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우리의 팔공이... 순정이고 뭐고 매뉴얼 따위 없습니다. 중국분들은 머리가 좋아 이런 퍼즐 따위 쉽게 하시는지 몰라도...

여튼 머리 좋은 아테네 님의 글을 퍼 왔습니다. 

http://cafe.naver.com/dronplay/69335

액션캠은 주로 화각이 170도 입니다. 고프로가 시작했더니 다 따라가는거죠 ㅋ

비가 잠깐 그친 틈에 나갔다 왔는데... 바람에 2호기 또 묻을 뻔 했슈

팔공이 외부 포트는 3개가 있습니다. USB, 12V, 피치 및 5V 입니다.

이 포트에 김블, OSD, 카메라

FPV

 를 달면, 

이렇게 케이블이 미친듯이 얼키 설키 보이게 됩니다.

아주 그냥... 드.럽.습.니.다.

그래서, 삽을 들었습니다.

우선 뚜껑을 열고, 고민을 합니다. 어라? 근데 보드가 2.2네요. ㅎ 최근에 산 것 맞습니다.

영숙이를 조 안에 넣어볼까? 하고 넣어보니 자리가 영 거시기 합니다.

일단 다른 녀석들을 먼저 정리하기로 합니다. 제일 먼저 전원을 안으로 넣어야 합니다. 12볼트 포트가 문제가 있어서 그 포트 구멍을 통해 연결했던 녀석을 다시 잘라내고 안으로 연결합니다.

연 김에 파워선 쉴드도 해 줍니다. 배터리와 전원에서 전자파 장난 아니게 나옵니다.

12볼트가 필요한 녀석들을 모두 연결한 후 일단 안으로 넣습니다.

요렇게 조렇게 자리를 잡아봅니다.

그리고 안으로 쑤셔 넣습니다.

대충 자리를 잡고, 일단 배터리를 꺼내서 쉴딩 작업을 합니다. 박스 테이프를 거꾸로 해서 테이프를 감쌉니다. 나중에 빼낼 수 있도록 말이죠.

그 위에 호일로 쌉니다.

그리고 다시 한 번 테이프로 싼 후, 배터리를 빼면 이렇게 케이스가 만들어집니다.

그냥 끼면 너무 꽉 끼기 때문에 아래쪽을 반으로 잘라냅니다.  전자파... 아래로는 나가도 관계 없으니까요.

배터리에 끼워서 안으로 넣은 후, 배터리가 움직이지 않도록 스폰지 테잎 작업을 해 줍니다. (세이스카이 님 협찬)

모든 녀석들 안으로 넣고 마지막으로 영숙이 위치를 잡습니다. 이 녀석 열이 많이 나기 때문에 케이블이 닿도록 대충 쑤셔놓으면 녹으면서 공중에서 펑! 할 수 있습니다. 조심해야 합니다. 스폰지 테이프로 잘 막고, 영숙이에게도 붙여둡니다. 그리고 드레멜 작은 조각 비트로 (집에 드레멜 하나씩은 다 있죠? 후후훟) 구멍을 숭숭 뚫습니다. 이 녀석 겁나 뜨겁습니다. 최대한 많이 작업합니다. 옆구리라 어차피 보이지도 않습니다.

요렇게 자리를 잡습니다.

뚜겅에는 드릴로 젖적절히 구멍을 뚫어서 맞춰줍니다. 그리고 뚜껑을 조심해서 선이 찝히지 않도록 닫아줍니다. 배터리 베이는 아주 예쁘게 됐습니다.

아, 저 얘길 안했군요. 최대한 이쁘게 보이기 위해, AV out 케이블과 김블 용 파워는 구멍을 최대한 아래로 뚤어서 일체감을 주도록 했습니다. 피치 선은 그대로 연결했습니다. 피치선은 검정으로 마감했습니다. 그리고 김블 파워선 두개를 양면 벨크로로 묶었습니다.

이쪽에 영숙이가 숨어있습니다. 구멍 숭숭 뚫려있습니다. 터지면 곤란 합니다. ㅠㅠ 

최종 모습입니다.  겁나 힘들었는데 암 것도 안 한 것처럼 보이는 것이 핵심입니다. 젝*쿨럭*일 

저에게는 다행이도 그런 적이 없지만, 많은 분 들이 다른 것은 다 되는데 김블 틸팅이 안되는 것 때문에 어려움을 겪고 계십니다.

USB포트도 문제없이 보드에 연결되어있다면 이런 신호가 나와야 하는데, 이 신호가 없으면 보드가 문제라고 결론을 내릴 수 있습니다. 

