프로펠러 블레이드는 드론의 출력에 중요한 영향을 미칠 수 있으며, 이는 다시 드론의 비행에 영향을 줍니다. 그러나 오늘날 시장에는 다양한 종류의 프로펠러가 있고 기능도 각기 다르므로, 드론은 비행 효율을 높이기 위해 어떤 프로펠러를 선택해야 할까요? 이번 MAD COMPONENTS 칼럼에서는 프로펠러에 대한 지식을 소개해 드리겠습니다.

프로펠러란 무엇인가

프로펠러는 UAV 파워 시스템의 중요한 구성 요소이며, UAV에 장착되면 고속 회전으로 발생하는 양력이 UAV를 공중으로 띄웁니다. 프로펠러는 UAV 파워 시스템의 일부이며, 재질은 보통 목재, 플라스틱, 탄소 섬유 등이고 기체의 요구 파라미터에 따라 선택합니다.

프로펠러 규격 표기 방식

프로펠러 규격은 일반적으로 4자리 숫자로 표시하며, 앞의 두 자리는 직경을, 뒤의 두 자리는 피치를 나타냅니다.

1060 프로펠러를 예로 들면, 10은 프로펠러의 직경이 10인치임을, 60은 피치 각도를 의미합니다. (피치 6.0인치, 즉 152.4mm)

블레이드 수와 효율의 관계

블레이드 수가 적을수록 효율이 높아집니다. 휠베이스와 배터리 규격이 유사하고 이륙 중량이 동일한 쿼드로터와 식스로터 UAV를 비교하면 쿼드로터의 비행 시간이 식스로터보다 깁니다.

프로펠러의 역할

농업용 방제기 사용자의 경우, 프로펠러가 발생시키는 하향 압력 기류는 작물 살포에 효과적인 도움이 됩니다.

프로펠러의 하향 압력 기류는 잎을 흔들어 약액 미스트를 각 잎의 앞뒤에 분사할 수 있게 합니다. 농약의 무화율이 향상되고 미스트 흐름의 침투율이 높아져 약제 손실이 줄고 농약 활용률이 최소 30% 이상 증가합니다. 따라서 드론을 통한 농약 살포 효과는 인력 살포보다 훨씬 뛰어납니다.

프로펠러 선택과 조합 방법

프로펠러의 선택은 모터의 KV 값과 관련이 있습니다.

일반적으로 KV 값이 큰 모터는 고회전 프로펠러(소형 프로펠러)를 선택하고, KV 값이 작은 모터는 저회전 프로펠러(대형 프로펠러)를 선택합니다. 또한 동일한 모터라도 KV 값이 다르면 맞는 프로펠러가 다릅니다. 상대적으로 프로펠러가 너무 작으면 최대 추력을 발휘할 수 없고, 프로펠러가 너무 크면 모터가 과열되어 모터의 자기력이 소실되고 모터 성능이 영구적으로 저하됩니다. 즉, 작은 말이 마차를 끄는 문제 또는 큰 말이 마차를 끄는 문제가 발생합니다. 모터 규격이 동일할 때 KV 값이 작을수록 모터 피치가 크고 회전수가 낮으므로 큰 피치와 큰 사이즈의 프로펠러를 선택합니다. KV 값이 클수록 모터 피치는 작지만 회전수가 높으므로 작은 피치와 작은 사이즈의 프로펠러를 선택합니다. 모터 규격이 다르고 KV 값이 동일할 때는 모터의 직경과 높이가 클수록 모터 출력이 크다는 의미이므로 효율을 높이기 위해 큰 피치와 큰 사이즈의 프로펠러를 선택해야 합니다.

예를 들어 설명하면,

(1) 동일한 10kg 4축 UAV 두 대가 있고 모터 모델이 8120으로 같으며, 하나는 100kv 값이고 다른 하나는 140kv 값입니다. 3090 프로펠러와 2911 프로펠러가 있다면 100kv에는 3090 프로펠러가, 140kv에는 2911 프로펠러가 적합합니다.

(2) 10kg 4축 UAV 두 대가 있고 하나는 모터 모델 7020, 다른 하나는 모터 모델 8120이며 모터 값은 140kv입니다. 2488 프로펠러와 2911 프로펠러가 있다면 7020 모터에는 2488 프로펠러가, 8120 모터에는 2911 프로펠러가 적합합니다. (위 모터와 프로펠러 모델은 사례 설명을 위한 것이며 실제 모델은 제조사의 생산 사양을 기준으로 합니다. 원리는 동일합니다)

프로펠러 유지관리 방법

1. 프로펠러 블레이드의 외관을 점검하여 휘어짐, 파손, 균열 등이 있는지 확인하십시오. 이러한 문제가 있는 프로펠러는 폐기하십시오.

2. 방제기 프로펠러 아래에 농약 잔여물과 오염이 있는지 확인하십시오. 농약 잔여물은 프로펠러의 공기역학적 형상을 손상시켜 비행 효율을 떨어뜨리고 결국 방제 작업 비용을 증가시킵니다.