드론 무게·프레임 크기 선정: 프로펠러 간격과 디스크 로딩

배터리와 탑재물을 포함한 총중량을 먼저 정리합니다. 프로펠러 직경과 끝단 간격으로 최소 배치 치수를 구한 뒤, 로터 면적 대비 무게인 디스크 로딩과 실제 장착 공간을 함께 확인합니다.

1. 이륙할 때의 총중량을 합산합니다

계산기의 무게에는 프레임뿐 아니라 모터·프로펠러·ESC, 배터리, 전자장비, 배선, 탑재물을 모두 포함합니다. 다음은 합산 방법을 보여주는 가상 부품 구성입니다.

아직 정하지 않은 부품은 예상값으로 표시하고, 부품이 정해지면 실제 무게로 교체합니다. 같은 부품을 여러 묶음에 중복해서 넣지 않습니다.

모터 4개가 정사각형 꼭짓점에 있고 같은 평면에서 같은 직경의 프로펠러를 돌리는 경우, 인접 모터 중심 간 거리는 프로펠러 직경 D와 끝단 간격 c를 더한 값 이상이어야 합니다.

최소 프레임 대각선 F = √2 × (D + c). 10인치는 254mm이므로, 간격 15mm를 가정하면 √2 × (254 + 15) = 약 380.4mm입니다. 대각선은 서로 마주 보는 모터 중심 사이 거리이며 기체 외곽 크기는 아닙니다.

계산기의 일반식은 F = (D + c) ÷ sin(π/n)입니다. n개 모터가 한 원 위에 등간격으로 놓인 배치에서 그 원의 지름을 구합니다. 3모터에서는 이 값이 실제 모터 사이 거리와 같지 않으며, 비대칭 프레임이나 동축 로터 배치에는 그대로 적용하지 않습니다.

15mm는 계산기 표준 모드의 설정값입니다. 모든 기체에 충분한 간격을 뜻하지 않습니다. 실제 설계에서는 프로펠러·암의 변형, 조립 오차, 기체·배선·탑재물과의 간섭도 확인합니다.

프레임과 프로펠러 간격을 정했다면, 쿼드콥터 시각화 샘플에서 기체·로터 배치와 후류를 함께 살펴보세요.

기체·로터 격자·후류를 켜고 끄며 3D 결과를 둘러보세요.

겹치지 않는 동일 직경 로터 n개의 총 회전 면적은 A = n × π × (D/2)²입니다. D는 m 단위로 넣습니다. 수평 호버에서 디스크 로딩은 총중량에 의한 힘을 이 면적으로 나눈 mg/A이며, 이 계산기는 g = 9.81m/s²를 사용합니다.

2kg, 10인치 로터 4개라면 총면적은 약 0.2027m², 디스크 로딩은 2 × 9.81 ÷ 0.2027 ≈ 96.8N/m²입니다. 화면의 kg/m² 값은 질량을 면적으로 나눈 값입니다.

이 비교는 총중량을 고정합니다. 로터를 크게 바꾸면서 모터·프레임도 무거워지면 다시 계산합니다. 낮은 디스크 로딩만으로 소비전력·소음이나 비행 가능 여부를 판정할 수는 없습니다.

최소 배치 치수를 구했다면 후보 프레임 도면에서 모터 중심 위치와 장착 공간을 확인합니다. 판매 이름의 프레임 클래스만으로 프로펠러가 맞는지 판단하지 않습니다.

이 계산기의 최소 치수는 프로펠러 직경, 간격, 모터 수로 결정됩니다. 무게는 디스크 로딩에 반영됩니다. 실제로 무게가 늘어 더 큰 프로펠러를 선택하면 필요한 프레임 치수도 달라집니다.

정사각형 배치의 모터 중심 대각선인지 먼저 확인하세요. 기체·탑재물과의 간섭, 장착 홀, 강성과 무게중심은 별도 조건입니다. 계산기의 프레임 클래스와 디스크 로딩 등급은 후보 비교용 참고값입니다.