이를 해결하기 위한 방법은,

보드를 교체하거나,

아니면 리시버에서 직접 신호를 받아오는 방법도 있을 수 있습니다. 이는 달마님께서 방법을 알아봐 주신다고 했으니 두손을 모아 기다려 보겠슴다~^^

피치가 틸팅이 안되면 정말이지 영상을 목적으로 하는 사람들에게는 왕짜증이죠. 

슬쩍 투척했더니 역시 덥썩 문 분들이 계시군요 후훟

본체 관련

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배터리 충전 완료  

보조 배터리 충전 완료 

프롭 체결/해제 도구(렌치) 

조종기 배터리 상태 

보조 프롭 

영상 관련

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액션캠 충전 상태 확인 

SD카드 확인 

0. 프롭위 나사가 꽉 조여졌는지 확인합니다. (이것 실수해서 떨어지는 경우 무척 많습니다)

 확인 

1. 조종기를 켜고 맨 위 스위치 두개가 위로 올려져 있는지 확인합니다.

 확인 

2. 본체에 배터리를 연결하고 엉덩이 불이 초록불만 깜박일 때까지 기다립니다. 

동시에 타이머를 맞춥니다 (비행시간을 알수 있도록, 기본형인 경우 30분, 풀셋인 경우 15-20분)

 확인 

3. 캘리를 합니다. (캘리는 매번 하는 것이 좋습니다. 이 이유는 http://kdrone.tistory.com/3)

 확인 

4. 시동을 겁니다. 착륙 후 같은 방법으로 시동을 끌 수 있습니다. 왼쪽 레버를 밑으로 내려도 꺼집니다.

 확인 

5. 손이나 종이로 바람이 위로 나오는지 확인 합니다. (프롭 체결이 제대로 되었는지) 

네군데 프롭에서 바람이 전부 아래로 향해야 합니다.  전부 거꾸로 끼우면 아무리 쓰로틀을 당겨도 뜨지 않겠죠. (이 상태로 테스트를 하기도 합니다) 전부 거꾸로 끼우면 오히려 문제가 없지만 몇 개는 제대로 몇 개는 잘못 끼우면 휘까닥 뒤집어집니다.

 확인 

6. 테스트 이륙을 해 봅니다. (최대한 조금 위로올려서 혹시라도 문제가 없는지 확인)

5, 6번을 최소 2분 이상 해서 각종 센서가 정상 작동 될 때까지 기다려 줍니다. 

모터의 열도 살짝 받아야 정상작동 합니다.

매우! 매우! 중요합니다.

 확인 

7. 테스트 이륙이 끝나면 조금 더 위로 올려서 GPS 호버링 기능이 정상 작동하는지 확인합니다. 

좌우로 움직이고 레버를 놓으면 흐르지 않고 제자리에 멈춰 서야 합니다.

 확인 

모든 것이 확인 되었으니, 높이 날리시면 됩니다. 

하지만 명심하십시오. 이 녀석은

장난감이 아닙니다. 사람이 다칠 수 있습니다. 본인도 다칠 수 있습니다. 

조심하십시오.

* 장애물 많은 곳에서 FPV만을 보면서 날리는 것도 매우 위험합니다.

* 중형기를 실내에서 날리는 것 역시 자살 행위입니다.

1. 반디를 물끄러미 처다봅니다. 마지막이 될지 모르니까요.

2. 헤라를 이용해서 앞판을 들어올립니다. 

고정 브라켓이 있는 부분 잘 보시고 살살... 

헤라가 없으면 명함집같은 얇은 플라스틱을 잘라 만듭니다. 플라스틱을 잘라 앞을 날카롭게 깍아내고 부드럽게 갈아줍니다. (사포에 갈지말고 신문지나 박스 종이에 좌우로 크게 문질러주면 부드럽게 됩니다. 지니님이 주신 팁 입니다)

3. 귀퉁이 나사 4개를 빼고 살금 살금 들어올립니다. 오른쪽에 보이는 포트가 걸리기 때문에 왼쪽을 살짝 먼저들고 오른쪽은 헤라로 살살 빼 줍니다.

요렇게 말이죠

들어내면 케이블이 뙇 도사리고 있고 OK버튼 기판이 딸려있습니다. 조심해서 들어올립니다.

요 녀석이 버튼의 실체입니다.

살짝 들어올리면 다음과 같이 됩니다. 저 하얀 나사 4개를 풉니다. 

