RC헬기 입문 전 꼭 알아야 할 기본 용어 - 채널, 모터, Mode 까지

"RC헬기 입문자가 헷갈리기 쉬운 4채널·6채널의 차이와 FP·CP 방식, 브러시드·브러시리스 모터, Mode 1·Mode 2 조종방식까지 기체 구매 전 알아두면 좋은 기본 용어를 쉽게 정리했습니다."

 

오늘은 RC헬기 입문을 위한 기초적인 정보를 공유해보려고 합니다.

RC헬기나 하나 사볼까 하고 좀 알아보면 뭐 생전 처음 듣도 보도 못한 용어들이 난무합니다.

4채널은 뭐고 6채널은 또 뭐고, 뭔 센서가 어떻고….

보통은 이 정도 찾아보다가

'아 모르겠고 싼 거 하나 사보자'

해서 3만원짜리 동축반전 헬기 하나 사서 집에서 두세 번 날려놓고 처박아두는 엔딩이 일반적이죠.

(제 얘깁니ㄷ...)

그래서 오늘은 간단한 용어 정리 겸 입문용 기체를 구매할 때 알아두면 좋은 내용 몇 가지를 적어봅니다.

 

1. 채널(channel) 이란?

쉽게 말하면 조종기가 헬기에 몇 가지 독립적인 조종 명령을 보낼 수 있느냐를 의미합니다.

헬기의 기본적인 움직임은 크게 네 가지로 나눌 수 있습니다.

상승·하강, 기수의 좌우 회전, 전진·후진, 그리고 좌우 이동입니다.

조금 전문적인 용어를 쓰면 각각 스로틀(Throttle), 요(Yaw), 피치(Pitch), 롤(Roll)이라고 부릅니다.

따라서 기본적인 4채널 헬기는 이 네 가지 움직임을 조종할 수 있다고 생각하면 됩니다.

4채널의 기본적인 의미

 

즉 4채널이라고 해서 뭔가 반쪽짜리 헬기는 아닙니다.

앞뒤로도 가고 좌우로도 가고, 위아래로 움직이고 방향도 돌릴 수 있으니 일단 헬기로서 해야 할 일은 다 합니다.

그렇다면 6채널은 뭘까요?

전통적인 RC헬기를 기준으로 6채널은 보통 다음 여섯 가지 기능을 의미합니다.

1채널 : 좌우 이동(Roll)

2채널 : 전진·후진(Pitch)

3채널 : 모터 출력(Throttle)

4채널 : 기수 좌우 회전(Yaw)

5채널 : 자이로 감도(Gyro)

6채널 : 메인로터 블레이드의 피치(각도) 조절(Collective Pitch)

제조사나 조종기에 따라 채널 배정 순서는 조금씩 달라질 수 있지만, 대체로 이런 기능들로 구성됩니다.

 

여기서 4채널 헬기와 6채널 헬기의 중요한 차이가 하나 생깁니다.

일반적인 입문용 4채널 헬기는 상승과 하강을 주로 메인로터의 회전수로 조절합니다.

모터를 빠르게 돌리면 양력이 커지면서 상승하고, 느리게 돌리면 양력이 줄면서 하강하는 방식입니다.

따라서 모터 출력을 조절하는 스로틀이 사실상 상승과 하강까지 담당하게 됩니다.

반면 전통적인 6채널 CP헬기는 모터 출력과 메인로터 블레이드의 각도를 별도로 조절할 수 있습니다.

쉽게 말하면

'로터를 얼마나 빠르게 돌릴 것인가'

와

'블레이드를 어느 정도 각도로 세울 것인가'

를 각각 따로 제어할 수 있다는 의미입니다.

 

여기에 자이로 감도를 조절하는 채널이 하나 더 추가되면서 일반적으로 말하는 6채널 구성이 만들어집니다.

그리고 이쯤에서 자주 등장하는 용어가 FP와 CP입니다.

FP는 Fixed Pitch의 약자로, 말 그대로 메인로터 블레이드의 기본적인 피치각이 고정된 방식입니다.

이런 헬기는 상승할 때 메인로터의 회전수를 높이고, 하강할 때 회전수를 낮추는 방식으로 고도를 조절합니다.

구조가 비교적 단순하기 때문에 가격이 저렴하고 정비할 부분도 적습니다.

입문용 4채널 헬기 상당수가 이런 방식을 사용합니다.

장점은 간단한 구조 덕분에 정비와 유지가 쉽다는 점입니다.

단점은 장점 외에 거의 모든 점입니다.

구체적인 내용은 후술하겠습니다.

 

반면 CP는 Collective Pitch의 약자입니다.

