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드론 낙하산 개발기 2탄

지난번 글에 이어 두번째 글입니다.

=> http://www.woorikiri.com/2016/07/%EA%B5%AD%EB%82%B4-%EC%B5%9C%EC%B4%88-%EB%93%9C%EB%A1%A0%EC%9A%A9-%EB%82%99%ED%95%98%EC%82%B0-%EC%A0%9C%EC%9E%91%EA%B8%B0/

 

대부분의 사람들이 이렇게 생각합니다.

“드론이 왜 떨어지지?”

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(추락후 파손된 드론)

문득 오래전 영화 제목이 생각나네요.

“추락하는 것은 날개가 있다”
(이 영화 알면 아재 ^^;;)

 

하지만 추락하는 우리의 드론에는 날개가 없습니다. 프로펠러만 있을 뿐이죠.

 

드론이 왜 추락을 할까요?
드론이 추락하는 원인은 여러가지가 있습니다.

1. 조종자의 실수

2. 드론의 오동작(전원/센서 이상등)

3.원인을 알 수 없는 오류

 

대부분의 원인이 바로 1번 조종자의 실수 입니다.

제일 흔한 실수가 드론의 비행 경로상의 장애물을 미리 확인하지 못하고 건물, 나무, 전기줄 등에 충돌하여 추락하는 경우가 제일 많습니다.
또 다른 경우로는  드론의 전원을 실수로 꺼버리는 경우입니다. (일명 전원 ON/OFF 컴비네이션 키 조합을 시도한 경우)

다음으로는 드론의 오동작인데요.
최근 출시되는 드론들은 각종 센서들이 탑재되어 있어서, 자동비행도 가능할뿐더러 여러가지 새로운 기능들을 선보이고 있습니다.

물론 장애물 회피를 위한 센서들이 탑재되어 있는 드론들도 있죠.
하지만 그런 센서들을 탑재했음에도 불구하고, 여전히 추락을 하고 있습니다.

GPS를 탑재한 드론의 경우 지구 자기장과 태양 흑점 활동에 영향을 받을 수 밖에 없습니다.
태양의 흑점이 폭발한 후 그 태양풍으로 인해 몇일 후에는 지구의 자기장 지수가 많이 높아지는데,

이런 날에는 비행을 주의하셔야 합니다.
GPS를 사용하는 장치들은 대부분 영향을 받는다고 해도 과언이 아닙니다.

드론 관련 커뮤니티의 추락 관련 글을 분석해보니, 한달에 무려 40건 이상 사고가 발생하고 있습니다.
알려진것만 이정도니, 알려지지 않은 사고들은 훨씬 더 많으리라고 생각됩니다.

 

뭐~ 이런 저런 원인들로 인해 지금도 수많은 드론들이 추락을 하고 있습니다.

 

드론이 추락을 하면서 단순히 드론만 파손된다면 사실 큰 걱정거리는 아닐수도 있습니다.
(물론 비싼 아주 고가의 드론이 떨어진다면 속이 많이 상하겠죠.)

하지만 드론이 추락을 하면서 사람들 위로 떨어지거나, 달리고 있는 차량 위로 떨어진다고 생각을 해보면…
그 피해의 크기는 그 상황이 되어 보지 않아도 누구나 짐작해볼 수 있습니다.
사실 이런 생각은 하기도 싫습니다.

물론 최근에는 이런 드론의 추락 사고시 보상을 해주는 보험도 하나씩 나오고 있긴 합니다.

하지만 근본적으로 드론이 추락하는 상황이 되었을때, 그 피해를 줄여줄 수 있는 뭔가가 있어야 하지 않을까요?

 

 

배를 타면 구명조끼가 있고, 자동차에는 에어백이 있듯이요.

 

 

 

 

 

 

네~ 그래서 제가 드론용 자동제어 낙하산을 만들게 되었습니다.

 

낙하산을 개발하면서 제일 먼지 진행했던 것이 바로 특허출원!
드론 특허 전문가이신 변리사님의 도움을 받아서, 특허를 출원 하였습니다. ^^

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현재 드론의 상태를 감시하는 제어모듈의 개발을 마무리를 하고 있는 상황입니다.

드론용 자동제어 낙하산의 제품 구성은 다음과 같습니다.

  1. 낙하산 제어 모듈
  2. 낙하산 런처
  3. 드론 부착용 어댑터

 

launcher2 launcher3(초기 디자인 모델링)

 

하나씩 살펴볼까요?

