과학과 공학이 재미있다! 드론의 눈으로 날아보자!!

미과공 FPV 미니드론》은 우리가 흔히 알고 있는 장난감드론을 소개하는 뻔한 드론 책이 아닙니다. FPV는 First Person View(일인칭 시점)의 약자로, 드론에 FPV 장치가 적용되었을 때, 드론을 조종하는 파일럿은 멀리서 드론을 보고 조종하는 것이 아니라 직접 드론에 탑승하여 드론을 조종하게 됩니다. 그것은 바로 FPV 영상송수신장치가 있기 때문이죠. 드론에 손가락 한 마디 크기의 작은 카메라로 미니드론에 눈을 달아주면 멋진 드론레이싱이 가능합니다. 프로 드론레이서가 되기 전에 과학과 공학 원리를 익히고 드론에 탑승하여 비행을 준비해 보세요. 이 책을 통해 누구나 하늘 위에서 새처럼 비행할 수 있을 거예요.

서문
과학자와 공학자 이야기

PART 01 드론이란?
01. 왜 ‘드론’일까요?
02. 어떤 모양의 드론이 있을까요?
드론의 이름은 프로펠러의 개수에 따라 달라져요
프로펠러가 많으면 어떤 점이 좋을까요?
03. 드론을 열어 봅시다
미니드론을 해부해 봅시다

PART 02 과학 원리로 이해하는 드론의 부품
Ⅰ . 드론의 몸통, 프레임
01. 드론을 만드는 재료
재료들의 무게를 비교하기, 비중(比重, Specific Gravity)
02. 드론을 위한 소재, 카본(Canbon)
탄소섬유로 만든 드론 프레임
드론 프레임의 크기
03. 3D프린터로 만든 드론 프레임
3D프린터로 드론 프레임 만들기
Ⅱ . 드론의 날개, 프로펠러
01. 중력은 무엇이죠?
02. 중력을 극복하는 세 가지 방법
중력보다 더 큰 힘으로 올라가기
공기보다 가볍게 떠오르기
날개의 양력을 이용하기
03. 프로펠러의 작용과 반작용
Ⅲ . 드론이 하늘을 달리는 힘, 모터
01. 자기력은 무엇인가요?
02. 자기력을 이용해 움직이는 ‘모터’
03. 미니드론은 어떤 모터를 사용할까요?
모터가 회전하는 속도, RPM(Revolution Per Minute)
모터를 더 빨리 돌리려면 어떻게 해야 할까요?
모터가 회전하는 힘, 토크(Torque)
04. 더 강력한 BLCD 모터
Ⅳ. 드론의 두뇌, 비행조종 컴퓨터
01. 드론도 사람처럼 감각을 느낀다고요?
드론의 균형감각, 자이로센서(Gyroscope Sensor)
드론의 속도감각, 가속도센서(Accelerometer)
02. 드론을 움직이는 컴퓨터, FC
FC는 모터의 속도를 어떻게 조종할 수 있나요?
Ⅴ . 드론의 연료통, 배터리
01. 전기는 무엇인가요?
전자가 움직이면 전기가 발생해요
전기를 담아두는 그릇, 배터리(Battery)
02. 드론에는 특별한 건전지가 필요해요
전기의 압력, 전압(Voltage)
전기가 흐르는 양, 전류(Ampere)
얼마나 많은 전류를 흐르게 할 수 있을까, 방전율(Discharge rate)
리튬폴리머배터리 이해하기
드론의 리튬폴리머배터리 주의사항
리튬폴리머배터리의 사용과 폐기

