왜 삼각형 드론은 없을까?

4차 산업 혁명 시대에 주목 받는 기술들이 몇가지 있습니다. AI(인공지능), IOT(사물인터넷), 나노 기술, 양자 컴퓨터 등이 대표적이지요. 그 중 하나인 '드론'! 드론은 이미 많은 사람들이 촬영용, 오락용 등으로 사용하며 그 모양과 크기, 종류와 기능이 매우 다양합니다. 저 역시 드론을 좋아하는데요. 그런데 우리가 흔히 보는 드론은 모두 프로펠러가 4개 혹은 6개입니다. 왜 프로펠러가 3개인 드론은 없는 걸까요?

↑ 날개가 4개인 드론(출처 : pixabay)

먼저, 간단하게 드론에 대해 알아봅시다! 드론은 무선 전파로 조종하고, 자율 운항이 가능한 무인 이동체를 말합니다. 드론을 프로펠러의 개수로 구분하면 프로펠러가 4개면 쿼드콥터, 6개면 헥사콥터, 8개면 옥타콥터(또는 옥토콥터)로 나뉩니다. 그렇다면 다시 본론으로 돌아와서, 프로펠러가 3개인 드론이 없는 이유를 알아볼까요?

삼각형의 무게중심과 드론의 무게중심?!

드론이 균형을 잡고 날기 위해서는 무게중심이 잘 맞아야 합니다. 만약 무게중심이 한쪽으로 쏠리면, 드론이 기울어져서 날 수 없을테니까요. 그러면 일단 삼각형의 무게중심에 대해 알아볼까요?

 삼각형의 무게중심을 찾으려면 일단 "중선"을 그어야 합니다. 중선은 삼각형의 한 꼭짓점에서 마주보는 변의 중점으로 그은 선을 말하는데요, 세 꼭짓점에서 모두 중선을 그으면 중선이 신기하게도 한 점에서 만납니다. 바로 그 점이 삼각형의 무게중심인거죠.

(출처 : 위키백과)

↑  각 꼭짓점에서 그은 세 중선.

그렇다면 삼각형의 무게중심과 드론은 무슨 관련일까요? 드론을 날리다 보면 프로펠러가 망가지기 일쑤입니다. 만약, 삼각형 모양 드론에서 프로펠러 하나가 망가지면 어떻게 될까요? 균형이 잡히지 않아서 추락하고 맙니다. 하지만 사각형, 육각형, 팔각형 모양의 드론의 경우 한쪽 프로펠러가 망가지면 다른 쪽 프로펠러도 자동으로 멈춥니다. 그러면 남은 프로펠러는 균형을 맞추며 돌 수 있게 되는 것이죠.

 이렇게 프로펠러가 하나가 고장나도 드론이 떠 있을 수 있도록 하는 데에도 알고리듬이 적용됩니다. 바로 '자동안전장치 알고리즘'이죠. 이 알고리즘은 드론이 추락하는 것을 방지합니다. 또한 이미 추락하는 도중이라면, 가능한 한 물체에 부딪히지 않아야 하기 때문에 빠른 연산 능력과 대비책이 필요합니다.

 지금까지 왜 프로펠러가 3개인 드론이 없고, 드론 비행에 어떤 수학적 원리가 들어가는지 알아보았습니다. 드론은 와이파이 공급, 소방, 인명구조, 의료 등 다양한 분야에도 진출하고 있다고 해요. 앞으로 드론의 발전을 기대해 주세요!

※오늘의 퀴즈

다음 중 드론의 프로펠러 개수가 될 수 없는 건 뭘까요?

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3. 6개