드론(Drone, UAV), 나는 센서(Sensor)의 집합?!

이전 글에서는 자율주행과 센서와의 관계를 알아보았다. 이번에는 센서와 또다른 깊은 관계를 갖는 바로 드론에 대해 알아보자. 우리는 일반적으로 드론이라고 하면 장난감, 촬영 기구 등으로 생각한다. 하지만 이 드론은 엄청나게 활용도과 광범위하며 센서 역시 빼놓고 이야기할 수 없다.

자율주행과 센서, 그 중심의 LiDAR?

보통 드론(Drone)이라고 하면 우리는 작은 비행물체라고 생각하지만 사람이 없는 원격조종 비행물체 전체를 드론이라고 한다. 그래서 보통 우리가 이야기하는 드론은 Unmanned Aerial Vehicle(UAV)이라고 한다.

그러면 먼저 이런 드론에는 어떤 센서들이 함께 이용될 수 있을까?

1. Accelerometers(가속도 센서) : 적절한 속도의 변화의 비율을 측정하는 센서이다. 그래서 비행중인 드론의 위치와 다른 물체와의 상대적 위치를 결정하는 역할을 한다. 그 밖에도 열 감지를 하면서 드론의 전체적인 상태를 측정할 수도 있다.

어렵게 생각하지 말고 간단히 생각해보면 이 Accelerometers가 잘 작동해야 원하는 곳으로 잘 날아가고 카메라로 영상촬영도 잘 할 수 있다는 뜻이다. 왜냐하면 드론의 상태를 잘 유지시켜 흔들림이나 불안정한 움직임들을 없애는 역할을 하기 때문이다.

2. Inertial Measurement Units(관성 측정 장치) : IMU는 보통 GPS와 함께 사용되어 방향 및 비행하는 길을 유지하는 중요한 역할을 한다.

만약 드론이 정말 자율주행이 된다면 IMU의 역할이 정말 중요해진다. 방향의 자신이 비행하는 길을 제대로 파악하거나 정하지 않으면 다른 드론과 충돌할 수 있기 때문이다. 생각해보면 우리가 타는 비행기도 비행하는 길, 방향, 높이 등이 정해져 있다.

3. Tilt Sensors(각도, 경사 센서) : 이 Tilt Sensors는 자이로 센서와 가속도 센서와 함께 Level flight를 위한 정보를 제공하는 역할을 한다.

*Level flight : 일정한 고도에서 비행하는 것을 뜻한다.

즉, 드론으로 물건을 배송한다고 생각해보자. 꽃병을 운반하는데 드론이 일정한 고도로 날지 못하고 휘청거린다고 생각해보자. 혹시 장애물에 부딪힌다면...?

4. Current Sensors(전류 센서) : 드론도 전자 제품이기 때문에 파워 소비와 사용이 매우 중요하다. 이 센서는 파워 소비를 최적화 및 모니터링하며 안전하게 충전될 수 있도록 해준다. 뿐만아니라 다른 부품 및 모터의 불안정한 상태도 감지해준다.

컴퓨터에서도 파워가 정말 중요하듯이 드론도 파워가 중요하며 이런 파워를 잘 돌봐주는 녀석이 Current Sensors라고 생각하면 편할 것 같다.

5. Magnetic Sensors(자기 센서) : 자기 센서는 나침반의 역할을 한다고 생각하면 쉽다.

6. Engine Intake Flow Sensors(엔진 흡입 유량 센서) : 한국말로 번역하니 정말 이상하지만 쉽게 생각해서 드론의 air-fuel 비율을 맞춰주는 역할을 하는 것이다. 이는 소형 가스 엔진으로 전력을 공급하는 특정 드론에만 부착되어 있다.

지금까지 일반적으로 드론에 부착되는 센서들에 대해 알아보았다. 이렇게 많은 센서들이 기본적으로 드론에는 필요하다. 하지만 지금까지 이야기한 센서들은 모두 드론의 상태를 위한 필수적인 센서들이다. 이 말은 드론에 부가적인, 부수적인, 우리가 알고 있는 센서를 부착하면 다양한 역할을 하는 드론으로 변할 수 있다는 것이 된다. 여러분들 스스로 상상의 날개를 펼쳐보면 좋겠다.

지금까지의 글은 해당 링크를 참고하여 쓴 글입니다.