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드론 소개

드론이란?

무인(無人) 비행기로, 사전적 의미로는 '(벌 등이) 왱왱거리는 소리' 또는 '낮게 웅웅거리는 소리'를 뜻한다. 기체에 사람이 타지 않고 지상에서 원격조종한다는 점에서 무인항공기(UAV)라는 표현도 쓰인다. 드론은 초기에는 공군기나 고사포의 연습사격에 적기 대신 표적 구실로 사용되었으나, 현재는 정찰·감시와 대잠공격의 용도로 사용되고 있다.

드론의 분류

드론은 용도에 따라 표적드론(target drone), 정찰드론(reconnaissance drone, RQ) 또는 감시드론(surveillance drone), 다목적 드론(multi-roles drone, MQ) 등으로 구분된다.
대표적으로 표적드론에는 1950년대 제작된 라이언 파이어비(Ryan Firebee), 감시드론에는 핵무기활동 감시용으로 1998년 도입인 글로벌 호크(Global Hawk, RQ-4), 정찰과 공격이 가능한 드론(MQ)에는 중형급인 프레데터(Predator, MQ-1)와 대형급인 리퍼(Reaper, MQ-9) 등이 있다.

드론의 역할

제2차 세계대전 직후 수명을 다한 낡은 유인 항공기를 공중 표적용 무인기로 재활용하는 데에서 개발되기 시작한 드론은 냉전 시대에 들어서는 적 기지에 투입돼 정찰 및 정보수집 임무를 수행하였다. 이후 원격탐지장치, 위성제어장치 등 최첨단 장비를 갖추고 사람이 접근하기 힘든 곳이나 위험지역 등에 투입되어 정보를 수집하기도 하고, 공격용 무기를 장착하여 지상군 대신 적을 공격하는 공격기의 기능으로 활용되고 있다.
아울러 최근에는 군사적 역할 외에도 다양한 민간 분야에서 활용되고 있다. 대표적인 것이 화산 분화구 촬영처럼 사람이 직접 가서 촬영하기 어려운 장소를 촬영하거나, 인터넷 쇼핑몰의 무인(無人)택배 서비스이다. 무인택배 서비스의 경우 인공위성을 이용해 위치를 확인하는 GPS(위성항법장치) 기술을 활용해 서류, 책, 피자 등을 개인에게 배달하는 것이다.

드론의 구조와 작동 원리

드론은 프로펠러의 개수에 따라 바이콥터(2개), 쿼드콥터(4개), 헥사콥터(6개), 옥토콥터(8개) 등으로 구분한다. 프로펠러 개수가 3개인 드론도 있으나 이는 바이콥터와 유사한 방식으로 공중에 뜬다. 드론에 부착되는 프로펠러가 짝수인 것은 뉴턴의 제3법칙인 작용 반작용의 법칙을 활용하기 때문이다. 프로펠러가 4개 달려 있는 쿼트콥터를 기준으로, 마주보는 프로펠러 1쌍은 시계 방향으로 돌고 다른 1쌍은 반시계 방향으로 회전해 작용 반작용의 원리에 의해 일정 고도를 유지하며 떠 있는 호버링(hovering)을 할 수 있게 된다.
앞쪽 프로펠러보다 뒤쪽 프로펠러를 빠른 속도로 회전시키면 드론은 앞으로 나아갈 수 있다. 프로펠러가 느리게 도는 쪽의 양력, 즉 들어 올리는 힘이 작아지고 빠르게 도는 쪽의 양력이 커지면서 드론이 앞쪽으로 기울어지게 되고, 이때 양력이 뒤쪽을 향하면서 전진하게 되는 원리이다. 왼쪽 프로펠러 2개보다 오른쪽 프로펠러 2개를 더 빠른 속도로 회전시키면 오른쪽 양력이 더 커지면서 드론이 왼쪽으로 이동하게 된다. 반대로 왼쪽 프로펠러를 더 빠르게 회전시켜 양력을 오른쪽보다 크게 만들면 오른쪽으로 이동하게 된다.

알기쉬운 항공기의 종류

항공기의 종류는 어떻게 되나요 ?

비행기, 비행선, 활공기, 회전익항공기, 항공우주선 및 일정 규모(최대이륙중량 600kg) 이상의 동력비행장치로 구분되며 국제민간항공협약(ICAO)에 따른 공통된 안전기준 적용됩니다.



* 국제기준에 따라 항공기에 대해서는 형식증명 필요(항공법 제17조)

초경량비행장치는 기준은 어떻게 되나요 ?

항공기 외에 비행할 수 있는 적은 규모의 동력비행장치, 회전익비행장치, 패러플레인, 기구류, 무인비행장치 및 인력활공기로 구분되며 각 국가에서 정한 안전기준 적용



(경량항공기) 규모가 큰 초경량비행장치를 대상으로 미국의 스포츠항공기(LSA, Light Sports Aircraft)제도를 벤치마킹하여 국내 실정에 적합한 경량항공기로 분류, 안전기준 적용
⇒ 동력비행장치, 회전익비행장치 및 패러플레인중 2인승, 최대이륙중량 600kg이하의 비행장치를 경량항공기로 재분류

항공기 등의 종류

항공기 비행기 엔진에 의해 추진력이 발생되며 날개에 대한 공기의 반작용으로 양력을 얻는 고정익 항공기
비행선 엔진에 의해 추진력이 발생되며 주로 헬륨가스 등에 의해 공중부양하는 항공기
활공기 엔진 없이 항공기 또는 자동차로 견인하여 공중부양, 기류를 이용하는 고정익 항공기
회전익 항공기 로터블레이드(회전날개)에 의한 공기의 반작용에 의해 부양되는 항공기
항공 우주선 지구대기권 내외를 비행할 수 있는 비행체
경량 항공기 타면조종형 비행기 엔진에 의해 추진력이 발생되며 날개에 대한 공기의 반작용으로 양력을 얻는 고정익 경량항공기
체중이동형 비행기 프로펠러 엔진에서 추진력을 얻고 고정날개의 공기반작용에 의해 양력을 얻는 경량항공기
경량 헬리콥터 로터블레이드(회전날개)에 의한 공기의 반작용에 의해 부양되는 경량항공기
자인로블레인 기체의 주행시 공기력 작용에 의하여 회전하는 회전익에서 부양되는 경량항공기
동력 패러슈트 낙하산류에 추진력을 얻는 장치 및 고정식 착륙장치를 부착한 경량항공기
초경량 비행장치 동력 비행장치 행글라이더에 엔진을 부착하고 체중을 이동하여 방향을 조종하는 비행장치
회전익 비행장치 로터블레이드(회전날개)에 의한 공기의 반작용에 의해 부양되는 비행장치
동력패러글라이더 낙하산류에 추진력을 얻는 장치를 부착한 비행장치
기구류 기체의 성질이나 온도차 등으로 발생하는 부력을 이용하여 하늘로 오르는 비행장치
무인비행장치 사람이 타지 않고, 원격 조종 또는 스스로 조종되는 비행장치
인력활공기 낙하산류 또는 합금소재 뼈대에 천을 입혀서 만든 사람이 아래 매달려 활공할 수 있는 비행장치
낙하산류 항력을 발생시켜 대기 중을 낙하하는 사람 또는 물체의 속도를 느리게 하는 비행장치