드론 비행 전에 확인할 것
STUDY
시뮬레이션으로 비행의 감각도 익히고 눈여겨둔 멀티 콥터를 장만하면 이제 비행장에서 비행을 하는 것만 남았습니다. 눈앞에 기체가 있으면 당장 날려보고 싶은 마음은 누구나 같을 것입니다. 마이크로 급의 멀티 콥터를 구매하셨다면 주로 실내 비행을 하기 때문에 설명서에 설명된 방법대로 충전 후 바로 비행하실 수 있습니다. 하지만 200급 이상의 실내에서 비행하기 어려운 기체나 직접 조립한 기체라면 비행 전에 다음을 확인해야 합니다.
- 기체 배터리의 충전 : 처음 구매한 배터리는 대략 70% 정도 충전되어 있습니다. 70% 정도가 장기 보관에도 배터리 성능이 가장 적게 저하되기 때문입니다. 배터리에 대해서는 나중에 상세히 다루기로 하겠습니다.
- 조종기 배터리의 충전 : 비행 중 조종기가 동작하지 않는 경우는 대단히 위험합니다. 멀티 콥터가 어떻게 움직일지 제어할 수 없기 때문에 비행 전에 반드시 확인해야 합니다.
- 촬영용 카메라의 충전 : 항공촬영이 목적이라면 비행 중 촬영이 중단되면 안 되겠지요.
- 여분의 프로펠러 : 멀티 콥터에서 가장 많이 파손되는 부품입니다. 정방향과 역방향 프로펠러가 충분히 여분이 있는지 확인이 필요합니다. 특히 레이싱용 멀티 콥터는 충돌과 추락이 흔하기 때문에 가장 먼저 부서지는 프로펠러가 생각보다 많이 소요됩니다. 기체가 진동이 있다면 프로펠러의 밸런스를 미리 조정해 두는 것이 좋습니다. 프로펠러 밸런스 방법은 나중에 상세히 다루겠습니다.
- 공구의 준비 : 비행 중에 발생할 수 있는 고장에 대비한 공구를 준비해야 합니다. 첫 비행부터 비행 보조 장치의 도움 없이 추락과 충돌 없이 비행을 성공하기 쉽지 않습니다. 현장에서 가벼운 수리가 가능하도록 장비를 준비해야 합니다.
비행 전 기체가 이상 없는지 가볍게 시운전을 해서 이상 여부를 미리 확인하면 좋습니다. 실내에서 시운전을 할 때에는 안전을 위하여 반드시 프로펠러를 제거해야만 합니다. 기체가 가진 기능에 따라 확인해야 할 것이 다르지만 통상 다음과 같은 점검이 필요합니다.
- 변속기나 FC 과열 : 일반적으로도 열이 발생하지만 평소보다 열이 더 많이 나는 경우는 고장을 의심해야 합니다. 프로펠러로 가야 하는 에너지가 올바로 가지 않고 열 에너지로 바뀌기 때문입니다.
- 변속기나 모터의 이상 소음 : 모터 고장으로 소음이 날 수 있지만 전에 없던 높은 고주파 음이 난다면 전자 회로에 이상이 있을 수 있습니다.
- 모터의 이상 동작 : 멀티 콥터는 주로 정류자가 없는 Brushless 모터를 사용합니다. 모터 코일이 고정되고 외부 자석이 힘을 받아 돌아가는데 자석이 이탈되는 경우 정상적으로 회전이 되지 않는 경우가 있습니다. 멀티 콥터에 주로 사용하는 브러시 리스 모터 (Brushless Motor)가 덜컥 거리는 현상 (코깅 현상 Cogging이라고 부르기도 합니다)이 없는지 확인합니다. 모터는 멀티콥터의 진동이 발생하는 곳입니다. 진동에 의해 모터 납땜부가 떨어져 이상 동작을 보이는 경우도 드물지 않게 발생합니다.
- 스크류, 너트 확인 : 모터의 회전으로 인해서 발생하는 진동은 완벽하게 없앨 수 없습니다. 모터에서 발생하는 다양한 주파수의 진동은 모든 종류의 스크류와 너트를 풀 수 있습니다. 비행 중에 모터가 이탈하는 경우도 발생할 수 있습니다. 느슨해진 부분이 있다면 단단히 조여둡니다. 스크류 풀림 방지 접착제를 사용하는 것도 좋은 방법입니다.
기체가 준비되었으니 당장 비행할 수 있을 것 같지만 비가 온다면 어쩔 수 없습니다. 비행하기 좋은 환경은 어떤 조건을 갖춰야 할까요?
- 장애물이 없는 비행 가능한 넓은 장소 : 안테나에서 다시 살펴보겠지만 주파수가 높을수록 전파는 빛과 같은 성질이 커집니다. 높은 주파수를 사용하는 멀티콥터의 전파는 직진성이 강해지지만 굴절성이 떨어져 건물이나 나무에도 신호가 차단될 수 있습니다.
- 비가 오지 않는 바람이 적고 맑은 날씨 : 전자 장비는 기본적으로 물에 약합니다. 방수 처리를 하고 비행할 수 도 있지만 안전을 위해 추천하지 않습니다. 바람이 강한 날은 기체가 바람에 밀려서 뜻대로 조종이 되지 않습니다. 기체마다 비행이 가능한 최대 풍속은 각각 다르지만 통상 6m/s 이상의 풍속에서는 비행을 권하지 않습니다. 비행은 가능하지만 바람의 영향으로 기체가 흔들리거나 원하는 방향으로 조종이 어려워지기도 합니다.
- 지구자기장 : 공원에서 멀티 콥터 날리는데 갑자기 우주와 연결되는 묘한 이야기 같지만 여러 가지 센서의 도움을 받아야 하는 멀티 콥터는 정말 우주의 영향을 받기도 합니다. 우리는 나침반을 통해서 동서남북의 방향을 알 수 있습니다. 멀티 콥터 중에서 지자기 센서가 장착되어 있는 모델이 많은데 이 지자기 센서가 나침반의 역할을 합니다. 보통 GPS에 지자기 센서가 같이 장착되어 있습니다. 춘분과 추분, 태양의 흑점이 활발할 때 지자기 교란이 발생하는데 국립전파연구원 우주전파센터 (http://www.spaceweather.go.kr/)는 지자기 폭풍경보 서비스를 제공합니다. 지자기 폭풍이 불면 이 지자기 센서가 방향을 잃어버리기 때문에 지자기 센서를 통한 비행이 불가능해집니다.
출처 : 국립전파연구원 우주전파센터각 나라에서 측정된 지자계 수치의 평균치를 Kp 수치라고 합니다. Kp수치가 4 이하가 되어야 지자기 교란에 의한 조종 불능 현상이 없다고 알려져 있습니다. Kp수치가 높으면 비행을 중단하거나 GPS 등의 자동 조정이 아닌 수동 조종으로 운행하셔야 합니다. 예로 든 위 그래프의 우주전파 센터의 Kp값은 2 이하 이므로 비행에 별다른 영향이 없을 것 같습니다.
앞서 소개했던 스마트폰 앱 SAFE FLIGHT에서도 간단하게 지구자기장 상태를 확인할 수 있습니다.
출처 : SAFE FLIGHT screen shot
더 많은 드론 이야기를 만나보세요 : FPV미니드론
http://book.naver.com/bookdb/book_detail.php?bid=13584005
