여기에 소개되는 묘기는 아이들의 장난처럼 보일 수 있다. 하지만 이는 화재 안전교육을 받은 전문가들에 의해 수행됐다. 적절한 안전조치를 취하지 않은 채 이와 유사한 실험을 따라 해서는 안 된다.
무선조종(RC) 묘기라 하면 많은 사람들은 소형 RC카로 작은 모닥불을 뛰어넘는 것을 떠올린다. 하지만 이는 RC 기술로 수행할 수 있는 가장 기초적인 것에 불과하다. 기본 원리만 알면 장난감에 쓰이는 RC 부품만으로도 주변의 다양한 기계장치를 원격 조종할 수 있다. 실용성 문제는 차치한다면 말이다.
무선조종 시스템은 크게 송신기, 수신기, 그리고 원격 구동되는 기계에 부착된 다수의 액추에이터로 구성된다. 액추에이터에는 대개 원하는 위치에서 원하는 속도로 동작하는 서보모터나 특정 전력장치를 온·오프할 수 있는 릴레이 스위치가 이용된다.
일례로 RC카 조종자가 조종간을 통해 우회전을 명령하면 송신기가 이 명령을 암호화된 펄스 폭 변조 신호로 바꿔 수신기로 전송하고, 수신기는 이 신호를 해석한 뒤 위치·속도·회전수에 대한 정보로 변환하여 서보모터나 릴레이 스위치에 전달하는 것이다.
이를 이해했다면 이 부품들로 잔디깎기 기계, 굴착기 등 커다란 기계장치를 무선조종 하는 것도 문제없다. 단지 RC 완구의 서보모터로는 큰 기계의 제어가 어렵기 때문에 고출력 슈퍼 서보모터가 필요하다.
참고로 현재 시판 중인 슈퍼 서보모터는 약 500달러에 달하지만 다음 페이지에 설명된 방법을 이용, 75달러에 직접 슈퍼 서보모터를 만들 수 있다. 이렇게 파퓰러사이언스는 휘발유를 연료로 사용하는 대형 RC 범퍼카의 제작에 성공했다.
조향시스템은 직접 만든 슈퍼 서보모터로, 스로틀은 RC완구용 서보모터가 제어하는 이 범퍼카는 일반 범퍼카처럼 누구나 손쉽게 조종할 수 있다. 그리고 RC카의 그것과는 비교도 안될 만큼 거대한 화염을 뛰어넘는 묘기도 부릴 수 있다.
1 송신기가 조종자의 지시에 따라 서보 모터의 위치나 속도, 릴레이 스위치의 온·오프를 지시하는 명령을 펄스 폭 변조 신호로 무선 전송한다.
2 RC 기계장치에 부착된 수신기가 송신기의 신호를 해석하여 위치, 속도, 온·오프 명령 등으로 재 전환한다.
3 재 전환된 명령을 서보모터와 릴레이 스위치에 전달해 특정 동작을 수행하도록 한다. 이 때 전위차계는 위치 피드백 정보를 활용, 서보모터가 명령대로 동작하고 있는지 확인한다.
슈퍼 서보모터 제작
RC완구의 서보모터도 훌륭하지만 때로는 이보다 강한 힘이 필요할 때가 있다. 자동차의 와이퍼 구동 모터만 있다면 누구나 직접 슈퍼 서보모터를 만들 수 있다.
1. 와이퍼 모터를 구한다. monsterguts.com에서는 12V 직류 모터를 16달러에 판매한다.
2. 모터 축의 위치를 측정할 피드백 장치를 마련한다. 파퓰러사이언스는 후타바의 S3003 서보모터(11달러, towerhobbies.com)를 구입한 후 배선을 변경, 전위차계 역할을 하도록 개조했지만 라디오샤크(RadioShark)가 판매하는 5K 전위차계도 이 정도 성능을 낸다.
3. 모터, 전위차계, 무선조종 펄스 폭 변조 신호기를 적절한 모터 콘트롤러 기판에 연결한다. 폴롤루의 Jrk 21v3(50달러, pololu.com) 정도가 좋다.
4. 약간의 기초 조정만 거치면 2.06kgm의 토크를 얻을 수 있다. 이는 웬만한 중형 기계를 제어하기에 충분한 힘이다. 더욱 강력한 파워를 원할 때는 더 큰 기어모터와 모터 콘트롤러를 사용하면 된다.
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