PART 03 드론과 소통하기
Ⅰ . 드론의 언어
01. 드론과 대화할 수 있게 해주는 ‘전파’
전파가 만들어지는 과정
02. 드론이 사용하는 언어가 있어요?
2.4GHz 주파수 안에서도 다른 언어가 존재해요
Ⅱ . 드론과 대화하기
01. 드론과 대화하는 도구, 조종기
조종기로 할 수 있는 명령의 개수, 채널(Channel)
명령의 시작과 끝, 아밍(Arming)
조종기 선택하기
조종기의 조작에 따른 드론의 움직임
02. 드론의 귀, 수신기
조종기와 수신기의 언어
수신기와 FC를 함께 선택하세요
03. 조종기와 수신기의 연결, 바인딩
조종기와 수신기의 첫인사, 바인딩을 해보자!
조종기의 바인딩모드
수신기의 바인딩모드
주파수 채널과 주파수 호핑
Ⅲ . 드론의 눈으로 보기
01. FPV가 뭐죠?
레이싱드론의 FPV 장치
미니드론의 FPV 장치
영상수신 장치
02. FPV 미니드론은 날아다니는 방송국
FPV 장치와 주파수
03. FPV를 경험해보자
1단계. FPV 장치 테스트하기
2단계. 영상을 전송할 채널 선택하기
3단계. 고글의 전파 수신 확인하기
4단계. 장난감 드론에 적용하기

PART 04 드론을 직접 만들어 봅시다
Ⅰ . FPV 미니드론을 만들어보자
01. 서로 다른 재료를 어떻게 붙일 수 있을까요?
양면테이프로 끈끈하게 붙이기
케이블타이로 묶어서 고정하기
나사로 조이기
글루스틱을 녹여서 붙이기
납땜으로 뜨겁게 연결하기
02. 무엇을 어디에 달아야 할까요?
FC의 위치
수신기의 위치
FPV 장치의 위치
배터리의 위치
03. FPV 미니드론 만들기
재료를 준비하세요
드론을 만들어 봅시다
Ⅱ . FPV 미니드론에게 생명을 불어넣자
01. 하드웨어와 소프트웨어
02. 드론의 소프트웨어 이해하기
모터의 속도를 결정하는 원리
03. 소프트웨어 설정하기
베타플라이트(Beta Flight) 설정하기

PART 05 드론으로 비행하기
01. 하늘 위의 교통법규
하늘을 사용하는 규칙이 있다?
FPV 비행 주의사항
02. 드론의 기본 비행 기술
위로 떠오르기, 스로틀(Throttle)
앞뒤로 기울기, 피치(Pitch)
옆으로 구르기, 롤(Roll)
좌우로 회전하기, 요(Yaw)
03. FPV 미니드론 비행훈련법
FPV 미니드론의 장점
최고의 파일럿이 되기 위한 기본 비행조종법
FPV 미니드론 레이싱 대회의 경기장
미니드론 조종대회
04. 하늘의 F1 경기, 드론레이싱
미니드론 레이싱 대회
FPV 드론레이싱은 무엇이 다른가요?

Epilogue
드론레이싱 선수가 되는 길
찾아보기

우리는 왜 드론을 바라보고, 드론을 통해서 세상을 바라보는 것에 흠뻑 빠지는 것일까요? 우리는 원하는 곳은 어디든 갈 수 있는 것 같지만 사실 도화지 위에 개미처럼 땅을 밟고 있기 때문입니다. 항상 땅 위에서 지냈기 때문에 다른 각도에서 세상을 바라볼 수 있는 도구인 드론은 우리에게 전혀 새로운 경험입니다. 이제 손바닥으로 감출 만큼 작은 미니드론에 카메라를 달고 그것을 통해서 세상을 바라봅시다. 드론은 불을 붙여 하늘로 떠올리며 소원을 바라는 풍등과 같이 사라지는 희망이 아닙니다. 드론은 하늘에서 땅과 하늘을 번갈아 바라보는 희망을 담은 현실입니다.
-서문 중에서-

