쿼드콥터 하드웨어 선정 - 프레임, 프로펠러

쿼드콥터는 내부에 제어 소프트웨어뿐만 아니라 하드웨어도 매우 중요합니다. 프레임의 재질, 길이, 프롭(=프로펠러)의 종류, 길이를 비롯해 나사 하나의 조임까지도 쿼드 전체의 안정성에 영향을 끼칠 수 있습니다.

 

[프레임 그림]

 

저는 450mm프레임을 썼고 재질은.. 조금 탄력적인 플라스틱이네요.. 이름은 잘 모르겠지만 포맥스랑 비슷하지만 조금 단단한 정도입니다.

 

여러 블로그를 보면 카본프레임이 좋다고 하는데 저는 한가지밖에 못써봐서 재질에 관해서는 그다지 뭐라 할 말이 없네요. 나중에 한번 더 자작한다면 카본으로 만들어보고 싶습니다.

 

450mm 길이에 대해서는 선택 실수네요. 제가 인터넷에서 프레임 찾아다닐때는 이거 하나밖에 못찾았었는데 외국사이트까지 보니 더 싸고 좋은 프레임이 많이 있더라구요 ㅠ 국내에는 아직 쿼드콥터같은거에 대한 판매처, 특히 부품만 따로 파는데는 찾기 힘들더라구요. 모터같은것도 다 수입해서 유통하는 업체 뿐이고요.

몇번이나 모터주문하면 재고가 없어서 다른거 고르라 그러고 산 모터에 대해서 질문하면 자기네는 상품페이지에 있는거밖에 모른다고 제조사한테 알아서 전화하라네요.. 상담원이라 그런것도 있겠지만 쿼드 자재 구입하면서 받는 스트레스도 장난 아니었습니다. 잘못 구입하면 호구될까봐요 ㅠ

 

암튼, 쿼드에 뭔가 싣고 싶다거나 매달고 싶으신 분들은 450mm이 좋겠구요, 그게아니라 단순 띄우는 게 목적이라면 320mm정도를 추천드립니다.

 

쿼드가 크면 클수록 프롭도 커야되고 그러면 좀 무서워지더라구요.. 지금은 그러려니 하는데 초반에 돌아갈때는 테스트 한번 할때마다 목숨걸고 했습니다 ㅠㅠ

 

그리고 기체가 크면 클수록 안정성이 높다는 글을 봤는데 기체의 크기는 안정성에 미치는 영향이 크지 않다.. 라는게 제 결론입니다. 오히려 다른 자재(센서나 모터나 변속기)의 조합과 정밀도가 훨씬 안정성에 미치는 영향이 커요. 센서 샘플링타임을 10ms로 하고 테스트할 때 아무리 소프트웨어적으로 노력해도 안되길래 '내가 애초에 불가능한 하드웨어로 하고있나' 싶어서 많이 조사해봤는데 결국 얻은 결과는 센서 샘플링타임을 더 짧게, 정밀하게 하는거였습니다. 이거에 대한 내용은 센서 포스팅할때 자세히 다루기로 하고 넘어가겠습니다~

 

프롭의 재질은 APC가 제일 좋은거 같아요. 부러져도 큰 부담 없고 충돌하더라도 프롭이 쉽게 부러지니까 다른 기물이 상할일도 없고요. 하지만 사람피부에 닿으면 피를 볼거 같긴 하네요 ㄷㄷ 아 APC는 플라스틱이구요 다른 재질로는 나무나 카본 등등이 있겠습니다. 이런 재질은 보통 3D기체(맞나요?)에 자주 쓰이던데 큰 프롭 1개로 고출력을 뽑아낼 때 많이 쓰는거 같더라구요.. 우리는 4개고 고출력보다는 안정성과 빠른 회전속도 변화가 중요하다고 이전 포스팅에 말씀 드렸습니다.

 

프롭을 구매하실 때 보시면 10x47이거나 1047이거나 8045등의 숫자가 붙은걸 볼 수 있는데요 이거는 프롭의 사양입니다.

앞 두자리, 뒷 두자리가 정보구요 1047을 예로 들어 설명 드리겠습니다.

 

[프롭 그림]

 

10의 단위는 인치입니다. 프롭의 길이구요, 450mm프레임에 맞는 사이즈입니다.

 

47은 피치라고 하는건데요. 우리가 자주 사용하는 볼트와 너트의 나선형 홈도 피치라고 하죠. 프롭에서 피치란 프롭이 얼마나 비틀어졌냐라고 보시면 되겠습니다. 많이 비틀어져 있으면 바람을 많이 생성 하겠죠? 하지만 모터에 걸리는 토크도 셀겁니다. 피치의 숫자가 클수록 많이 비틀어졌다고 보시면 됩니다.

 

적은 회전수에 고출력을 뽑아내려면 프롭의 길이는 길게, 피치는 크게 하시면 되지만 무작정 크게 할 순 없는게 모터의 토크도 고려를 해야 한다는 점입니다.

 

그리고 프롭 밸런스라는게 있습니다. 모터가 돌아가면 아무래도 진동이 발생할 수 밖에 없는데 이 진동은 최대한 줄일 수 있는 방법입니다.

 

여담을 하자면~ 진동모터라는 말을 들어보셨나요? 진동모터가 따로 있는게 아니라 일반 정상 모터를 가지고 모터축 옆에 납덩어리를 붙혀놓은 격입니다. 모터가 돌 때 무게중심이 모터축이 아니라면 덜덜 떨리게 되는 원리로 진동모터가 작동하게 됩니다. 실제로 여러분들이 들고다니는 스마트폰 내부에도 이런 진동모터가 소형으로 장착되어 있습니다.

 

우리가 지금 프롭을 달아서 진동모터를 만드려고 하는건 아니니까~ 프롭의 균형을 맞춰줘야겠죠?

 

[프롭밸런서 그림]

 

저는 수소문끝에 이런 기구를 사다가 맞췄습니다 ㅠ 자석 사이에 축을 두고 프롭을 끼운다음 전기테이프를 붙혀서 균형을 맞춰갔습니다. 그러니까 훨씬 진동이 덜하더라구요. 진동 방지를 위해 방진고무 등등 이것저것 많이 해봤는데 이것 역시 센서 포스팅할 때 다시 언급하겠습니다. 결과만 미리 말씀드리자면 프롭밸런스나 방진고무 같은 장치들은 안정성이 있는 기체를 좀 더 안정하게 만드는 역할이지 이런 장치로 진동을 없애는건 불가능하다고 미리 말씀드릴게요.

다음 포스팅에서 만나요~