CP헬기는 메인로터를 빠르게 돌렸다 느리게 돌리는 방식보다는 블레이드의 각도를 변화시켜 상승과 하강을 조절합니다.

여러 장의 메인로터 블레이드 각도를 동시에 같은 방향으로 변화시키는 것을 컬렉티브 피치(Collective Pitch)라고 합니다.

쉽게 말하면 로터는 비슷한 속도로 계속 돌고 있지만 블레이드의 각도를 크게 주면 공기를 더 강하게 아래로 밀어내면서 상승하고, 각도를 줄이면 양력이 감소하면서 하강하는 방식입니다.

여기서 블레이드 각도를 반대 방향, 즉 음의 피치까지 줄 수 있기 때문에 기체를 뒤집은 상태에서도 양력을 만들 수 있습니다.

RC헬기 영상에서 흔히 볼 수 있는 배면비행이나 각종 3D 곡예비행이 가능한 것도 이 때문입니다.

헬기의 블레이드 피치

 

그런데 여기서 한 가지 헷갈릴 만한 부분이 있습니다.

FP헬기라고 해서 메인로터 블레이드의 각도가 언제나 완전히 고정되어 있는 것은 아닙니다.

헬기가 전진하거나 후진하고 좌우로 이동하려면 메인로터가 만들어내는 힘의 방향을 바꿔야 합니다.

이를 위해 로터가 회전하는 동안 블레이드의 각도를 위치에 따라 조금씩 변화시키는데, 이것을 사이클릭 피치(Cyclic Pitch)라고 합니다.

 

이를 통해 메인로터 전체가 앞뒤 또는 좌우로 기울어진 것과 같은 효과가 생기면서 헬기가 해당 방향으로 움직입니다.

즉 간단하게 정리하면

사이클릭 피치는 헬기를 전후좌우로 움직이기 위한 것이고,

컬렉티브 피치는 모든 블레이드의 각도를 동시에 변화시켜 상승과 하강을 조절하기 위한 것입니다.

따라서 FP와 CP의 가장 큰 차이는 상승과 하강을 어떤 방식으로 만들어내느냐에 있습니다.

FP헬기는 주로 메인로터의 회전수를 변화시켜 상승과 하강을 조절합니다.

 

반면 CP헬기는 메인로터 블레이드 전체의 각도를 동시에 변화시켜 상승과 하강을 조절합니다.

일반적으로 CP헬기는 FP헬기보다 훨씬 빠르고 민첩하게 움직일 수 있고, 실제 헬리콥터와 비슷한 방식으로 로터를 제어합니다.

반면 구조가 복잡해지는 만큼 정비해야 할 부품도 많아지고, 추락했을 때 파손되는 부품도 늘어납니다.

즉 수리비도 올라갑니다.

RC 쪽에서는 이를 전문용어로

'견적 났다'

라고 표현합니다.

전통적인 6채널 CP 헬기의 묘기비행

 

다만 최근 판매되는 저가형 입문용 6채널 헬기는 이야기가 조금 달라집니다.

제가 가지고 있는 U9902나 C170 같은 기체가 대표적인 예입니다.

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이런 제품들도 판매 페이지에서는 6채널이라고 표기하지만, 전통적인 취미용 6채널 CP헬기처럼 조종자가 자이로와 컬렉티브 피치 등을 각각 독립적으로 세밀하게 조절하는 구조와는 차이가 있습니다.

 

대신 비행제어장치가 여러 기능을 자동으로 처리하고, 별도의 버튼을 누르면 알아서 기체를 뒤집어 배면비행을 하는 기능을 제공하기도 합니다.

덕분에 초보자도 비교적 쉽게 배면비행을 경험할 수 있지만, 본격적인 3D용 CP헬기처럼 조종자가 직접 기체의 피치를 적극적으로 조절하면서 각종 곡예비행을 하는 것과는 차이가 있습니다.

따라서 제품 설명에 단순히 '6CH'라고 적혀 있다고 해서 모두 동일한 방식의 6채널 CP헬기라고 생각하면 곤란합니다.

특히 알리발 저가 RC제품에서 스펙표에 적힌 숫자는 언제나 약간의 의심을 품고 바라보는 편이 정신건강에 좋습니다.

 

2. 브러시드 모터 (brushed motor)와 브러시리스 모터(brushless mortor) 

RC헬기 제품 설명을 보다 보면 거의 빠지지 않고 등장하는 단어가 브러시드와 브러시리스입니다.

둘 다 전기를 받아 회전하는 모터라는 점은 같지만, 내부에서 전류를 전달하는 방식에 차이가 있습니다.