그리고 기판을 감싸고 있는 프레임을 빼 냅니다. 저는 저 렌즈에 붙어있는 꺼먼 케이블을 안 빼고 프레임을 먼저 뺐는데요 ㅡ,ㅡ 그렇게 하면 겁나 힘듭니다.

요 까만 고정 브라켓을 살짝 앞으로 하면 케이블이 빠집니다.

요렇게 말이죠.

그리고 조기 검정 나사 두개를 풉니다. 이 놈이 검정색이라 잘 안보입니다 어우 ㅡ,.ㅡ

그러면 드디어 렌즈가 나옵니다. 그걸 이 놈이랑 바꿔야 하는데... ㅡ,ㅡ

크기가 안 맞습니다..  OTL

그래서 이차 저차 가공을 해서 맞춥니다. 이 내용은 추천드리고 싶지 않아 패스

조립은 반대 순서인데, 조립시 저 버튼이 버튼 기판을 막아섭니다. 헤라를 살짝 넣어서 (아니면 얇은 종이) 부드럽게 넣습니다. (거기 야한 생각하는 음란 마귀님... 집중하시고요)

다시 나사를 조립합니다. (틀린 그림 찾기 있습니다)

그리고 뚜껑을 뙇 하면 원상태로 뙇

출처: http://www.internetmap.kr/entry/LIPO-Battery-Efficiency-and-Safety

초보자가 쿼드콥터를 조립하려니 여러가지 문제가 걸립니다. 그중에서 배터리가 가장 심각합니다. 

그냥 구매하려니 종류도 아주 많고, 충전기도 아주 비싸고, 셀이 몇개니 하는 용어도 생소할 뿐 더러, 잘못 다루면 화재가 발생하는 등 위험할 수 있다고 합니다.

그래서 먼저 Wikipedia에 있는 LiPo Battery 항목을 들여다보고, LiPo 배터리 가이드라는 문서를 조금 더 정리했습니다.

참고로 저는 쿼드콥터 전문가분의 소개를 받아, ZIPPY Compact 4000mAh 4S 25C Lipo Pack를 구매했습니다.

LiPo 배터리 일반사항

리튬폴리머 배터리(Lithium polymer battery), 좀더 정확하게는 리튬이온 폴리머 배터리(Lithium-ion polymer battery)를 줄인말. 리튬이온 기술의 재충전가능 배터리. 통상적으로 리튬이온 배터리라고 부르는 종류는 원통형이지만, LiPo는 사각형 판형태. 가볍지만, 강도는 약함.

LiPo는 원래 두가지 의미가 있음. 원래 의미의 리튬폴리머는 액체 전해질이 아닌 폴리머 전해질을 사용하는 것. (현재 개발중) 두번째 의미는 케이스만 폴리머를 사용하여 네모진 형태로 만든 것. 이론적으로는 리튬이온 배터리와 동일. 하지만, 통상적으로 LiPo는 두번째 의미로 사용되고 있음

리튬폴리머 배터리는 R/C 사용자에게 널리 사용됨. 대부분 LiPo 팩을 지칭(직렬/병렬 모두 존재). 

LiPo는 기본의 리튬이온 기술을 기반으로 1991년 소니에서 최초 개발. 1995년부터 LiPo라는 이름으로 널리 판매되기 시작. 

리튬이온 배터리와 마찬가지로, LiPo 전지의 전압은 화학에 의존. LiCoO2와 같은 리튬산화금속의 경우 최저 2.7V -3.0V(방전), 최고 4.20V-4.35V(완충). 리튬인산화철(LiFePO4)을 기반으로 한경우 1.8-20V (방전)- 3.6-3.8V(완충) 과충전/과방전되면 안됨. 반드시 보호회로와 함께 공급되어야.

여러개가 연결된 LiPo 팩의 경우, 각각의 셀이 동일한 충전상태(SOC - State of Charge)가 되도록 감시할 수 있는 특별한 충전기가 필요함.

LiPo는 케이스가 약함. 대신 20% 정도 가벼움. 적절한 압력을 가하면 용량유지를 향상시킴. 부품간의 접촉이 최대화되고 저항과 품질저하의 원인이 되는 층간박리나 변형이 방지되기 때문임.

