초경량비행장치(드론) 필기시험 4회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 초경량비행장치(드론) 필기시험 4회 핵심 요약노트





아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

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1. 항공역학 및 비행 원리


1.1. 비행 운동의 기본 원리

  • 가속도의 법칙 (뉴턴 제2법칙): 헬리콥터나 드론이 제자리 비행을 하다가 전진을 계속하면서 속도가 증가되어 이륙하는 현상은 가속도의 법칙에 해당합니다. 힘(추력)이 가해지면 가속도가 발생합니다.

  • 공기력 중심 (공력 중심): 받음각(Angle of Attack)이 변하더라도 양력 발생 위치에 따른 피칭 모멘트의 계수값이 변하지 않는 점입니다.

  • 역편요 (Adverse Yaw): 비행기가 선회 시 보조익(에일러론)을 조작하여 경사(롤링)하게 되면, 선회 방향과 반대 방향으로 기수가 쏠리는 (Yaw) 현상을 말합니다.

  • 로터 피치와 거리: 멀티콥터 로터가 1회전 시 측정할 수 있는 것은 거리이며, 이를 유효피치라고 합니다.


1.2. 공기 역학 및 기체 성능

  • 공기 밀도 (Air Density):

    • 공기 밀도는 기압에 비례합니다. (기압이 높을수록 밀도 증가)

    • 공기 밀도는 온도에 반비례합니다. (온도가 높을수록 밀도 감소)

    • 공기 밀도는 습도에 반비례합니다. (수증기(습도)가 많을수록 밀도 감소)

  • 베르누이 정리 조건: 흐르는 유체(공기)의 속도와 압력 관계를 설명하는 원리로, 비압축성, 유동성, 무점성의 조건을 가정합니다.

  • 이착륙 거리 단축:

    • 이륙 거리 단축: 추력을 크게 하고, 비행기 무게를 작게 하며, 고양력 장치를 사용하고, **정풍(맞바람)**으로 이륙해야 합니다.

    • 착륙 거리 단축: 착륙 중량을 작게 하고, **정풍(맞바람)**으로 착륙하며, 착륙 마찰 계수를 크게 해야 합니다. 접지 속도를 크게 하는 것은 부적절합니다.



2. 무인 멀티콥터 시스템 및 제어


2.1. 비행 제어 및 구성 요소

  • 비행 모드: 멀티콥터의 주요 비행 모드에는 GPS 모드, 에티튜드(ATTI) 모드, 수동 모드가 있습니다. 고도 제한 모드는 기체의 안전 기능 중 하나이며 비행 모드는 아닙니다.

  • 기수 제어 (Yaw): 무인 멀티콥터의 방향(기수)을 제어하는 핵심 부품은 지자계 센서입니다.

  • 위치 제어 (Position): 무인 멀티콥터의 위치를 정확히 제어하는 핵심 부품은 **GPS(Global Positioning System)**입니다.

  • 로터 4개: 로터가 4개인 멀티콥터는 **쿼드콥터 (Quad-copter)**라고 부릅니다.

  • 주요 동력원: 멀티콥터가 주로 사용하는 엔진은 **전기 모터 (BLDC 모터)**입니다.

  • 회전 제어 원리 (우측 이동 시): 멀티콥터가 우측으로 이동하기 위해서는, 움직이려 하는 방향의 **반대쪽 로터(좌측 앞뒤 2개)**가 더 빨리 회전하여 기체를 기울입니다.

  • 왕복 엔진 윤활유의 역할: 윤활, 냉각, 압축 작용을 하며, 방빙력은 윤활유의 주요 역할이 아닙니다.


2.2. 기체 안전 및 점검

  • 기체 점검: 비행 전, 비행 중, 비행 후 점검은 운영자에 의해 실시됩니다. 종합 점검은 지정 정비기관에서, 정기 점검은 별도로 실시하며, 두 점검을 한꺼번에 실시하는 것은 적절하지 않습니다.

  • 항법 (GPS 미작동 시): 터널 속 등 GPS가 작동하지 않을 때 이용하는 항법은 현재의 위치와 속도, 방향을 기반으로 다음 위치를 추측하는 추측 항법입니다.



