드론 안전하게 날리기 (2) - 배터리 잔여량 경고를 무시하지 말자!

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Flying Drones

드론 안전하게 날리기 (2) - 배터리 잔여량 경고를 무시하지 말자!

삶의 행복을 공유하는 하나모자란천사

아래 사진의 DJI 팬텀 4 프로 기체를 운용한 지 6개월이 넘어서고 비행 횟수도 100회를 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 (2) - 배터리 잔여량 경고를 무시하자 말자!



지난 9/30(토) 드론을 날리다가 지상 50 센티미터 높이에서 드론이 떨어지는 사고가 발생했습니다. 드론을 운영하면서 발생한 두 번째 추락 사고입니다. 다행히 기체를 랜딩 하는 중에 추락이 발생하였고 추락 후 기체가 땅에서 살짝 튕기는 반동은 있었으나 랜딩기어에 장착한 랜딩(짐벌) 보호 가드 때문인지 기체는 외관상 아무런 문제가 없는 것으로 보였습니다. 천만다행이었습니다.


먼저 사고가 발생한 원인을 먼저 살펴보겠습니다. 원인은 저의 욕심입니다. 이날 3개의 배터리팩을 충전에서 나왔는데 삼천포대교에서 첫 비행을 하면서 원하는 영상을 얻었고 45% 정도에서 기체를 복귀시켰습니다. 다음 비행 및 촬영지로 이동하다가 중간에 계획되지 않은 곳에서 잠깐만 비행을 하고 사진을 몇 컷을 얻기 위해 새 배터리가 아닌 45% 남은 배터리를 이용해서 기체를 띄웠습니다. 물론 기체를 호버링 시키기 전에 배터리 상태를 체크했습니다. 그리고 멀리 보내는 것이 아니라 가까운 곳에서 시계 비행을 할 것이라 문제가 없을 것으로 생각을 했습니다.


머리 위에서 기체를 이곳저곳으로 옮기며 원하는 사진과 영상을 담다 보니 곧 배터리 부족 경고 설정(아래 그림 기준 30%)에 도달해서 기체가 배터리 부족으로 알람을 알리기 시작했습니다. 일단 사람 심리가 삐뽀삐뽀 알람을 듣게 되는 괜스레 긴장이 되더군요. 머리 위에서 사진 몇 컷을 더 찍는데 뭐 문제가 있을까 생각하고 기체를 내리지 않고 그 위치에서 사진을 조금 더 찍었습니다.


모니터에서 배터리 잔여량이 20% 이하로 떨어지고 17%쯤 되었을 때 기체를 내리기 시작을 했습니다. 잠시 후 기체가 배터리 부족으로 인해 강제로 랜딩을 시작한다고 알리더군요. 어차리 랜딩을 하고 있어서 무시하고 스로틀과 피치를 조정하여 랜딩을 하고 있었습니다. 그런데 랜딩 위치에 사람들이 모여서 양해를 구하고 기체를 다른 위치로 옮겨서 서서히 내리고 있었습니다. 이때도 자동 랜딩 진행은 무시하고 제가 스로틀과 피치를 조작하여 랜딩을 했습니다.


문제는 거의 다 내렸다고 생각하는 순간에 갑자기 기체의 프로펠러가 회전을 멈추고 땅으로 툭 떨어져 버리네요. 헐... 다행히 기체는 땅에서 살짝 튕겨 올랐으나 넘어지지 않고 다시 그대로 자세를 잡고 서 있었습니다. 기체의 외관을 살펴보았으나 문제는 없고, 짐벌이나 카메라도 문제가 없었습니다. 


이후에 다음 포인터로 이동해서 계획된 비행과 촬영을 모두 마쳤습니다. 그리고 다음 주말까지 이 사건에 대해 깨끗이 잊고 있었습니다. 문제는 한 주가 지나고 다음 비행에서 발생을 했습니다. 장소를 옮기고 다른 곳에서 비행을 하는데, 비전 센서 오류가 있다고 캘리브레이션이 필요하다고 합니다. 헐... 아시겠지만 콤파스와 IMU 캘리와 달리 비전 캘리를 위해서는 PC와 DJI Assistant 2 프로그램이 필요합니다. 


일단 시계 비행을 하기로 하고 비전 센서 캘리브레이션 알림을 무시하고 비행을 마쳤습니다. 그리고 기체를 내리고 배터리를 교체하고 다시 전원을 인가하고 DJI GO 앱으로 기체를 상태를 확인하니 여전히 비전 센서 캘리브레이션이 필요하다고 합니다. 그래서 기체를 자세히 살펴보니 기체의 후방 비전 센서가 살짝 위로 밀린 듯한 것을 발견했습니다. 랜딩기어 상단에 비전 센서가 부착되어 있는데 렌즈를 부착한 양면테이프가 살짝 밀려 올라간 것 같아 보였습니다.