원하는 모양으로 가공할 수 있고 용량이 높아서 핸드폰이나 노트북 컴퓨터등에 널리 사용됨

R/C 항공기나 모형자동차 등에 널리 사용됨. 2013부터 13,000mAh LiPo 팩이 판매중.(45C continuous discharge, and short-time 90C bursts.) 4600mAh 도 있음. 전기자동차에도 사용중

안전... LiPo 배터리는 리튬이온 배터리와 마찬가지로, 과충전, 과방전, 과열, 회로..., 관통 등에 의해 화재를 포함해 엄청난 문제가 야기될 수 있다. 과충전되면 전해질이 약간 증기화되어 부풀어오른다. 이로 인해 층간 박리가 발생. 신뢰성이 저하되고 배터리 수명이 짧아짐. 특히 LiPo의 경우 케이스가 약해서 눈으로도 쉽게 확인 가능. 아래는 아이폰 3G. 원통형 LiPo 배터리와는 달리 과충전방지회로나 과열감지회로등이 없거나 약함.

LiPo 배터리에 표시된 숫자

- 전압/셀의 수(Voltage /Cell Count)

LiPo 배터리의 명목적인 전압은 3.7V 임. 7.4V는 2개의 셀을 직렬로 연결(2S : 2 cells in Series)했다는 뜻. 따라서 3S는 11.1 V 가 됨.
배터리의 전압에 따라 드론의 속도가 결정됨. 전압은 전기모터의 RPM과 비례함(브러쉬리스 모터는 kV로 표시되는데, Volt당 RPM을 뜻함). 즉 3500 kV짜리 브러쉬리스 모터는 1볼트당 3500RPM 이 나온다는 것. 즉, 2S 배터리는 25,900 RPM(3500 x 7.4) 이 나옴.

- 용량(Capacity)

총전력량. 휘발유통 크기와 비할 수 있음. 보통 mAh로 나타냄. 한시간에 얼마만큼의 전기를 뽑아낼(drain) 수 있는가 하는 뜻. 보통 모터시스템의 drain은 Ampere를 기준.

숫자가 클 수록 오래 날릴 수 있음. 보통 R/C 카의 경우 5000 mAh 정도를 사용. 12,000 mAh 짜리도 나옴. 다만, 용량이 크면 무게도 무거워지고 열이 많이 나서 화재가 날 수 있음

- 방전률(Discharge Rating, C-Rating)

전압과 용량은 직접적인 효과가 있음. 하지만, C-Rating은 이해하기 힘듦. C-Rating 이란, 배터리에 해를 입히지 않는 범위내에서 얼마나 빨리 전기를 뽑아낼 수 있는가 하는 기준. 

위 사진에 있는 배터리는 20C = 20 x Capacity = 100A 임. 즉 최대 연속적으로는 100A까지 뽑아낼 수 있음. 요즘에는 Burst Rating 이란 숫자도 있음. 이는 10초동안 뽑아낼 수 있는 최대 총량. 대부분 Burst Rating 숫자가 큼. 배터리를 비교할 때는 C-Rating 이 더 중요함. 대부분의 경우 20-25C 정도면 충분함. 

- 내부저항(Internal Resistance)

매우 중요하지만, 어디에도 써있지 않음. 시간에 따라 변하기 때문. 온도에 따라 변하기도 함. 이 값이 높으면 에너지가 모터 등에 도달하기 힘들다. 열손실이 일어남. (배터리 효율로 볼 수 있음)

충전기로 측정가능. 셀별로 따로 측정하는 것도 있으나, 어차피 직렬이므로 모두 더하면 총 내부저항. 내부저항은 배터리의 상태와 연관있음. 배터리를 사용하면 내부에 LiO2가 축적됨. 나중에는 충전이 거의 안되고 열로 빠지는 상태가 됨. 충전하자 마자 방전이 되는 배터리는 바로 이 때문임. 예를 들어 내부저항이 0.012 옴이라고 할 때, 모터가 65A를 사용한다면 0.78V 나 줄어드는 효과. 이로 인해 RPM 이 떨어지게 됨. 

0-6 mΩ 정도면 Good. 7-12mΩ 이면 평균. 20mΩ 이상이면 교체를 고민해야 함. 

LiPo 배터리 충전(Charging) 방법

반드시 LiPo 용 충전기를 사용해야 함. CC/CV (Constant Current/Constant Voltage)충전이라는 시스템을 사용함. 최고수준(셀당 4.2볼트)에 오를 때까지 전류(충전률)을 일정하게 유지하는 방식. 

또한 LiPo 용 충전기는 Balancing을 적용함. 각각의 셀의 전압을 일정하게 유지하는 것. 모든 셀의 방전량이 동일하도록 하기 위함. 배터리의 성능에 중요. 또한 안전에도 중요.

