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항공기 역사와 드론의 정의- ⅩⅥ

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서울 서대문소방서 허창식 | 기사입력 2025/01/13 [10:30]

항공기 역사와 드론의 정의- ⅩⅥ

서울 서대문소방서 허창식 | 입력 : 2025/01/13 [10:30]

지난 호에서 이어지는 내용입니다.

 

RC는 Radio Control의 약자다. 무선으로 조종하는 모형기기의 의미를 담고 있다. 무인항공기는 항공기 역사와 함께했고 RC는 무인항공기 발전 과정 중 무선 조종을 시작하는 시점에서 또 다른 분야로 파생됐다. 

 

무인항공기와 RC의 차이점은 단지 주로 쓰이는 분야의 시대적 접근과 활용 규모, 필수 과학 기술을 발전 속도에 따라 조금 다른 개념으로 나눴을 뿐이다. 그 결과 RC는 ‘무인항공기’가 아닌 ‘무인비행장치’로 구분한다. 비행기 외에도 자동차, 보트 모형 등의 조종을 포함한다.

 

현시점에서는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 기술 발전으로 첨단기술이 일상생활에도 손쉽게 쓰이기 시작하면서 무인항공기와 RC 분야의 개념과 경계가 점차 허물어지는 중이다.

 

20. RC의 역사(1920년대 이전)  

▲ (왼쪽부터)윌버 라이트(Wilbur Wright), 오빌 라이트(Orville Wright), 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)


무인항공기 개발의 시작은 1903년 라이트 형제의 ‘플라이어’ 등장 전후로 나뉜다. ‘플라이어’ 이전에는 엔진 동력이 충분치 못해 단지 가볍게 띄워 비행성을 확인하려는 게 목적이었다. 

 

하지만 새로운 엔진이 개발돼 동력을 충분히 확보한 이후에는 자동 비행에 의한 무인 자동 비행 폭탄 개념으로 개발되기 시작했다. 

 

반면 RC 역사의 시작은 최초로 무인항공기를 무선 조종 비행한 1930년대 전후로 나눌 수 있다. 무선 조종의 가능성을 처음으로 증명한 선구자는 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)다. 그는 1898년 세계전기박람회에서 최초의 무선 보트를 시연하고 특허까지 받았다. 

 

처음엔 무인비행선을 무선 조종할 의도로 테슬라 이론을 제시했다. 기술의 이름은 무선으로 사람의 직접적인 개입이 필요 없는 ‘텔 오토마틱스(Tel Automatics)’라고 명명했다. 

 

당시 무선 조종 기술은 속임수나 마술이라고 생각해 믿지 않는 사람이 많을 정도로 시대를 앞서간 발명이었다. 인류는 니콜라 테슬라로 인해 현대 무인 기술과 원격 조종 시스템 발전에 중요한 기틀을 마련하게 됐다.

 

1900년 이후에는 여러 무선 회사가 설립되면서 선구자들이 본격적인 무선 조종 관련 기술을 연구하기 시작했다.

 

21. RC의 역사(1930년대)

 

▲ 고무 동력식 비행기와 설계도

 

1930년대 이전 RC는 단지 모형으로 비행기를 제작해 손으로 날리거나 고무 밴드 등을 이용한 기계적 발사 장치를 이용하는 수준이었다. 

 

이후 특정 주기나 시간에 기반한 전자장치 동작 제어 기술인 시계장치 제어 방식, 전기적 시간 제어와 연소 퓨즈의 물리적 시간 지연을 조합해 RC 회로 신호를 전기적으로 조율하는 연소 퓨즈 방식으로까지 발전했다. 하지만 항공기를 실제 무선으로 실시간 조종하기 시작한 건 1930년대 중반에서야 이뤄졌다.

 

RC 또한 그에 적합한 무선 조종 시스템 개발이 본격화됐다. 실용적인 무선 조종 장치가 개발되면서 무인항공기는 군사용, RC는 모형 비행기, 자동차, 보트 등을 조종하는 개인 취미용 활동의 개념으로 나뉘어 발전해 나갔다.

 

▲ 월트ㆍ빌 굿(Walt and Bill Good)

 

RC 발전에 이바지한 선구자는 여럿 있었다. 그러나 비행기 분야에서 단연 돋보이는 선구자는 가장 현대적인 모형 기체를 설계하고 무선 조종 시스템을 발전시킨 미국의 월트 굿(Walt Good), 빌 굿(Bill Good) 형제다. 

