 상상하지 못했을 테니까요.
여러분은 난이도 별점 몇 개까지 소화할 수 있는 금손의 소유자이신가요? 숨은 능력을 드론과 함께 푸른 하늘로 날려보세요. 우리의 미래는 드론과 하늘이 닿는 그 끝에 있습니다.
WRITER 민연기
하늘을 나는 물건을 하나씩 공부하고 있는 엔지니어 입니다.
http://blog.naver.com/smoke2000
