센서가 없는 완구용 드론으로 시작하셔서 어느 정도 연습을 하시다 중·고가의 센서 드론을 구입해서 첫 비행을 하신다면 느껴지실 겁니다.

 

어? 이렇게 쉬운데 연습이 필요했어? 사진=www.pixabay.com

 

우리가 사용하는 드론에는 많은 센서들이 부착되어 있지만 비행에 필요한 대표적인 센서는 GPS, 지자기, 3축 가속도계와 자이로스코프 등이 있습니다.

 

지자기 센서(자력계)

지구의 자기를 측정하는 센서로, 지구 자기장의 방향과 세기를 파악하여 일종의 ‘전자나침반’이라고 생각하면 됩니다.

 

 

정확한 동서남북 방향을 알게 해 주는데 송전탑이나 스피커 등 자기장을 발생시키는 구조물에 의한 방해가 있는 경우도 많아, 비행 전에 실시하는 ‘컴파스 캘리브레이션’이라 하는 자기보정 절차를 해주는 것이 좋습니다.

 

가속도 센서(3축 가속계), 자이로센서

 

 

 

가속도 센서는 X축, Y축, Z축의 세 축 방향으로 기체의 속도와 위치,기울기, 방향전환 등을 감지할 수 있습니다. 이를 통해서 중력에 대한 위치와 움직임을 측정, 드론의 수평유지를 돕는 자이로스코프와 함께 드론이 안정적인 자세를 유지할 수 있도록 도와줍니다.

 

 GPS센서

 

 

GPS는 군사적 목적으로 1978년에 최초의 시험용 위성을 발사했고 이후 1980년대 들어 우리나라 KAL기가 잘못된 경로로 비행하다가 구(舊)소련 전투기의 의도적인 공격에 격추되는 사고를 계기로 민간에도 개방되었습니다. 인공위성의 신호를 사용하여 드론의 위치 좌표와 고도를 측정하며, 지자기(KP)에 영향을 크게 받습니다.

이러한 센서들로 인해 안정적이고 쉬운 비행이 가능해져 누구나 드론을 날릴 수 있다고는 하지만, GPS 모드를 100% 신뢰할 수 있을까요?

 

 

GPS모드가 아닌 ATTI모드가 필요한 이유

 

toilet bowl effect

소위 ‘변기효과’로 건물 주변이나 도심에서 ‘GPS’교란 또는 전자나침반이 외부영향(자기장, 철성분 등)으로 기능을 상실하여 화장실 변기 물내려가듯이 신호를 처리하지 못하고 빙글빙글 돌며 결국 추락하게 되는 현상입니다.

 

비행중 변기효과로 추락하는 상황입니다.

 

유튜브 등에서 ‘toilet bowl effect drone’을 검색하시면 아찔한 장면을 확인 할 수 있습니다.

한마디로 누구나 쉽게 비행할 수 있도록 자세를 자동으로 제어해주고 방향을 맞추도록 도와주는 센서가 오히려 전자교란 등으로 인해 독이 되어 추락사고가 일어나는 원인이 될 수 있다는 것입니다.

 

이탈리아, 스키 경기중 주파수 간섭으로 추락

 

원인불명으로 추락한 해운대 해수욕장 항공순찰드론

 

다행히 인명피해가 없는 사고였지만, 이러한 센서오류 혹은 전파간섭으로 인한 추락사고들은 언제든지 우리 주변에서 일어날 수 있는 일입니다.

 

ATTI모드란 GPS를 사용하지 않고 자이로 센서 등을 이용해서 비행하는 방식을 말합니다.

 

‘변기효과’가 일어날 시 가장 빠르게 해결할 수 있는 방법은 GPS모드에서 ATTI모드로 수동 전환 후 교란지점을 탈출하는 방법입니다. 전파간섭등으로 추락하는 시간 여유는 불과 수초에 불과하기에 일명 노컨(no control)이 발생하면 단 몇 초안에 모드를 전환하고 신속하게 구출해야 합니다.

 

 

이를 위해서는 평소 전·후·좌·우 4면 모든 방향에서도 자유자재로 조작이 가능한 연습이 필수입니다.

 

 

하지만 ‘DJI 매빅프로’시리즈 등과 같은 기종들은 GPS모드만 가능하고, 수동으로 ATTI모드로 전환을 할수 없어서 ‘노컨’현상이 발생하면 조종자는 무사히 신호가 잡히도록 기도하는 수밖에 없는 점도 한계입니다.

결국 예방이 가장 중요하고, kp지수, 주변 환경등의 문제가 있을때는 과감하게 비행을 포기하는 것이 방법입니다.

 

 

비행을 오래 하신 분들의 공통적인 의견은 드론이라는 비행체를 절대 ‘믿으면 안 된다’라는 것입니다. 드론을 날리기 위해 1순위로 숙지해야 하는 조종자 준수사항에서도 인구 밀집지역에서는 절대 비행금지입니다.

 

 

업무를 위한 비행 VS 안전 고려한 비행금지

무엇보다 조종자 준수사항을 지키는 것이 제 1원칙 이라 할 수 있겠습니다. 그 밖에 자기장지수가 5이상일 때, 바람이 강하게 부는 등 기상조건악화일 때, 고압철탑 등 신호교란 위험지역일 때 비행은 당연하듯이 추락사고의 원인이 됩니다.

 

 

비행 전 기체 점검은 선택이 아닌 의무입니다. 기체와 프롭 상태확인, 비행구역준수, 넓은 개활지, 평소 GPS모드에 의존하지 않는 ATTI모드 연습, 3D맵을 통한 사전 비행계획을 세우고, 인구밀집지역은 무조건 피하는 등 모든 드론 조종자들은 본인만의 안전 노하우를 숙지·점검하고 비행을 하셔야 합니다.

오직 철저한 예방만이 사고를 피하며, 사고가 일어나더라도 2차 3차 일어날 수 있는 추가피해를 방지하는 길이 된다고 생각 합니다.

 

모두 사고 없는 안전한 비행하시기를 기원합니다.

 

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이병철

/ 아나드론스타팅필진
기체를 띄우고 직접 조종한다는 소소한 취미에서 시작하여 드론을 경찰업무에 적용하기 위해 연구하는 전문적 학습공동체(폴드론아카데미)일원으로 활동하고 있습니다.

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