 

1926년 월트 굿은 동생인 빌 굿과 함께 10살의 나이에 고무줄을 반대로 꼬아 풀리면서 회전하는 동력 시스템인 고무 구동식(Rubber Powered)과 두 개의 프로펠러를 서로 반대 방향으로 회전시켜 비행기의 균형과 안전성을 확보한 트윈 푸셔(Twin Pusher) 방식의 비행기를 만들어 모형 비행기에 입문했다. 

 

이후 본격적인 비행기 제작에 나서 1935년 세인트루이스에서 개최한 Nats(National Aeromodeling Championships, 전국 모형 항공선수권대회)에 처음 출전했다. 결과는 실내 케빈 종목(Indoor Cabin Category)에서 7위(13분), 스틱 종목(Stick Category)에서 27위(11분)를 기록했다. 

 

실내 케빈 종목은 실내에서 실제 항공기와 유사한 외형의 모형 비행기를 가지고 얼마나 안정적으로 오래 체공하는지 겨루는 종목이다. 스틱 종목은 단순 막대기 형태의 초경량화된 설계로 외관 미적 요소 없이 오로지 공기역학적 구조를 통한 체공 시간의 성적을 겨루는 종목이다.

 

1936년 출전한 디트로이트 대회에서는 실내 케빈 종목 6위(13분), 스틱 종목 22위(14분), 새롭게 신설된 자유 비행 가스 동력(Free Flight Gas Power) 종목에서 36위(5분)를 차지했다.

 

자유 비행 가스 동력 종목은 소형 가솔린 내연기관을 사용해 체공 시간을 겨루는 종목으로 현재까지도 모형 항공기 기술 발전의 기초가 되는 실험장으로 평가받고 있다. 

 

1937년 출전한 Nats 대회에서는 무선 전파를 활용해 조종하는 RC 비행 종목이 처음 추가됐다. 이 대회에서 월트, 빌 굿 형제는 4위를 차지했다. 이후 무선 조종 시스템에 관심이 많았던 빌 굿이 진공관 증폭을 이용한 무선 조종기를 한층 개선하고 월트 굿은 빅 거프(Big Guff)라 불리는 기체를 새로 개발했다. 

 

빅 거프는 미국 최초의 동력 무선 조종 모형 중 하나로 꼽힌다. 월트, 빌 굿 형제는 1938년 대회 라디오 컨트롤 종목에서 빅 거프로 출전해 처음으로 1등을 거머쥐었다. 1939년과 1940년 Nats 대회에서도 연속으로 우승했으며 1940년까지 총 20번의 대회에서 1등 7, 2등 5회를 차지할 정도로 승승장구했다. 

 

이후 1950~60년대에는 최장 시간(40시간)ㆍ최고 고도(1만3320ft) 비행 신기록을 세우기도 했다. 이 밖에 월트 굿은 1960년 라디오 컨트롤 월드 챔피언십 미국 최초 우승 기여, 1962년 라디오 컨트롤 세계대회 심사위원장 활동 시작, 1969년 모형 항공 명예의 전당 입성, 1974~1987년 모형 항공 명예의 전당 위원장 활동, 1999년 AMA 무선제어 주파수 위원회 명예 위원 활동 등 RC 분야에서 위대한 업적을 남겼다.

 


참조

Unmanned Aviation(A Brief History of Unmanned Aerial Vehicles)

THE AIRCRAFT BOOK 비행기 대 백과사전

https://outerzone.co.uk/plan_details.asp?ID=10813

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%9D%BC%EC%9D%B4%ED%8A%B8_%ED%98%95%EC%A0%9C

https://www.modelaviation.com/legendary-life

https://gfmc.online/iffn/tech/tech_11.html

 

서울 서대문소방서_ 허창식 hcs119@seoul.go.kr

 

<본 내용은 소방 조직의 소통과 발전을 위해 베테랑 소방관 등 분야 전문가들이 함께 2019년 5월 창간한 신개념 소방전문 월간 매거진 ‘119플러스’ 2025년 1월 호에서도 만나볼 수 있습니다.> 

 

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