지난 호에서 이어지는 내용입니다.

 

24. RC의 역사(1980년대)

▲ 프로그래머블 송신기(조종기)

1970년대까지 주류였던 AM 송수신 방식은 1980년대 들어 거의 FM 송수신 방식으로 보편화됐다. 1950년대 처음 시도했던 FM 송수신 방식은 수십 년에 걸쳐 RC 종류가 다양해지고 관련 시스템 기술이 비약적으로 발전하면서 FM 방식으로의 전환을 서두르게 했다. 

 

아무래도 취미로 즐기는 사람이 점차 많아질수록 간섭이 심해지는 AM 방식보다 비교적 간섭이 덜한 FM 방식을 선호해서다. 게다가 PCM(펄스 부호 변조)은 FM에서 주로 적용했기 때문에 송수신의 안정적인 신호 전송이 가능했고 이를 통해 응답성이 매우 향상됐다.

 

1980년대 후반에는 메모리 저장 기능을 갖춘 프로그래머블 송수신기까지 개발됐다. 이 송신기는 하나의 송신기로 여러 RC 모델을 저장할 수 있는 기능(빠른 전환)과 조종 곡선 등 감도 조정(다양한 조종자 최적화), 서보 트림ㆍ리버스 저장 

 

설정, 조종 믹싱 기능(다양한 비행ㆍ주행 지원), 텔레메트리 기능(배터리, 모터, 서보 상태 실시간 모니터링), 소프트웨어 업데이트(최신 기능 추가) 지원 등 장점을 갖추고 있다.

 

▲ 글로우 엔진(2행정)

 

RC 시스템은 1980년대 들어 동력(Power)에서도 매우 발전을 거듭하기 시작했다. 초기 고무로 시작한 동력은 1937년 RC 등장 이후 글로우(Glow)나 가솔린(Gasoline) 엔진으로 대체됐다.

 

특히 글로우 엔진은 크기가 작고 고 RPM 출력이 가능해 1980년대까지도 RC 비행기, 헬리콥터, 자동차 등의 주동력으로 사용했다. 

 

글로우 엔진 점화 방식은 글로우 플러그를 사용하는 엔진으로 가솔린의 점화플러그에 의한 스파크 점화 방식과 다르게 자체 발열로 연료를 점화한다. 따라서 연료로 사용하는 니트로메탄과 메탄올의 연료 혼합비에 따라 엔진 출력을 조절할 수 있다. 

 

기본적인 주행은 니트로메탄을 전체 혼합비의 15% 이하, 고출력 레이싱ㆍ곡예비행은 25% 이하, 고성능 레이싱ㆍ전문 대회에서는 30% 이상 사용한다.

 

다만 니트로메탄 비율이 과도하면 엔진 온도가 급격히 올라가고 수명이 줄어들 수 있어 각 제조사에서는 RC 모델의 특징과 용도에 따라 연료 성분을 다양하게 혼합한 후 색소를 구분해 출시하고 있다.

 

구분	글로우 엔진	가솔린 엔진
점화 방식	글로우 플러그(예열식 자체 연소)	점화 플러그(스파크 점화 연소)
점화 제어	연료 혼합비와 압축비로 결정	전자식 점화 모듈(자동 타이밍)
전원	필요 없음	사용
사용 연료	니트로메탄+메탄올+윤활유 혼합	가솔린+오일 혼합
출력 특성	높은 RPM	낮은 RPM
연료 효율	연료 소비가 빠름	연료 소비가 적고 장시간 사용 가능
유지보수	글로우 플러그 교체	점화 플러그+모듈 유지관리 교체
	부식 위험으로 잦은 청소 필요	장기 보관 용이
산소 공급	니트로메탄 연소 시 자체 생성	흡입구 필요(배기량)
사용모델	RC 전 모델	주로 대형 RC 사용
기타	비교적 작은 크기, 가격이 비쌈	자동차 엔진과 유사한 구조

 

▲ RC Lead acid(납산) 배터리

 

▲ RC NiCd(니켈카드뮴) 배터리

 

1980년대 초반부터 NiCd(Nikel Cadmium, 니켈 카드뮴) 배터리의 등장으로 전동 RC가 대중화될 수 있는 발판이 마련되기 시작했다. NiCd 배터리는 기존 세계 최초 양산형 이차전지인 Pb acid(Lead acid, 납축) 배터리보다 충ㆍ방전 속도가 빠르고 저온, 과방전, 과충전에 강한 특성이 있다. 

 

무엇보다 높은 방전율에 크기가 작고 가벼워 휴대용 장치에 사용할 수 있다는 점이 RC에 유리했다. 그런데도 NiCd 배터리는 에너지 밀도가 낮아 비행시간이 매우 짧았다.

 

비행기를 띄울 충분한 출력(방전율)을 제공하지 못해 전동 RC의 동력으로 적용하는 건 일부 초소형 RC 비행기 또는 자동차, 보트 등으로 제한됐다. 그로 인해 주로 송수신기나 서보 모터 전력용으로 사용할 수밖에 없었다.

 

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참조

Unmanned Aviation(A Brief History of Unmanned Aerial Vehicles)

THE AIRCRAFT BOOK 비행기 대 백과사전

https://www.modelaviation.com/glow-engine-basics

https://www.youtube.com/watch?v=Tk5MVZELsLw

https://www.arrowmodels.com/radio-control/batteries/lead-acid-batteries

https://www.jiadebattery.com

https://www.ebay.com/itm/387717595022

https://the2ndtonone.com/pisolite/r/shopdetail648142259

 

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 4월 호에서도 만나볼 수 있습니다.> 

 

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