오늘은 ETRI 에서 활약하시던 전문가께서 방문하여 험께 점심 식사 후 연구실에서 드론 교육에 대해 폭 넓게 얘기를 해보는 기회를 가졌다, 사실 오늘 방문하셨던 VIP 께서는 과거 우리나라의 이동통신 시대를 열었던 CDMA 시절부터 많은 중요한 활약을 하셨던 전문가분들 중의 한분으로서 전문성에 관해서라면 나로서는 아무런 할 말이 없을지도 모르겠다.
초보자를 대상으로 드론을 강의할 안을 수립하고 계셨는데 그 중에 드론의 구조역학이라는 용어에 대해서 의견 교환이 이루어졌다. 역학이라 함은 기계공학이나 항공공학 분야에서 정력학, 동력학 및 재료역학을 다루는데 드론을 배움에 있어서 필요한 핵심적인 내용이다.
드론 모터 회전에 따를 프르펠러로부터의 추진력이 발생하며 힘은 물리적으로 크기와 방향을 가지는 벡터로 처리한다는 점과 도표로 처리하자면 위 왼쪽 그림에서처럼 화살표를 써야 한다는 사실을 지적하였다. 아울러 모터의 회전력(Torque)은 회전 축에 대해 두 개의 화살촉이 있는 기호로 표시한다는 점과 이들 회전 모멘트도 벡터량으로서 드론의 중심 축에 대하여 4개의 회전력을 다 합해서 0.0 이 되어야 균형을 유지하면서 호버링이 가능하다는 점을 지적했다. 만약 0.0이 아니라면 즉 yaw 성분이 발생했기 때문에 드론이 제자리에서 회전하게 된다.
위 왼쪽 그림을 잘 관찰해 보면 앞 뒤쪽의 회전력이 대칭이며 또한 좌우로 봐도 대칭임을 알 수 있다. 즉 드론 축에 대해서 균형 무회전 즉 호버링이 된다는 점이다.
DIY 드론 이륙 시점에서 드론을 살짝 들고 앞이나 뒤로 살짝 기울이면 기울이는 쪽에서 반발력이 생김을 느낄 수 있는데 이러한 현상은 현재의 호버링 상태에 대한 PID 제어가 먹히고 있다는 증거이다. 반발력의 크기가 proportianl 즉 비레제어 feedback 성분이며 기울일 때에 얼마나 빠르게 반발력이 느껴지느냐가 derivative 즉 미분 제어의 결과라는 의견을 드렸다. 이는 DIY 드론을 만들어서 Brokking 의 코드를 집어넣고 PID 값을 바꿔 가면서 실험을 통해 어느 정도 확인이 가능할 것이다. 단 Intrgration 부분은 Brokking 의 실험 동영상을 보았지만 이해하기가 곤란했으며 하지만 이 항이 없을 경우에 드론이 발생되는 오차로 인해 많이 떨릴 수밖에 없다는 의견을 첨부했다.
그 상세한 내용에 관해서는 이미 필자의 아래 블로그 즉 드론의 비행원리에 이미 기술하였던 적이 있으나 참조하기 바란다. 곧 다시 손을 본 후 블로그에 올릴 계획이다.
1-4 드론의 비행 원리
http://blog.daum.net/ejleep1/497
그밖에 송수신기 및 제작에 관한 여러 가지 의견을 나눠본 결과 필자가 DIY하면서 준비했던 자료를 참조하여 일주일 정도면 재현 가능하므로 DIY프로젝트에 도전해 보는 것으로 마무리를 지었다.
계속 이어진 주제가 인공지능으로 넘어가게 되었는데 아직 현역인 전문가 분들께서도 프로젝트 기안을 비롯하여 머신 러닝에 대한 압박이 엄청난 상황이라 어떻게 배워서 수습해 나갈 것인지 아니면 포기할 것인지 하는 문제를 가지고 OB 나이 대에 접어든 분들의 고민이 이만저만이 아니라는 얘기를 전해 듣게 되었다. 아울러 도대체 필자가 어떻게 머신 러닝을 배워서 저서까지 내개 되었는지를 얘기하면서 윈도우즈 10에 아나콘다 설치하는 문제를 말씀하셨다. 아시다시피 필자의 저서 1장이 윈도우즈 10에 아나콘다 설치하는 내용으로 시작한다는 점과 부록에나 실을 만한 내용을 왜 1장에 넣게 되었는지 사유를 말씀드렸다.
필자의 책 2장에서는 통계역학의 개념을 차용했다고 알려진 Softmax 스토리가 있는데 책에서 조차 언급하지 않았던 백그라운드 스토리를 조금 말씀드렸다. 이미 입문용 책까지 저술한 터이라 그 전문가분의 의구심은 역시 어떻게 머신 러닝에 입문하게 되었는지 도대체 그게 가능한 것인지에 대한 점이었으리라.
일단 당분간 드론을 일주일 안에 DIY 제작 지도를 통해 입증하고 차후에 시간을 내서 대전의 정보통신 OB 전문가들의 스터디 클럽을 방문하여 지금까지 블로그에 올렸던 내용을 그대로 저서와 함께 적나라하게 소개하고 공유할 계획이다. 국가적으로 5G 시대 업무를 이끌어갈 분들에게 조그마한 도움이라도 되었으면 하는 생각이다.