드론 스포츠에 사용되는 드론의 모터와 프로펠러의 상관관계 및 추력 특성에 관한 연구 : 축구 드론 및 FPV 레이싱 드론 중심으로 = A Study on the Correlation and Thrust Characteristics of Motors and Propellers for Drone Sports: Soccer Drone & FPV Drone Racing

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Recently, as the use of the 4th industrial revolution increases, the development of drones is also increasing, making it possible for companies to participate. He is also interested in the field of drone sports, which can be easily accessed by the public through mass media. As various platforms such as logistics, manufacturing, welfare, national defense, and leisure are emerging, the need for high-performance, high-power drones that can respond to them is emerging. Among them, drone sports is one of the most promising areas for drones to grow closely with the public at home and abroad. However, compared to these social phenomena, the laws, regulations, directions, rules, and physical understanding and interpretation of drones in drone sports are still lacking. Currently, the drone sports market is largely divided into two types: drone soccer and FPV (first person view) racing drones. All these fields should strive to make drones for high power, and the important factors that influence this are motors and propellers. The correlation between the motor and propeller, which are mainly used in current soccer drones and FPV racing drones, was analyzed, and the thrust was studied and the results were derived.
Based on the results of this experiment, when manufacturing a drone for the match between soccer drones and FPV drones, in order to obtain strong thrust, the motor stator value can be selected without much concern, and a propeller with a large diameter and pitch value can be selected. You know you have to choose. However, since each game has a different game method and situation, it is necessary to select an appropriate motor and propeller for it.
In soccer drones, for defense drones, the motor has a low KV so the battery lasts longer, and for the propeller, choosing a longer length proportional to the torque power is complementary even if the transmission power is weak, so you can choose an inexpensive transmission. It is also economical. However, with the striker's drone, the striker's drone has to quickly enter the goal by hitting the opponent and beating the opponent, so the motor has a high KV, the transmission is high, and the guard is often hit. It is recommended to use high-end products.
For FPV racing drones, it is important to choose a motor and suitable propellers for flexibility and maneuverability. Instead of creating the top speed unconditionally quickly, you have to keep the medium speed and then reduce the speed to finish the course, so you have to work hard to maintain the battery. Therefore, it is necessary to develop the power to select the appropriate motor and propeller according to one's own racing method.
In order to enjoy drone sports more from the user's point of view with good parts like this, and to revitalize the drone sports industry, it would be great if we could understand the principles of drones and obtain more information about the conditions for high thrust for speed.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 1.1 연구 배경 및 목적 1
• 1.2 연구 방법 및 연구 구성 3
• 1.2.1 연구 방법 3
• 1.2.2 연구 구성 5
• 제 2 장 이론적 배경 8
• 2.1 드론의 정의 8
• 2.1.1 드론의 개념 8
• 2.2 축구 드론 8
• 2.2.1 축구 드론의 개요 8
• 2.2.2 축구 드론의 규칙 10
• 2.2.3 골대 14
• 2.2.4 드론볼 15
• 2.3 FPV 레이싱 드론 17
• 2.3.1 FPV 레이싱 드론의 개요 17
• 2.3.2 FPV 레이싱 드론의 규칙 18
• 2.3.3 FPV 레이싱 드론의 구성 20
• 2.4 축구 드론과 FPV 레이싱 드론의 프로펠러 23
• 2.4.1 드론용 프로펠러 개요 23
• 2.4.2 축구 드론과 FPV 레이싱 드론용 프로펠러의 규격 24
• 2.4.3 축구 드론과 FPV 레이싱 드론용 프로펠러의 모양과 소재 25
• 제 3 장 국내외 드론 산업 현황 및 활용분야 27
• 3.1 국내 드론 산업 현황 27
• 3.2 해외 드론 산업 현황 28
• 3.3 드론 스포츠산업 현황 28
• 제 4 장 모터와 프로펠러의 상관관계 실험 31
• 4.1 경기용 모터와 프로펠러의 실험 31
• 4.1.1 실험준비 및 장치 31
• 4.1.2 실험방법 35
• 4.2 실험결과 분석 36
• 4.2.1 경기별 프로펠러의 추력 분석 1 (모터 2305 KV2450) 38
• 4.2.1.1 레이싱드론용 프로펠러 38
• 4.2.1.2 축구 드론용 프로펠러 41
• 4.2.1.3 모터 2305와 경기별 프로펠러에 대한 추력의 종합적인 분석 43
• 4.2.2 경기별 프로펠러의 추력 분석 2 (모터 2306 KV2400) 44
• 4.2.2.1 레이싱드론용 프로펠러 44
• 4.2.2.2 축구 드론용 프로펠러 47
• 4.2.2.3 모터 2306와 경기별 프로펠러에 대한 추력의 종합적인 분석 49
• 4.2.3 경기별 프로펠러의 추력 분석 3 (모터 2207 KV2550) 50
• 4.2.3.1 레이싱드론용 프로펠러 50
• 4.2.3.2 축구 드론용 프로펠러 53
• 4.2.3.3 모터 2207과 경기별 프로펠러에 대한 추력의 종합적인 분석 55
• 4.2.4 경기별 프로펠러의 추력 분석 4 (모터 2208 KV2450) 56
• 4.2.4.1 레이싱드론용 프로펠러 56
• 4.2.4.2 축구 드론용 프로펠러 59
• 4.2.4.3 모터 2208와 경기별 프로펠러에 대한 추력의 종합적인 분석 61
• 4.3 모터와 프로펠러의 회전수에 따른 추력값 비교 분석 62
• 4.4 모터와 프로펠러의 효율 비교 분석 67
• 제 5 장 결론 71
• 5.1 결론 71
• 5.1.1 연구의 요약 및 시사점 71
• 5.1.2 향후 연구방향 74
• 참고문헌 76
• Abstract 77