드론 안전하게 날리기 (9) - 겨울철 저온으로 인한 배터리 셀 언밸런싱 발생! 본문

Flying Drones

드론 안전하게 날리기 (9) - 겨울철 저온으로 인한 배터리 셀 언밸런싱 발생!

삶의 행복을 공유하는 하나모자란천사

아래 사진의 DJI 팬텀 4 프로 기체를 운용한 지 6개월이 넘어서고 비행 횟수도 150회를 훌쩍 넘어서고 있습니다. 이 정도 비행이면 이제는 손에 익어서 안전하게 날릴 수 있을 거라 생각할 수 있지만 아직도 비행을 하면서 과거에 경험하지 못한 새로운 일들을 경험하게 됩니다. 때문에 드론 동호회를 통해서 다른 분들이 올린 기체 추락과 사고의 소식을 지속적으로 모니터링합니다. 간접적인 경험을 통해 나는 유사한 사고가 발생하지 않도록 스스로 경각심을 주고자 함입니다. 드론을 운영한 구력이 늘어날수록 더 위험성을 느끼고 있습니다. 돌이켜 생각하면 처음 드론을 구입하고 설렘과 기대감으로 겁도 없이 막 날리면서 사고를 내지 않은 것이 천운이라는 생각까지도 합니다. 



사실 GPS가 장착된 쿼드 콥터 드론의 경우 기체 조종은 1시간 정도 날리면 감을 익일 수 있는 수준입니다. 그런데 그게 전부가 아닙니다. 하늘 위의 상황과 내가 직접 눈으로 보는 것이 아닌 드론의 카메라로 보는 시계는 생각보다 폭이 좁고 나의 손으로 조작하는 만큼 보이기 때문에 반응도 느립니다. 때문에 예기치 못한 상황은 언제든지 발생할 수 있습니다. 저도 아직 드론에 대해서 완성형은 아닙니다. 아직도 조금씩 배워나가고 있습니다. 그 과정에서 얻은 저의 경험을 글로 정리해서 새롭게 드론을 시작하는 이들에게 조금이나마 도움이 되고자 '드론 안전하게 날리기'를 연재 형식을 빌어서 글로 정리하고자 합니다. 


 


제가 드론과 관련하여 작성한 포스팅은 제 블로그의 우측 상단 카테고리에서 'Flying Drones'를 클릭하셔서 목록을 선택 후 글을 읽을 수 있고 또는 검색창에서 '드론'을 입력해서 드론과 관련된 포스팅을 찾아서 읽을 수 있습니다.



혹, 처음 드론을 구입하고 드론을 안전하게 날리고자 검색을 타고 이곳까지 오신 분들을 위해 가장 기본이 되는 내용을 간략하게 정리합니다. 드론은 잘 날리는 것보다 안전하게 날리는 것이 더 우선입니다. 안전을 기준으로 정리하면 다음과 같습니다.


1. 지상 기준 고도 150m 이내로 날린다.

2. 가시거리 이내(시계비행)에서 날린다.

3. 사람들과 단체로 날리지 않는다.

4. 스포츠 경기나 스타디움 위로 날리지 않는다.

5. 관제탑이나 공항당국에 사전보고 없이 공항 9.3Km 이내에서 비행하지 않는다.

6. 화재 등 응급상황 근처에서 날리지 않는다.

7. 다른 항공기 근처에서 날리지 않는다.

8. 음주비행을 하지 않는다.

9. 매뉴얼을 충분히 숙지하고 제품의 기능을 익힌 다음에 비행한다.



 드론 안전하게 날리기 (9) - 겨울철 저온으로 인한 배터리 셀 언밸런싱 발생!



☞ 일시 : 2017년 11월 18일 토요일 

☞ 장소 : 삼천포대교공원


토요일 이른 아침 아직 해가 떠 오르기 전에 삼천포대교로 향했습니다. 오늘은 초양도에서 드론을 띄워서 삼천포대교를 배경으로 일출 장면을 영상에 담고 또 초양도에서 삼천포 각산으로 이어지는 사천 바다 케이블카의 공사 진행 현황을 항공사진으로 담아서 SNS를 통해서 알리고자 했습니다. 서둘러 준비한 덕분에 아직 어둠이 걷히지 않았고 휴대폰으로 오늘 일출 시간을 검색하니 7시 8분경으로 아직 20분 정도 여유가 있었습니다. 문제는 구름이 많아서 바다 위로 떠 오르는 일출 장면은 볼 수 없을 것 같았습니다. 또, 바람이 심하게 불고 있어서 드론을 띄울 수 있을지도 걱정이 되었습니다.