Balancing 기능이 내장된 충전기를 구입하는 게 좋음. 요즘엔 가격적 메리트도 없어서 별도로 구입할 필요는 없음.

대부분의 LiPo 배터리는 Balance tab에 JST-XH 라는 코넥터가 달려있음. 잡을 수 있는 면적이 작다는 단점. 플러그를 뽑기 어려워서 코넥트가 뽑히고 쇼트가 발생해서 배터리 망가지는 사고 발생. Balance Protector Clips(AB Clip)를 사용하는 것이 좋다. 아래 좌측(전)과 우측(후)을 비교.

대부분의 LiPo 배터리는 NiMH 배터리보다 늦게 충전됨. 보통 3A 이하. 충전에 대해서도 C-Rating 이 있음. 보통 1C 임. 즉 4000mAh 의 배터리라면 4A 이하로 충전해야 함. 요즘엔 충전속도가 빠른 LiPo 배터리가 많이 나옴. 예를 들어 3C 까지 있음. 

항상 화재 발생 가능성에 대비해야 함. 항상 소화기를 비치할 것. 소화기로 LiPo 배터리 불을 끌 수 없음(화학적 반응이기 때문에) 하지만, 불이 번지는 건 막을 수 있음. 이산화탄소 소화기가 더 좋음. 산소차단 및 온도를 낮추는 효과. LIPO GUARD 와 같은 전용 백을 준비하는 것도 좋음. 사람없는 곳에서 충전하지 말것. 

LiPo 배터리 방전(Discharging) 

배터리를 사용하다보면 LiO2가 축적되고, 이것이 내부저항을 일으키고 열을 발생시킴. 요즘 충전기에는 내부저항 측정기능이 있으므로, 이를 관찰, 기록하면 배터리 상태를 관리할 수 있음. 

온도가 올라가면 LiO2가 더 많이 쌓이게됨. 그러다보면 배터리가 부풀어오름. 부풀어오른 배터리를 사용하면 열이 더 많이 나게 됨. 결국 Thermal Runway 라는 과정이 시작됨. 열->O2->저항->열 이 계속 반복. 결국 산소+수증기+리튬 반응하여 화재 발생하는 현상.못쓰는 배터리에 절대로 구멍을 내면 안됨. 

대부분 300-400번 충전-방전하면 수명을 다하는데, 과열되었거나 3.0V 이하로 과방전되었거나, 물리적 손상을 입었거나 습기를 흡수를 하게되면 훨씬 빨리 수명을 다하게 됨. 절대로 3.0V 이하로 내려가면 안됨

드론 등의 기기에는 LVC(Low Voltage Cutoff) 회로가 있어서, 일정전압 3.2V 이하가 되면 전원을 차단시킴. 3S 짜리 배터리라면 9.4V에서 작동됨. 더 작동시키면 배터리를 망가뜨리게 됨. 특히 배터리의 Balancing 이 안되어 있을 경우, 총 전압은 9.4 일지라도 일부는 3.0 이하로 떨어질 수 있어 배터리 수명을 망가뜨림. 그래서 Balancing 이 매우 중요함.

LiPo 배터리 보관(Storage) 방법

예전에는 그냥 배터리가 닳을때까지 가지고 놀다가 쳐박아두곤 했지만, LiPo는 절대 그렇게 하면 안됨. 완충된 상태로 보관해서도 안됨. 상온상태에서 3.8V 로 보관해야 함. 요즘 충전기에는 이 상태가 되도록 충전시키거나 방전시키는 기능이 있음.

매번 사용하고 나서는 반드시 보관모드로 둘 것. 완충상태로 일주일만 지나도 LiPo배터리는 망가질 수 있음. 반드시 별도의 방화통에 보관할 것. 탄약통 좋음. 

배터리 문제는 대부분 잘못 보관하기 때문에 발생한다. 그냥 오랫동안 방치하면 3.0V 이하로 떨어져서 수명 다하게 됨. 

LiPo 배터리 폐기(Disposal) 방법

1. 가능한 한 다써서 전압을 낮출 것. 기기에 실어서 끝까지 돌리면 좋음
2. 욕조에 소금물을 풀고, 전기선을 담금. 바로 합선이 됨
3. 전압측정. 0.0V 인지 확인.
4. 그냥 쓰레기 통에 버려도 됨.

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이상입니다. 많이 배웠네요. 어차피 일반 스마트폰에 들어 있는 배터리도 LiPo 배터리이니.... 교체하기 직전에 왜 그렇게 뜨거웠는지, 왜 그렇게 빨리 방전되는지 알게 되었네요.