드론 설계 동향 및 모범 사례

팀 스티븐스 | 2023년 6월 23일

Fact.MR에 따르면 미국의 드론 시장은 2022년 111억 달러로 성장했으며, 2032년에는 829억 달러로 성장할 것으로 예상됩니다. 전 세계적으로는 그 해에 2,790억 달러에 달할 것으로 예상되며, 이는 연평균 성장률 25%입니다.

이러한 놀라운 성공은 다양한 분야에서 드론 사용이 폭발적으로 증가한 덕분에 이루어졌습니다. 산업 측면에서 드론은 건설부터 가축까지 모든 것을 조사하는 데 사용되며, 기술이 향상되고 비용이 감소함에 따라 연구 응용 분야가 늘어나고 있습니다.

한편, 소비자 측의 레크리에이션용 드론 사용도 비슷한 상승 추세를 보이고 있습니다. 고급 자동 추적 기능과 4K 비디오 캡처 기능을 갖춘 비행하기 쉬운 주머니 크기의 드론은 진지한 여행자와 모험을 즐기는 사람들에게 점점 더 적합해지고 있습니다.

마지막으로, 전 세계 전장에서 더욱 발전된 솔루션이 요구됨에 따라 군용 드론은 계속해서 정교함과 전문화를 거듭하고 있습니다. Fact.MR에 따르면 군사용 애플리케이션은 미국 드론 시장의 약 절반을 차지합니다. 상업용 드론이 34.6%를 차지하고, 소비자/민간 드론이 나머지 15.6%를 차지합니다.

이러한 다양한 드론 애플리케이션이 성숙해짐에 따라 패턴과 디자인 트렌드도 성장하고 확고해졌습니다. 해당 주제에 대해 더 자세히 살펴보겠습니다.

먼저, 용어에 대한 약간의 설명입니다. "무인 항공기" 또는 UAV라는 이름은 많은 사람들이 전통적으로 사용해 왔으며 이 종류의 장치에 계속 사용하는 공식적인 용어입니다. 그러나 2022년 드론 시스템 및 애플리케이션 저널에 포괄적으로 설명된 것처럼 이 용어에는 몇 가지 문제가 있습니다.

"무인"이라는 성별 단어를 포함시키는 것은 이에 대한 하나의 공격이지만 "비유인" 또는 "비점유"와 같은 대체 용어는 다른 바람직하지 않은 합병증과 의미를 나타냅니다. 저널에서는 "드론"이라는 용어가 가장 널리 사용될 뿐만 아니라 가장 정확하다고 주장하므로 여기에서는 이 용어를 전체적으로 사용하겠습니다.

또한 오늘날 수많은 지상 및 수중 드론이 사용되고 있지만 드론 산업 개발의 ​​대부분은 공중 항공기와 관련되어 있으므로 이것이 우리의 주요 초점이 될 것입니다.

공중 드론에는 세 가지 주요 범주가 있습니다.

가장 기본적이고 가장 오래된 형태의 드론은 제1차 세계대전 당시 원격 조종 항공기로 거슬러 올라가는 고정익 드론입니다. 이 드론은 기존 항공기와 유사한 모양을 사용하므로 더 빠른 속도와 더 먼 거리를 비행할 수 있습니다.

그러나 고정익 드론은 일반적으로 호버링 능력이 부족하고 비행이 더 어려우며 안전하게 이착륙하려면 상당한 공간이 필요합니다.

대부분의 사람들은 드론에 대해 생각할 때 4개의 개별 모터가 4개의 개별 프로펠러를 회전시키는 현대적인 멀티 로터 드론을 생각합니다.

그러나 전통적인 헬리콥터처럼 작동하는 단일 로터 드론도 존재합니다. 두 제품 모두 수직 이착륙 또는 VTOL 기능을 제공하므로 많은 제품이 운전자의 손에서 직접 발사될 수 있습니다. 또한 이러한 드론의 고급 비행 제어 소프트웨어를 사용하면 조종하기가 쉽고 정확한 측량이나 스캐닝을 위한 안정적인 플랫폼도 제공됩니다.

그러나 이러한 유형의 비행은 에너지 수요가 높기 때문에 고정익 드론보다 비행 시간이 짧고 페이로드가 더 작습니다.

멀티 로터 드론은 물류 및 운송을 지원할 수 있습니다.

하이브리드 드론

이러한 유형의 드론은 두 가지 유형의 드론 설계의 많은 이점을 제공합니다. 하이브리드 드론은 쉬운 발사를 위해 VTOL 기능을 제공하지만 멀티 로터 드론과 같은 호버링에서 수평 고정 날개 비행으로 전환할 수 있습니다.

"이착륙 중에 프로펠러의 프로필을 위쪽이나 아래쪽으로 기울인 다음 비행을 위해 앞으로 기울여 고정익 드론이 수직으로 이착륙하는 방법을 알아낸 모든 종류의 경쟁 회사가 있습니다." .Dominique Chabot이 우리에게 말했습니다. 그는 원격 감지 및 분석 회사인 DroneMetrics의 수석 과학자이자 Trent University의 겸임 교수이며 Drone Systems and Application 저널의 편집장입니다.