먼저 브러시드 모터는 이름 그대로 내부에 '브러시(Brush)'라는 부품이 들어갑니다.

브러시드 모터와 브러시리스 모터

 

여기서 브러시라고 해서 칫솔 같은 털이 들어있는 건 아니고, 회전하는 부분에 전기를 전달하기 위해 접촉하는 작은 부품이라고 생각하면 됩니다.

모터가 돌아가는 동안 이 브러시가 내부의 정류자와 계속 접촉하면서 전류를 전달합니다.

구조가 단순하고 가격이 저렴하기 때문에 소형 RC헬기나 완구형 제품에서 많이 사용됩니다.

특히 몇 만원대 입문용 헬기의 메인모터나 테일모터를 보면 브러시드 모터가 들어가는 경우가 많습니다.

 

장점은 역시 가격입니다.

모터 자체가 저렴하고 별도의 복잡한 제어장치가 필요하지 않아 기체 가격을 낮추기 좋습니다.

크기도 작게 만들 수 있어서 초소형 헬기의 테일모터처럼 좁은 공간에 넣기에도 유리합니다.

고장 났을 때 부품 가격도 비교적 저렴합니다.

하지만 브러시가 내부에서 계속 물리적으로 접촉하기 때문에 마찰이 발생하고, 사용하면서 조금씩 닳습니다.

즉 소모품입니다.

많이 사용하면 출력이 떨어지거나 작동이 불안정해지고 결국 모터를 교체해야 합니다.

마찰 때문에 열도 많이 발생하고 효율도 상대적으로 떨어집니다.

특히 작은 RC헬기를 연속해서 여러 팩씩 날리다 보면 모터가 제법 뜨거워지는 이유 중 하나가 이것입니다.

(모터의 발열은 모터의 수명과 정확히 반비례합니다)

 

반면 브러시리스 모터는 말 그대로 브러시가 없습니다.

회전하는 부분에 직접 전기를 접촉시켜 전달하는 대신 전자적으로 자기장의 방향을 바꾸면서 모터를 회전시킵니다.

따라서 브러시와 정류자가 서로 마찰할 필요가 없습니다.

이 때문에 일반적으로 브러시드 모터보다 효율이 좋고, 출력도 높으며 발열과 마모가 적습니다.

같은 크기라면 브러시리스 모터 쪽이 더 강한 출력을 내기 유리하고, 장시간 사용했을 때 수명도 훨씬 긴 편입니다.

그래서 어느 정도 급이 있는 RC헬기에서는 메인모터로 대부분 브러시리스 모터를 사용합니다.

(물론 요새는 입문용 RC헬기도 메인모터를 브러시리스로 쓰는 경우가 적지 않음)

 

또한 같은 조건이라면 브러시드 모터에 비해 배터리가 소모되는 동안 출력 저하가 상대적으로 덜 체감되는 편입니다. 브러시드 모터는 배터리 전압 저하에 더해 모터의 발열과 효율 저하까지 겹치면서 비행 후반부에 힘이 빠지는 느낌이 비교적 뚜렷하게 나타날 수 있습니다.

 

대신 브러시리스 모터의 단점도 있습니다.

브러시리스 모터는 모터에 전원만 연결한다고 바로 돌아가는 구조가 아닙니다.

모터를 제어하기 위한 ESC(Electronic Speed Controller), 즉 전자변속기가 필요합니다.

때문에 브러시드 방식보다 전체 구조가 조금 복잡하고 부품 가격도 올라갑니다.

간단하게 정리하면

브러시드 모터는

저렴하고 구조가 간단하지만 마모가 발생하고 수명이 상대적으로 짧습니다.

브러시리스 모터는

가격이 조금 더 비싸고 별도의 제어장치가 필요하지만 출력과 효율이 좋고 수명도 긴 편입니다.

그렇다면 무조건 브러시리스 모터가 들어간 헬기를 사야 할까요?

 

꼭 그렇지는 않습니다.

아주 작은 입문용 헬기라면 브러시드 모터로도 충분히 잘 날아갑니다.

특히 테일로터처럼 필요한 출력이 크지 않은 부분에는 가격과 무게를 줄이기 위해 브러시드 모터를 사용하는 기체도 흔합니다.

실제로 메인모터는 브러시리스인데 테일모터는 브러시드를 사용하는 입문용 헬기도 적지 않습니다.

다만 메인모터까지 브러시드인 제품은 장시간 운용하거나 배터리를 여러 개 연속해서 사용할 경우 발열과 모터 수명을 조금 더 신경 써주는 편이 좋습니다.

 

반대로 브러시리스 메인모터가 들어간 제품이라면 출력이나 내구성 면에서는 조금 더 여유가 있다고 보면 됩니다.

