최근에는 수중드론도 관심을 받고 있다. 최대수심 100m까지 하강이 가능하며, 90도, 360도 원하는 데로 움직일 수 있다. 빛이 닿지 않는 수심 깊은 곳에서는 조명을 밝힐 수 있다. 수중드론의 활용은 해안관리, 실종자 수색, 댐의 크렉 조사 등에 활용된다. 드론을 무작정 날리기보다는 알고 날리는 것이 도움이 된다. 이번 호에서는 드론의 구조와 드론의 비행 원리, 각각의 분류별 종류를 설명한다. 드론은 프로펠러의 개수, 구동형태 등에 따라, 또는 용도에 따라 다양하게 분류할 수 있다. 그리고 각각의 종류, 형태에 따라 사용하는 곳이 정해지기도 한다. 이중 용도와 관련된 부분은 드론을 활용한 직업을 소개할 때 다루고, 여기서는 구조와 종류를 알아보고, 수소드론과 수중드론 소개까지 간단하게 곁들인다. 드론의 구조드론을 이해하려면 드론의 구조부터 알아야 한다. 드론은 프레임, 모터, 프로펠러, 컨트롤러 유닛(CU), 파워관리 유닛(PMU), 변속기(ESC), 데이터표시장치(IOSD), 관성측정장치(IMU), GPS, 배터리, 조종기가 모두 갖춰져야 하나의 드론으로서 기능할 수 있다. 프레임이란 기체의 기본 틀을 말하는 것으로 프로펠러부터 배터리까지 모든 부품을 장착하는 기본골격을 말한다. 프레임의 크기에 따라 무게가 달라지므로 가볍고 단단한 소재를 사용한다. 프레임 재질은 다양하다. 미니 장난감 드론에 사용되는 가볍고 충격에 약한 플라스틱이 흔히 사용된다. 두 번째는 알루미늄 소재인데, 저렴하고 편리한 가공성 때문에 초창기 기체에 주로 쓰였다. 하지만 쉽게 균열이 생기고 잘 부러지는 특성이 있다. 마지막으로 탄소섬유 소재로 부식되지 않고 충격 흡수력이 좋은 카본이 있다. 가격이 제법 나가는 중대형 드론은 이 카본 소재의 프레임을 사용한다. 모터는 기체의 추진력을 담당해 비행에 큰 역할을 한다. 모터 내부의 전자석에 전기를 공급하는 부분이 있는데, 브러시 유무에 따라 구분한다. 브러시모터(brush motor)는 가격이 저렴하고 구동이 간단하지만, 브러시 마모로 인한 수명이 짧고 발열이 있다. 그래서 수명이 길고 안정적인 브러시리스모터를 주로 사용한다. 로터(rotor)는 프로펠러라고도 하는데, 회전력을 전진력으로 바꾸어 양력과 추력을 일으켜 드론을 움직인다. 드론의 크기에 따라 프로펠러 직경의 크기도 달라지며, 피치각(날개가 휘어져 있는 부분)이 클수록 비행 속도가 빨라진다.컨트롤러 유닛(CU)은 전원, 통신, 모터, 좌표, 데이터 등 각각의 유닛을 제어, 관리하는 장치다. 컴퓨터로 말하자면 중앙처리장치(CPU)와 같은 역할을 한다.파워 관리 유닛(PMU, power manager unit)은 배터리에서 공급된 전원을 관장하는 장치다. 배터리의 전원을 기체에 필요한 전압으로 바꿔주는 역할을 한다. 변속기(ESC, electronic speed controller)는 컨트롤러의 신호를 받아 전류를 조절해 모터의 회전속도를 통제한다. 각각의 프로펠러를 통제해 기체의 상승과 하강, 전진과 후진을 할 수 있게 한다.데이터표시장치(IOSD, indicator on screen)는 기체 비행 정보를 조종자가 알기 쉽게 모니터로 볼 수 있게 화면에 나타낸다. 방향과 고도, 거리, 속도, 배터리 잔량 등을 알 수 있다.관성측정장치(IMU, inertial measurement unit)는 중력을 측정하는 가속도센서와 각속도를 측정하는 자이로센서로 이뤄져 있으며, 기체 수평을 유지하며 안정된 비행을 하는 데 꼭 필요한 유닛이다. 위성항법장치(GPS)는 위성에서 신호를 받아 현재 위치를 기체에 알려주는 기능을 한다. 보통 장난감 드론 같은 저렴한 드론은 GPS가 없지만, 고가의 드론은 GPS가 있어 안정된 드론 운용이 가능하다.배터리는 화학적 에너지를 전기에너지로 바꾸는 장치로, 리튬폴리머 배터리가 주로 사용된다. 비행시간은 이 배터리의 성능에 좌우된다. 드론의 비행원리드론이 비행할 때는 양력, 중력, 추력, 항력, 외력이 모두 작용한다. 양력은 드론의 모터와 프로펠러의 작용으로 공중에 떠 있게 하는 힘, 중력은 지구가 잡아당기는 힘, 추력은 기체가 기울어짐으로써 해당 방향으로 나아가게 하는 힘, 항력은 공기와 기체의 마찰로 추력을 방해하는 힘, 외력은 외부의 영향으로 인한 항력의 힘(바람, 눈, 비 먼지 등)을 말한다.4개의 날개가 달린 쿼드콥터는 그림 2에서 보듯, 크로스로 된 프로펠러가 정방향(①,③), 역방향(②,④)으로 회전해 움직인다. 4개의 프로펠러가 동일 속도로 회전하면 정지비행 상태(호버링)를 유지하게 된다. 반면, 정지비행 때의 속도보다 빠르게 회전하면 상승하고, 느리게 회전하면 하강한다. 그리
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