먼저 낙하산 제어 모듈입니다.
낙하산 제어 모듈은 드론의 메인 콘트롤러(FC:Flight Controller)와는 별개로 동작합니다.
혹시나 발생할수도 있는 FC의 오류에 대비하려면 별도의 전원을 사용하고, 별도의 센서를 탑재하여 드론의 FC와는 분리가 되어 있어 언제든지 안정적으로 그리고 빠르게 동작할 수 있어야 합니다.

낙하산 제어 모듈은 프로토타입을 거쳐, 테스트용 개발보드, 그리고 현재의 양산 직전의 버전까지 오게 되었습니다.

여기까지 오는데도 사실 6개월이라는 시간이 걸렸네요. ^^;;

현재 낙하산 제어 모듈의 반응 시간은 0.1초 정도 인데요. 이 시간을 더 줄이기 위해서 지금도 펌웨어를 업데이트하고 있습니다.
목표는 0.05초!

단 0.01초라도 더 빨리 추락상황을 탐지해야 더 빨리 낙하산을 펼칠 수 있으니까요. ^^

img_9323(초기 프로토타입 제어 모듈)

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(개발보드/첫 PCB제작)

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(현재의 양산 전 제어모듈)

 

 

다음은 낙하산을 수납하는 런처입니다.
런처 파트는 드론의 무게에 따라서 낙하산의 크기가 달라집니다.

현재 테스트중인 낙하산은 약 120cm 정도 크기의 낙하산인데요.
DJI 팬텀3에 장착할 경우 추락속도를 약 4m/s 정도로 줄여줍니다. (자유낙하시 9.8m/s)

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(주황색 낙하산은 해외 경쟁사 제품)

 

런처 파트도 첫 시제품에서 수십번의 설계 변경을 거쳐서 지금까지 오게 되었는데요.
제품의 완성도를 높이려는 욕심이 있다보니, 디자인도 여러번 변경하게 되고, 좀 더 빠른 동작을 위해서 연구개발을 거듭하고 있습니다.

매일 3D 프린터로 출력하고, 장착해보고 테스트하고~ ^^

 

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다음은 이 모든 모듈들을 드론에 부착하게끔 해주는 어댑터 파트인데요.
낙하산이 펼쳐졌을때 모든 힘이 어댑터쪽에 가해지다보니, 소재를 아주 튼튼한 카본으로 제작을 하였습니다.

국내외 출시된 모든 기종에 부착이 가능하게끔, 기종별로 어댑터를 제공할 계획입니다.

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현재 기준으로는 드론의 추락상황 발생시 약 1초 내외로 낙하산이 펼쳐집니다.
이때 낙하산이 완전히 펼쳐지기전까지 낙하사는 높이가 약 15미터 내외입니다.

즉 고도가 15미터 이상이었을때 제대로 동작한다는 말이죠.
이 높이를 더 낮추기 위해서는 센서도 더 빨리 인지해야하고, 낙하산도 더 빨리 펴져야 합니다.

하지만 여기에 또 다른 걸림돌이 하나가 있는게 바로 무게 입니다.
드론의 경우 무게에 워낙 민감한터라, 경량화가 필수 입니다.

현재 개발중인 제품을 모두 합쳐도 300그램을 넘지 않습니다.
200그램정도로 만들고자 오늘도 경량화를 진행중에 있습니다. ^^;;

 

처음 자율비행 드론을 개발하고자 했던 테스트 비행에서 추락을 하게 되고, 그 계기로 이렇게 드론용 자동제어 낙하산을 만들게 되기까지 참 우여곡절도 많았던것 같습니다.

 

이제 곧 제품 개발을 끝내고, 국내 최초의 드론용 낙하산을 국내와 해외에 선보일 예정입니다.

사실 개발도 힘들었지만, 제품을 양산하는건 또 다른 문제더군요.

 

각종 인증 문제와 금형, 사출, PCB제작, 생산, 조립, 포장 등등…

20여년간 IT쪽에서만 일해왔던 저에게는 완전히 새로운 도전이 아닐수 없습니다. ^^;;

그래도 평소에 제조 프로세스에 대해 궁금해서 틈틈히 공부해둔것이 참 많이 도움이 되고 있습니다.

 

 

하루라도 더 빨리 드론용 자동제어 낙하산을 보여드리고자, 오늘도 저는 달립니다. ^^

보다 더 안전한 비행을 위해!

 

드론용 낙하산에 대해 궁금하신 점이 있으시면 메일(romeo@hexafactory쩜컴)이나 댓글 남겨주세요.
투자 관련 문의도 환영합니다. ^^

 

 

 

 

 

 

 

About 로묘왕자

우리끼리 블로그(http://www.woorikiri.com)를 운영하고 있는 로묘왕자입니다. IT, 모바일, 아웃도어에 관심이 많은 호기심 가득한 얼리어답터

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