[채상우의 스카이토피아]드론은 왜 프로펠러가 4개일까?

[이데일리 채상우 기자] 우리가 일반적으로 떠올리는 드론의 모습은 모두 네 개의 프로펠러를 가지고 있다. 왜 대부분의 드론은 네 개의 프로펠러를 가진 쿼드콥터로 만들어진 것일까.

쿼드콥터의 가장 큰 장점은 동작원리가 기존의 헬리콥터 형태에 비해 매우 간단해 제어가 매우 용이하다는 점이다. 쿼드콥터의 프로펠러(블레이드)는 로터라는 회전축에 장착돼 돌아간다.

쿼드콥터 제어 방식. 사진=hs36

쿼드콥터의 로터는 네 개로 마주보는 두 개의 로터끼리는 같은 방향으로 인접한 로터는 반대 방향으로 회전해 중심을 잡는다. 각 로터의 회전 속도를 조절하는 것만으로 상승하강 좌우 방향을 자유롭게 조종할 수 있다.

우리가 흔히 보는 헬리콥터 기종인 싱글로터 기체는 중심을 잡기 위해 꼬리에도 소형 로터를 장착해야 하며, 방향 전환과 선회를 위해서는 로터 축을 움직여야 한다. 로터 축과 블레이드 각을 조절해야 한다.

이 같이 제어가 쉬운 쿼드콥터는 자연스레 일반인들이 사용하는 기체에 주로 적용되기 시작했다. 조종법이 쉽고 운항능력도 뛰어나니 다양한 임무에 적용되기에도 적합하다는 장점도 있다.

국내 드론업체 엑스드론의 쿼드콥터 ‘XD-X8’. 사진=엑스드론

“그렇다면 우리가 자주 보는 헬리콥터에도 로터를 많이 달면 성능이 더욱 좋아지지 않을까”라는 질문을 할 수 있다. 물론 틀린 말은 아니다. 하지만 로터를 추가한다는 것은 자동차로치면 엔진을 하나 더 다는 셈이다. 그만큼 연료소모가 늘어난다. 헬리콥터와 같이 장시간 임무를 수행하는 데는 적합하지 않다.

연료소모 외에 쿼드콥터가 가지고 있는 또 하나의 단점은 로터 하나가 망가지면 그대로 추락한다는 것이다. 이를 보완한 것이 로터가 여섯 개 달린 헥사콥터와 로터가 여덟 개 달린 옥토콥터다. 이들은 로터가 하나 두 개 정도 파손되도 운항이 가능하다. 대신 연료 소모가 그만큼 늘어나게 된다.

결국 쿼드콥터는 연료 효율성과 제어의 용이성을 절충한 최선의 모델인 것이다.