요즘 드론은 어디에서나 볼 수 있습니다. 그래서 직접 드론을 날려보고 싶은 마음이 들지만, 막상 어떻게 조종해야 할지 막막하게 느껴질 수 있습니다. 이 글에서는 가장 기본적인 개념부터 시작해 누구나 쉽게 따라 할 수 있도록 드론 조종법을 차근차근 설명해 드립니다.
드론이란 무엇일까?
사람들이 '드론'이라고 말할 때 정확히 무엇을 의미하는지에 대해서는 다소 혼란이 있습니다. 엄밀히 말하면 무인으로 운용되는 모든 비행체가 '드론'입니다. 일부는 원격으로 조종되고, 일부는 자율 비행을 하거나 두 방식을 결합한 형태입니다. 따라서 라디오 조종 장난감도 기술적으로는 드론에 해당합니다.
하지만 일반적으로 통용되는 의미의 드론은 쿼드콥터(4축), 헥사콥터(6축), 옥토콥터(8축) 같은 멀티로터 항공기를 가리킵니다. 이 글에서도 그런 의미로 사용하겠습니다.
드론이 나는 원리
멀티로터 드론은 각 로터(회전날개)가 만들어내는 추력으로 몸체를 들어 올리며 비행합니다. 로터들은 서로 짝을 이루어 회전 토크를 상쇄하는데, 모든 로터가 같은 속도로 회전하면 드론은 제자리에 호버링(정지 비행)하게 됩니다.
각 로터의 상대적인 회전 속도를 조절하면 드론은 피치(pitch, 전후 기울임), 롤(roll, 좌우 기울임), 요(yaw, 좌우 회전) 동작을 수행할 수 있습니다. 탑재된 비행 컨트롤러가 이 명령들을 모터 출력 조절로 변환해 원하는 움직임을 구현해 줍니다.
자이로스코프, 고도 고정, GPS 및 충돌 센서
롤, 피치, 요를 구현하기 위한 모터 출력 조절 외에도, 드론에는 조종을 더욱 쉽게 만들어 주는 여러 기술이 탑재되어 있습니다.
모든 최신 드론에는 전자식 자이로스코프(각도 센서)가 내장되어 있어 드론이 자동으로 수평을 유지할 수 있습니다. 자이로가 없다면 조종자가 항상 수동으로 드론의 수평을 잡아줘야 합니다!
또한 많은 드론에는 고도계가 장착되어 있어 자신의 고도를 인식합니다. 덕분에 '고도 고정(Altitude Lock)' 기능이 가능한데, 이 기능이 활성화되면 드론은 조종자가 지정한 높이에서 계속 호버링을 유지합니다.
마지막으로, 고가형 드론에는 GPS 수신기가 내장된 경우가 많습니다. GPS는 드론이 지구상에서 자신의 위치를 파악하게 해주어, 앞뒤로 흐트러짐 없이 제자리에 정지 비행할 수 있도록 도와줍니다.
이 세 가지 기능이 결합되면 드론은 3차원 공간에서 자동으로 자신의 위치를 유지할 수 있어, 초보자도 쉽게 비행시킬 수 있습니다. 반면 레이싱 드론이나 저가형 장난감 드론은 자이로만 탑재된 경우가 많아 조종 난이도가 훨씬 높지만, 그만큼 도전의 재미와 성취감도 큽니다.
고급 드론에는 초음파 충돌 센서가 추가로 달려 있는 경우도 있습니다. 이 센서는 벽과 같은 장애물을 감지해 충돌 전에 드론을 멈춰 줍니다. 다만 대부분의 경우 모든 방향을 커버하지는 못하므로, 센서가 감지 가능한 방향을 미리 확인해야 합니다. 또한 완벽하지 않으므로 센서에만 의존하는 것은 피하는 것이 좋습니다.
드론 관련 법규 확인하기
드론을 구매하기 전에 반드시 거주 국가와 지역의 드론 규정을 확인해야 합니다. 비행 가능 구역, 드론 등록 의무 여부, 조종 자격 필요 여부 등에 대한 규칙이 있으며, 국가와 지방자치단체마다 규정이 다릅니다. 한국의 경우 항공안전법에 따라 250g 이상 드론은 신고 의무가 있으니, 국토교통부 드론원스톱 민원서비스를 통해 미리 확인해 두는 것이 좋습니다.
기본 조작법 익히기
일부 드론은 스마트폰 화면의 온스크린 컨트롤로 조종하지만, 대다수는 전용 물리 컨트롤러(송신기)를 사용합니다. 비디오 게임 컨트롤러를 사용해 본 경험이 있다면, 드론 조종을 처음 배울 때 기본적인 레이아웃이 크게 낯설지 않을 것입니다.