입문자 기준으로 아주 단순하게 기억한다면

브러시드 = 싸고 단순하지만 닳는다.

브러시리스 = 비싸지만 강하고 오래간다.

정도만 알고 있어도 RC헬기를 고를 때는 충분합니다.

 

3. Mode 

RC헬기 조종기를 보다 보면 Mode 1, Mode 2라는 표현을 자주 볼 수 있습니다.

이건 어려운 기능 이름이 아니라 조종기의 두 스틱에 각각 어떤 기능을 배치하느냐를 구분하는 방식입니다.

최근에는 Mode 1과 Mode 2를 전환해서 사용할 수 있는 조종기도 많지만, 입문용이나 완구형 제품 중에는 특정 Mode로 고정되어 있는 경우도 있으니 구매 전에 확인하는 것이 좋습니다.

 

먼저 현재 가장 흔하게 사용하는 Mode 2부터 살펴보겠습니다.

Mode 2에서는 왼쪽 스틱의 위아래가 스로틀, 좌우가 기수 방향을 돌리는 요(Yaw)를 담당합니다.

오른쪽 스틱은 위아래로 움직이면 기체가 전진·후진하고, 좌우로 움직이면 기체가 좌우로 이동합니다.

 

즉 정리하면 다음과 같습니다.

왼쪽 스틱 : 상승·하강 + 기수 좌우 회전

오른쪽 스틱 : 전진·후진 + 좌우 이동

Mode 2 방식

 

반면 Mode 1은 스로틀과 전진·후진 조작의 위치가 서로 바뀝니다.

오른쪽 스틱의 위아래가 스로틀, 좌우가 기체의 좌우 이동을 담당하고,

왼쪽 스틱의 위아래가 전진·후진, 좌우가 기수의 좌우 회전을 담당합니다.

즉

왼쪽 스틱 : 전진·후진 + 기수 좌우 회전

오른쪽 스틱 : 상승·하강 + 좌우 이동

방식입니다.

Mode 1 방식

 

여기서 앞서 설명한 사이클릭 피치와 연결해서 보면 차이가 좀 더 쉽게 이해됩니다.

Mode 2에서는 전진·후진과 좌우 이동을 담당하는 사이클릭 조작이 모두 오른쪽 스틱에 모여 있습니다.

반면 Mode 1에서는 전진·후진은 왼쪽 스틱, 좌우 이동은 오른쪽 스틱으로 나뉘어 있습니다.

따라서 단순히

'Mode 1은 스로틀이 오른쪽이고 Mode 2는 왼쪽이다'

정도로만 기억해도 두 방식의 차이를 구분하는 데는 크게 문제가 없습니다.

Mode 1은 일본을 비롯해 과거 일부 지역의 RC 사용자들에게 많이 사용되었고, Mode 2는 미국을 중심으로 널리 사용되어 왔습니다.

 

최근에는 드론과 입문용 RC헬기에서도 Mode 2 방식이 매우 흔하기 때문에 처음 시작하는 사람이라면 Mode 2 조종기를 접하게 될 가능성이 높습니다.

그렇다고 Mode 1과 Mode 2 중 어느 한쪽이 성능상 더 우수한 것은 아닙니다.

결국 같은 명령을 어느 손으로 입력하느냐의 차이이기 때문에 익숙한 방식이 가장 편합니다.

문제는 한번 특정 Mode에 손이 익어버리면 다른 방식으로 바꾸기가 상당히 어렵다는 점입니다.

평소 왼손으로 상승과 하강을 조절하던 사람이 갑자기 오른손으로 스로틀을 잡으면 머리로는 알고 있어도 손가락이 말을 듣지 않는 참사가 벌어집니다.

 

RC헬기는 조종자가 새 조작법을 고민하는 동안 얌전히 공중에서 기다려주는 물건도 아닙니다.

따라서 처음 입문할 때 어떤 Mode를 사용할지 정해두고 이후에도 같은 방식을 유지하는 것을 권합니다.

특별한 이유가 없다면 현재 가장 접하기 쉽고 드론 조종방식과도 익숙하게 연결되는 Mode 2로 시작하는 편이 무난합니다.

 

이번 글에서는 RC헬기를 처음 구매할 때 가장 먼저 접하게 되는 채널, 모터, 조종 Mode에 대해 알아봤습니다.

다음 글에서는 자이로, 기압계, 옵티컬플로우 같은 비행 보조장치와 실제 입문용 기체를 고를 때 어떤 부분을 봐야 하는지 알아보겠습니다.

 

중고가 헬기의 명가 Yuxiang 사의 f119 (MD 500) 헬기