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[자유 기사] 왜 삼각형 드론은 없을까요?

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?

1. 4개

2. 5개

3. 6개

수학동아 기자의 한마디
수학동아 기자 2020.03.04
집돌이 페렐만 기자! 아주 재미있는 기사입니다.
드론이 삼각형일 수 없는 이유를 삼각형의 중선과 무게중심 개념을 이용해 잘 설명해줬습니다.
한 가지 조언을 하자면 '~할 겁니다' '~말 겁니다'보다는 '~합니다' '~맙니다'와 같은 표현이 좀 더 신뢰감을 주기 때문에, 꼭 필요한 경우가 아니라면 짧고 명확한 표현을 사용하는 것이 좋습니다.

날개가 6개인 좋은 사진을 올려줬는데요, 저작권 문제로 사진을 교체했습니다. 구글에서 사진을 검색할 때 오른쪽에 있는 '도구' 버튼을 눌러 재사용이 가능한 사진을 검색하면 좀 더 찾기가 쉬울 거예요!:)

좋은 기사 고마워요! 앞으로도 흥미로운 기사 부탁해요!
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  •  
    sicma Lv.11 2020.03.02

    답:5개

    하지만 최고급 프로펠러라 고장날 확률이 0에 가깝다면 5개로 만드는것도 좋겠죠!

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  •  
    수티브 잡스 Lv.6 2020.03.05

    안녕하세요 드론광입니다.

    실제로 프로펠러가 3개인 드론이 없지는 않습니다.

    3개인 드론은 '트라이콥터', 4개인 드론은 '쿼드콥터', 5개는...못본것같습니다.

    6개는 '헥사콥터', 8개는 '옥타콥터', 12개는 '도데카콥터'라고 합니다.

    기자님 말씀대로 프로펠러가 홀수 개인 드론은 거의 찾아보기 힘듦니다. 

    그런데 프로펠러 3개를 가진 드론은 뒤쪽 프로펠러 1개를 온전히 추진에만 쓸 수 있기 때문에, 4개인 것보다 뛰어난 가속성능과 방향 전환을 자랑합니다.

    또한 안정성을 극복하기 위해서 Y6이라는 모습을 취하기도 하는데요, 프로펠러가 팔 하나당 위아래로 달려 있어 하나가 고장 나도 나머지 하나로 비행할 수 있게 하였습니다.

    제가 좋아하는 드론에 관한 기사가 나와서 재미있게 읽었습니다.

    앞으로도 좋은 기사 많이 써주세요!

    Ł

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    •  

      저도 몰랐던 정보네요!

      허헣 잘못 알고 있을 뻔 했는데 맞는 정보 알려주셔서 감사합니다!

      앞으로는 더 나은 기사를 쓸게요!

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  •  
    쪼민이 Lv.8 2020.03.08

    답은 5개입니다!

    재미있게 잘 읽었어요

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  •  
    잭 스페로우 Lv.3 2020.03.17

    5개

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  •  
    무한대의끝을본남자 Lv.6 2020.03.19

    5개면 균형이 안맞지않을까요?

    (홀수니까 불안정할듯합니다)

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    •  

      정답입니다!

      ㅎㅎ 홀수니까 불안정하기도 하고, 기술적으로 4이상의 짝수개의 프로펠러를 가진 다른 드론보다 만들기 힘들기도 합니다

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  •  
    최산 Lv.4 2020.05.29

    프로펠러 의 개수가 1개인 드론이 실제로 있습니다.

    싱글콥터라고 합니다.

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    •  

      몰랐네요! ㄷㄷ

      알려주셔서 감사합니다! 앞으로 좀 더 정확한 기사를 쓸게용!

       

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  •  
    hidetoss Lv.2 2020.06.09 비밀댓글
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  • 폴리매스 문제는 2019년도 정부의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물입니다.

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