결국 바람과 구름 때문에 일출 장면은 담을 수 없었고, 삼천포 대교공원으로 이동하여 드론을 띄웠습니다. 처음 초양도에 도착했을 때는 바람(8m/sec)도 심하고 체감 온도도 영하로 느껴져서 걱정을 했지만 대교공원으로 이동했을 때는 바람도 팬텀 4 프로가 이겨낼 수 있는 수준으로 느껴졌고, 기체에 전원을 넣고 호버링을 시켰을 때에 위 그림에서와 같이 금방 21℃까지 올라가서 호버링 후 25℃를 확인하고 드론을 초양도로 보냈습니다.



특별한 문제없이 초양도에서 각산으로 이어지는 바다 케이블카 공사 현장의 사진을 담았습니다. 그러나 기체를 초양도 방향으로 보냈을 때는 위 사진에서와 같이 '바람이 강합니다. 조심해서 비행하시기 바랍니다'라는 경고 문구를 계속 띄웠습니다. 그러나 피치를 밀었을 때 바람의 저항에도 불구하고 H.S 20Km/h 정도의 속도를 내고 있어서 조금 더 비행을 하더라도 문제가 없다고 판단을 했습니다. 그동안 팬텀 4 프로를 날리면서 녀석이 나에게 보여준 능력을 신뢰를 했습니다.


그러나 문제는 예기치 못한 곳에서 발생을 했습니다. 혹시나 해서 날씨 때문에 C2 버튼을 눌러 배터리 상태를 확인하니 1, 3, 4번 셀이 노란색으로 표시가 되어 있네요. 깜짝 놀랐습니다. 아직 배터리 전체 잔여량은 40% 정도 남아 있지만 걱정이 되었습니다. 아무래도 날씨 때문에 그런 것 같았습니다. 순간 당황해서 상황을 캡처할 순간도 없었습니다. 바로 기체를 홈 포인터로 복귀를 시켰습니다. 복귀를 시키는 동안 바람 때문인지 속도는 나지 않고 배터리는 쑥쑥 내려가는 것이 보였습니다. 수시로 배터리 셀 밸런싱 상태를 모니터 하면서 피치를 홈 포인터로 당기면서 스로틀도 동시에 하강을 시켰습니다.


다행히 사고 없이 기체를 복귀시켰습니다. 배터리 잔여량이 22% 정도로 약 2Km 거리를 복귀시키는 동안 거의 20%의 배터리가 소진되었습니다. 이 경험을 통해 추운 날씨에는 확실하게 배터리가 빨리 소모가 된다는 것을 확인하였습니다. 무엇보다 배터리 셀 언밸런싱 발생 시 한 개의 셀이라도 최저전압(3.2V) 조건을 만족하지 못할 경우 전체 배터리 남은 잔량과 상관없이 전원이 Off 되는 것으로 알고 있기에 걱정이 되었습니다.


그렇다고 연중 겨울이 거의 1/3 수준에 해당하는 대한민국에서 드론을 안 날릴 수도 없고, 앞으로는 각별히 주의를 해야 할 것 같습니다. 무엇보다 비행을 하는 순간에도 수시로 C2 버튼을 클릭해서 배터리 셀 밸런싱 상태를 확인하는 습관을 가져야 할 것 같습니다.


우선 겨울철에는 배터리 소모가 심하게 발생할 것을 대비하여 배터리 부족 경고 설정을 조금 더 안전하게 설정하는 것이 좋다고 판단을 했습니다. 아래 그림은 기본 설정 값입니다. 배터리 부족 경고가 30%에서 울리기 시작하고 배터리 매우 부족 경고는 10%로 설정되어 있습니다.



아직은 한 겨울이 아니기에 우선 배터리 부족 경고를 35%에서부터 울리도록 설정을 변경했습니다. 비행 중에도 수시로 배터리 상태를 체크해야겠지만 혹시나 놓칠 것을 대비해서 35%부터 경고가 울리도록 설정을 했습니다. 배터리 매우 부족 경고는 변경하지 않았습니다. 이 설정을 변경하면 해당 경고가 작동될 때에 자동 랜딩을 시작하기 때문에 이 설정은 그대로 두었습니다.



이 상태로 비행을 하다가 나중에 겨울에 더 날씨가 추워질 경우에는 좀 더 안전하게 40% 수준에서 배터리 부족 경고가 울리도록 설정을 변경하는 것이 좋을 것 같네요.


동호회에서도 유사한 사례가 있어서 링크를 걸어 놓았습니다. 항상 기본에 충실하시고 안전한 비행을 즐기는 드론 유저가 되시길 바랍니다.







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