컨트롤러 양옆에는 두 개의 조종 스틱이 있으며, 왼쪽 스틱은 왼손 엄지로, 오른쪽 스틱은 오른손 엄지로 조작합니다. 컨트롤러에는 추가 버튼이 있을 수 있지만 모델마다 다르므로, 드론 설명서를 참고해 각 버튼의 기능을 익혀두세요.
조종 스틱 배치에는 크게 두 가지 표준 방식이 있는데, 각각 모드 1(Mode 1)과 모드 2(Mode 2)라고 불립니다.
모드 2가 압도적으로 널리 사용됩니다. 대부분의 드론과 무선 조종 항공기는 모드 2 컨트롤러를 기본으로 출시되거나, 두 모드를 지원하는 경우 모드 2로 설정되어 배송됩니다.
모드 2 레이아웃은 다음과 같습니다:
왼쪽 스틱은 스로틀(추력)과 요(회전)를 담당합니다. 스틱을 위나 아래로 밀면 드론의 추력이 증가하거나 감소하여 고도가 오르내립니다. 이 스틱은 중앙으로 돌아오지 않고 손을 떼어도 스로틀 위치에 그대로 머물러 있다는 점에 유의하세요.
왼쪽 스틱을 좌우로 움직이면 드론이 좌우로 회전합니다. 즉, 드론의 '기수'가 가리키는 방향이 바뀝니다.
오른쪽 스틱을 위아래로 밀면 드론이 피치 동작을 하여 기수 방향(앞으로 밀 때) 또는 꼬리 방향(뒤로 당길 때)으로 이동합니다. 피치 조작을 깊게 할수록 드론은 더 빠르게 전진하거나 후진합니다.
오른쪽 스틱을 좌우로 밀면 드론이 해당 방향으로 롤(측면 이동)합니다. 즉, 옆으로 이동하는 것입니다.
모드 1 레이아웃은 다음과 같습니다:
역시 스로틀, 요, 롤, 피치가 모두 존재하지만 위치가 바뀌어 있습니다. 스로틀과 피치의 위치가 서로 바뀌었고, 롤과 요는 모드 2와 같은 자리에 있습니다.
조종 입력은 다양하게 조합하여 여러 기동을 연출할 수 있습니다. 예를 들어 모드 2 컨트롤러에서 오른쪽 스틱을 대각선 방향으로 밀면 드론이 사선으로 비행하고, 요와 롤 입력을 함께 사용하면 기울어진 선회(뱅크턴)를 수행할 수 있습니다.
비행 전 준비 사항
처음 드론 조종을 배우기 전에 몇 가지 준비 작업이 필요합니다. 드론 설명서를 참고해 비행 전 점검 사항과 비행 준비 방법을 확인하세요. 보통 배터리 장착, 드론과 컨트롤러의 페어링(동기화), 육안으로 확인 가능한 손상이나 문제 여부 점검 등이 포함됩니다.
비행 시작하기
실제 비행에 앞서 드론 시뮬레이터로 조작감을 연습해 보는 것도 좋은 방법입니다. 화면상 가상 컨트롤을 제공하는 앱도 있고, 조금 비용을 들여 더미 컨트롤러가 포함된 PC용 시뮬레이터를 구입할 수도 있습니다. 어느 쪽이든 시뮬레이터에서 비행을 연습하고 조작에 익숙해지는 것이 가장 안전한 학습 방법입니다.
또는 저렴한 나노 드론을 구입해 수동 비행을 연습하는 것을 추천합니다. 조작 방식은 완전히 동일하지만, 고가 카메라 드론을 추락시켰을 때의 아픔 없이 마음껏 부딪히며 연습할 수 있습니다.
초보자가 드론 조종을 익히는 요령은 천천히 시작해 하나의 동작을 완전히 마스터한 후 다음 단계로 넘어가는 것입니다. 추천 연습 순서는 다음과 같습니다:
- 이륙 후 착륙을 반복하며 자신감이 생길 때까지 연습합니다.
- 다음으로 한 지점에서 호버링(정지 비행)을 연습합니다.
- 그다음 요(회전)를 익힙니다. 호버링을 유지하면서 드론이 제자리에서 방향을 바꾸도록 합니다.
- 기수가 자신과 반대편을 향한 상태에서 피치와 롤을 연습합니다.
- 이제 기수가 자신을 향한 상태(노즈인)에서 호버링, 그리고 피치와 롤을 연습합니다. 이때는 드론을 마주 보고 있기 때문에 조작이 '반대로' 느껴집니다.
- 모든 기동에 자신감이 생기면 지금까지 배운 것을 조합해 시계 방향과 반시계 방향 원형 비행을 시도합니다.
- 마지막으로 8자 패턴 비행을 연습합니다.
너무 서두르지 마세요! 연습, 연습, 또 연습! 반복하다 보면 어느새 조종 감각과 근육 기억이 발달해 생각하지 않고도 자연스럽게 비행할 수 있게 됩니다. 즐거운 비행 되세요!