장난감을 넘어선 과학과 공학 기술의 집합체
최근 드론은 구조용, 산업용, 드론쇼와 같은 엔터테이먼트용으로 각종 매체에 자주 소개되고 있다. 그만큼 대중에게 친숙해지고 관심도가 높아졌다. 마트 장난감 코너에는 RTF 드론, 소위 장난감 드론이 판매되고 있다.
하지만 《미과공 FPV 미니드론》은 드론의 범주를 아이들의 장난감에 한정짓지 않는다. 드론은 물리와 과학 기술의 집합체이다. 여기서 전기로 움직이는 ‘제품’의 복잡한 원리를 ‘굳이 일일이 알아야 하는가?’라는 의문이 생길 수 있다. 하지만 이 책은 그 복잡한 과학 원리인 프로펠러와 작용반작용의 법칙, 자기력과 모터의 관계, 드론의 두뇌 역할을 하는 FC의 원리, 배터리와 전압, 전류, 방전율의 관계를 아이들, 또는 초보자의 눈높이에 맞춰서 대단히 쉽게 설명해준다. 이처럼 《미과공 FPV 미니드론》은 드론에 흥미를 느끼기 시작한 사람을 위한 최적의 입문서이다. 직접 하늘을 가르는 짜릿함, FPV 장치
FPV는 First Person View의 약자로 ‘1인칭 시점’이라는 뜻이다. FPV 장치는 단순히 드론을 보면서 조종하는 것이 아니라 드론의 눈으로 하늘을 날 수 있게 해준다. 미니드론을 장난감에 한정시키지 않고 본격적인 과학적, 공학적 취미로서 즐길 수 있게 해주는 것이 바로 FPV 장치이다. 뿐만 아니라 FPV 장치를 드론에 달면 드론레이싱을 할 수 있다. FPV 미니드론은 드론의 크기만 작을 뿐 실제 프로 드론레이서와 똑같은 부품과 고글, 조종기를 사용한다. 드론레이서가 되어 놀라운 속도로 직접 하늘을 누비는 짜릿함. 《미과공 FPV 미니드론》은 장난감이 아닌 드론레이서의 세상을 열어준다.과학 원리의 공학적 활용, FPV 미니드론 만들기
《미과공 FPV 미니드론》은 아이스크림 막대기를 프레임으로 사용하여 개성 넘치는 나만의 드론 만들기를 소개한다. 드론레이싱을 시작하려면 드론 조립과 수리, 소프트웨어 세팅은 필수이다. 앞서 배운 드론의 과학 원리를 이해한다면 부품에 동봉된 사용설명서를 기계적으로 따라하는 것이 아닌, 내가 직접 부품을 선택하고 더 나은 성능을 가진 나만의 드론을 만들 수 있는 능력이 생긴다.
드론 제작의 화룡정점은 소프트웨어 설정이라고 할 수 있다. 책에서는 최근 한글 패치가 완료된 베타플라이트 소프트웨어 세팅 프로그램을 소개한다. 모터의 속도 제어와 FC 센서의 섬세한 조작이 완벽한 합일을 이루어야 나에게 맞는 최적의 조종을 할 수 있다. 개성 넘치는 나만의 FPV 미니드론을 완성하면 뿌듯함과 함께 과학과 공학에 대한 관심이 높아질 것이다. FPV 미니드론으로 비행하기
드론을 완성했으니 직접 비행을 할 차례이다. 성급하게 드론을 날리면 애써 만든 드론이 파손될 가능이 아주 높다. 《미과공 FPV 미니드론》은 스로틀, 에일러론, 엘리베이터, 러더와 같은 드론 조종의 기본 네 가지 동작과 여러 가지 응용 동작을 3D모델링 일러스트로 보여주며 재미있게 따라할 수 있게 소개한다. 실내에서 비행이 가능한 미니드론의 장점을 살려서 한 동작씩 연습하다 보면 어느 새 능숙해진 나의 조종 실력을 느낄 수 있을 것이다.
《미과공 FPV 미니드론》과 함께 내 미니드론의 모든 것을 알게 되었다면 드론레이싱에 참가해보는 것은 어떨까?

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