일단 집으로 돌아와서 기체를 상세하게 살펴보니 당시 추락의 충격으로 비전 센서가 살짝 밀렸고 배터리 장착 부분의 바디 쉘이 상판/하판이 충격으로 이음새 부분이 살짝 크랙이 간 것을 확인했습니다. 다행히 순접으로 커버할 수 있는 수준이라 순접으로 땜빵을 했습니다.


그리고 DJI Assistant 2 프로그램을 이용해서 비전 센서 캘리브레이션을 수행했습니다. 덕분에 비전 센서 캘리도 수행을 해 보았습니다. 아니었으면 이런 경험도 못했겠죠. 참고로 비전 센서 캘리브레이션을 위해서는 화면 밝기가 밝은 노트북이나 PC가 필요하며 Windows 7  운영체제에 DJI Assistant 2가 설치되어 있어야 합니다. 참고로 집에 있는 모든 PC도 노트북도 Windows 10 기반에 작동되는데 여기서는 DJI Assistant 2는 실행이 되고 펌웨어 업데이트는 정상적으로 수행이 되나 비전 센서 캘리브레이션은 오류가 났습니다.


집에 맥북이 있어서 맥북에 DJI Assistant 2를 설치하고 비전 센서 캘리브레이션을 수행하니 정상적으로 잘 되었습니다. 그렇게 기체는 정상화되었습니다. 그러나 이번 사고는 부주의로 인한 것이기 때문에 그냥 잊고 넘어갈 문제는 아닙니다. 


아래 그림은 기체 배터리와 관련된 설정입니다. 저는 조종기의 오른쪽 사용자 설정 버튼(C2)을 클릭하면 배터리 상태를 즉시에 볼 수 있도록 설정을 했습니다. 그리고 기체 전원을 인가하고 프로펠러에 동력을 인가하기 전에 배터리 상태를 먼저 확인합니다. 배터리 상태를 체크할 요소는 다음과 같습니다.


1. 배터리 잔여량

2. 배터리 온도

3. 배터리 셀당 전압 차이

4. 배터리 부족 경고 설정 상태



첫 번째, 배터리 잔여량을 잘 체크해야 합니다. 이제는 100% 완충된 배터리로만 기체를 운용하겠습니다. 조금 더 날리려는 욕심 때문에 기체를 추락시키는 행위는 더 이상 하지 않겠습니다.


두 번째, 배터리 온도를 잘 체크해야 합니다. 배터리 온도는 상온이 가장 적당하다고 합니다. 여름철에는 비행 중 온도는 문제가 될 것은 없지만 보관 온도를 주의해야 합니다. 특히나 더운 여름날 차에 드론을 보관할 때는 배터리의 온도가 상승되지 않도록 주의가 필요합니다. 더 중요한 것은 겨울입니다. 비행 및 보관 시 20~40℃가 적당합니다. 겨울철 비행 시 배터리 온도를 체크해서 최소 20℃ 이상에서 기체를 비행해야 하며, 영하의 날씨에서 비행할 때는 중간중간 배터리의 온도를 체크하는 것이 좋습니다. 리튬 폴리머 배터리의 특성상 온도가 낮으면 배터리 출력이 급감하기 때문에 비행 중 갑자기 방전이 되어 기체가 추락하는 사고가 발생할 수 있습니다.


세 번째, 배터리 셀당 전압 차이 및 최소 셀 전압 확인이 필요합니다. 제가 이번에 놓친 부분도 이 부분으로 의심을 합니다. 전체적으로 15% 정도 배터리가 남아 있었지만 각 셀당 최소 3.7V 보다 낮을 경우 동력이 Off 된다는 얘기를 사고 후 전해 들었습니다. 해당 내용은 좀 더 확인을 해 보아야겠지만 꽤 신뢰성은 있는 것 같습니다. 그 경우가 아니라면 제 기체가 갑자기 떨어진 이유가 증명이 되지 않습니다.


네 번째, 배터리 부족 경고에 대한 설정과 배터리 부족 경고를 무시하지 말아야 하는 것입니다. 제가 이번에 사고를 경험한 가장 결정적인 이유입니다. 설정도 잘 되어 있고, 경고도 정상적으로 울렸는데 제가 조금 더 날리고자 하는 욕심에 경고를 무시했기 때문에 이런 사고가 발생을 한 것입니다. 혹 이 글을 보시는 드론 유저는 저와 같이 어리석은 욕심으로 기체를 추락시키는 사고를 경험하지 않기를 바랍니다.


오늘도 안전비행 하기길 바라며 글을 마무리합니다.






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