드론 부품에는 다른 부품에 없는 조건이 있습니다. 무거워지면 그만큼 못 납니다.

지그는 무거워도 됩니다. 조금 불편할 뿐입니다. 드론은 다릅니다. 무게가 그대로 비행시간을 깎습니다.

보호와 경량이 서로 당깁니다

프로펠러 가드를 예로 들겠습니다. 다는 목적은 보호입니다. 그런데 보호하려면 크고 두꺼워야 하고, 크고 두꺼우면 무거워집니다.

가드 하나에 붙는 두 가지 요구 보호하려면 크고 두껍게 · 벽과 나뭇가지를 막아야 합니다 · 부딪혀도 부러지면 안 됩니다 설계 그 사이 날려면 작고 얇게 · 무거우면 비행시간이 줍니다 · 프로펠러에 닿으면 안 됩니다 3D프린팅은 형상으로 이 사이를 맞춥니다. 필요한 곳만 두껍게 만듭니다.

기성품 가드는 이 사이를 평균으로 잡습니다. 모든 기종에 두루 맞아야 하기 때문입니다.

맞춤으로 만들면 기종 하나에만 맞추면 됩니다. 그래서 덜어낼 곳을 더 덜어낼 수 있습니다.

실제 사례 2건

DJI MINI 프로펠러 가드

시중 제품이 아니라 맞춤으로 만든 가드입니다. 요구 조건이 문서로 남아 있어 그대로 옮깁니다.

드론에 장착된 프로펠러 가드 4개
드론에 장착된 프로펠러 가드 4개

요구 조건무엇을 맞췄나
충돌 보호벽과 나뭇가지에 닿아도 프로펠러를 막습니다
프로펠러 반경회전 범위에 간섭하지 않도록 공간을 뒀습니다
경량화비행 성능에 영향이 없도록 무게를 줄였습니다
안정적 장착비행 중 빠지지 않도록 기체에 맞춰 뽑았습니다

두 번째 항목이 가장 위험합니다. 가드가 프로펠러 회전 범위 안으로 들어오면 부품이 아니라 사고가 됩니다. 그래서 기종과 프로펠러 치수를 먼저 확인합니다.

네 번째 항목도 같은 이유입니다. 비행 중에 가드가 빠지면 그것이 곧 낙하물입니다.

FPV 드론 프레임

이쪽은 가드가 아니라 기체 자체입니다. 실제로 날려 볼 목적으로 만든 프레임입니다.

3D프린팅으로 만든 FPV 드론 프레임 상판과 본체
3D프린팅으로 만든 FPV 드론 프레임 상판과 본체

FPV 는 자주 떨어집니다. 빠르게 날기 때문입니다. 떨어질 것을 전제로 만듭니다. 그래서 조건이 가드와 다릅니다.

소재는 ABS 를 썼습니다. 표면 마감이 괜찮고, 내구성과 내열성이 있어 충격을 받는 부품에 맞습니다.

적층 결이 보이는 FPV 프레임 클로즈업
적층 결이 보이는 FPV 프레임 클로즈업

장비는 UltiMaker Method XL 입니다. 이유는 공차입니다. 프레임은 모터와 기판, 카메라가 전부 물려 들어가는 부품이라 구멍 위치가 어긋나면 조립이 안 됩니다.

금형을 파지 않고 만들었다는 점도 중요합니다. 날려 보고 고칠 것이 나오면 다시 뽑습니다.

소재는 어떻게 고르나

조건보는 소재
가볍고 형상만 확인PLA 계열로 충분합니다
부딪히고 떨어집니다ABS 나 질긴 계열을 봅니다
힘을 크게 받는 구조나일론 계열이나 ULTEM 계열을 봅니다
얇고 복잡한 형상SLS를 봅니다

드론 부품에서 소재를 정하는 것은 강도만이 아닙니다. 같은 강도를 몇 그램으로 내느냐입니다.

다시 봐야 할 경우

구분내용
맞는 경우기종에 맞는 기성품이 없는 경우 / 카메라나 센서를 다는 맞춤 마운트 / 날려 보고 고쳐 가며 만드는 프레임 / 부러져서 다시 만들어야 하는 부품
다시 봐야 합니다기성품이 있는 부품 — 사는 편이 대개 쌉니다 / 비행 안전에 직결되는 구조 — 검증을 따로 하셔야 합니다 / 오래 햇빛에 두는 부품 — 자외선에 약해집니다 / 아주 가벼워야 하는 경쟁용 — 탄소 소재 쪽을 함께 보셔야 합니다

안전 이야기를 한 번 더 하겠습니다. 프로펠러 근처에 붙는 부품과 기체를 지탱하는 구조는 잘못되면 추락으로 이어집니다. 만들어 드릴 수는 있지만, 비행 검증은 쓰시는 쪽에서 하셔야 합니다.

담당자가 확인할 것

  1. 기종을 알려주십시오. 같은 이름이라도 세대에 따라 치수가 다릅니다.
  2. 프로펠러 반경을 확인합니다. 간섭이 생기지 않을 여유를 여기서 잡습니다.
  3. 목표 무게가 있으면 알려주십시오. 없으면 기존 부품 무게를 기준으로 잡습니다.
  4. 어디에 부딪히는지 알려주십시오. 소재가 여기서 갈립니다.
  5. 어떻게 물릴지 정합니다. 나사인지 끼움인지에 따라 형상이 달라집니다.