3. 항공 기상학 및 비행 환경


3.1. 기상 시스템 및 현상

  • 기단과 호우: 동쪽에서 길고 강한 호우를 일으키는 기단은 오호츠크해 기단입니다.

  • 북반구 기압 시스템:

    • 고기압: 시계 방향으로 바람이 불며, 중심에서 공기가 **하강(발산)**합니다.

    • 저기압: 반시계 방향으로 바람이 불며, 중심에서 공기가 **상승(수렴)**합니다.

  • 착빙 (Icing):

    • 착빙의 정의: 습한 공기가 기체 표면에 부딪치면서 결빙이 발생하는 현상입니다.

    • 맑은 착빙: 투명하고 단단한 형태로 형성되며, 공기역학에 심각한 영향을 줄 수 있습니다.

    • 착빙의 영향: 양력을 감소시키고, 무게와 항력을 증가시키며, 추진력을 감소시킵니다.

    • 착빙 종류: 맑은 착빙, 거친 착빙, 서리 착빙 등이 있으며, 이슬 착빙은 해당되지 않습니다.

  • 안개:

    • 복사 안개: 지표면의 복사 냉각으로 인해 형성되는 안개로, 지표면 안개, 상층 역전층 안개, 활승 안개, 산곡풍 안개 등이 있습니다. 밤 안개는 복사 안개의 종류가 아닙니다.

  • 구름: 진한 회색을 띄며 비와 안개를 동반하는 구름은 난층운입니다.


3.2. 기상 보고 및 고도계

  • 기상 보고 상태 (+RA FG): 기상 전문에서 +는 '강함', RA는 '비', FG는 '안개'를 의미하므로, 강한 비와 안개를 동반한다는 뜻입니다.

  • 기압 고도계: 비행기가 일정한 계기 고도를 유지하며 기압이 낮은 곳에서 높은 곳으로 비행할 때, 기압 고도계는 실제 고도보다 낮게 지시합니다.



4. 항공 법규 및 안전 관리


4.1. 초경량비행장치 정의 및 공역

  • 초경량비행장치 자체 중량: 착륙 장치가 달린 동력 패러글라이딩이 초경량 비행장치가 되기 위해서는 탑승자, 연료, 비상용 장비를 제외한 자체 중량이 115kg 이하여야 합니다.

  • 관제권: 비행장 및 그 주변의 공역으로서 항공 교통의 안전을 위하여 지정된 공역을 말합니다.

  • 관제 공역 등급: 항공 교통 관제 업무를 제공하는 공역으로, A, B, C, D, E 등급 공역이 해당됩니다.


4.2. 안전 및 사고 조치

  • 비상사태 발생 시 최우선 조치: 드론 조종 중 기계 이상 등 비상사태가 발생하면, 사람의 안전이 최우선이므로 육성으로 주위 사람들에게 큰 소리로 알리는 것이 가장 먼저 조치해야 할 사항입니다.

  • 사고 조사 기관: 초경량 비행장치 사고 발생 후 사고 조사를 담당하는 기관은 철도·항공사고조사위원회입니다.

  • 비행 가능 고도: 초경량 비행장치의 비행 가능 고도 단위는 **AGL (Above Ground Level)**을 사용하며, 일반적으로 400피트(약 150m) AGL 이하를 준수해야 합니다. (문제의 답은 500피트 AGL)


4.3. 과태료 및 벌칙

  • 조종자 준수사항 위반: 1차 위반 과태료는 150만원입니다. (2차 225만원, 3차 300만원)

  • 안전성 인증 검사 미이행: 가장 큰 금액의 과태료가 부과됩니다.

  • 비행 제한 구역 승인 없이 비행: 500만원 이하의 벌금이 부과됩니다. (항공안전법 벌칙)

  • 비행 계획 승인 신청 시 불포함 사항: 비행 경로 및 고도, 조종자의 비행 경력, 비행 장치의 종류 및 형식 등은 포함되지만, 동승자의 자격 소지 여부는 포함되지 않습니다.







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