드론 추력 계산과 모터·프로펠러 선정 방법

모터당 필요한 추력을 구한 뒤, 모터·프로펠러·전압이 같은 시험 조합에서 호버와 목표 추력 두 조건을 확인합니다. 모터 KV만으로 낼 수 있는 추력을 알 수는 없습니다.

1. 호버 추력과 목표 추력을 나눠 계산합니다

프레임, 배터리, 탑재물, 전자장비를 모두 포함한 총중량을 사용합니다. 하중이 균등하게 분배되고 각 추력축이 수직·평행한 경우:

모터당 호버 추력(gf) = 총질량(kg) × 1,000 ÷ 모터 수. 모터당 목표 추력 = 호버 추력 × 목표 추력대중량비(T/W).

총중량 2kg, 모터 4개, 목표 T/W 2라면 수평 호버에는 모터당 500gf, 목표 추력으로는 1,000gf(약 9.81N)가 필요합니다. T/W 2는 이 예제의 설계 목표이며 모든 기체에 적용하는 기준은 아닙니다.

계산 예제 — 모터 4개, 목표 T/W 2
총중량	모터당 호버 추력	모터당 목표 추력
2 kg	500 gf	1,000 gf
2.5 kg	625 gf	1,250 gf

배터리를 크게 바꾸면 총중량도 늘어납니다. 늘어난 무게를 반영한 뒤 후보 부품을 비교하세요.

아래는 T-MOTOR의 MN2212 V2.0 KV780 모터, 9545B 프로펠러, 14.8V 조합으로 공개된 Test Data의 일부입니다. 앞의 요구 추력 계산값과 구분해서 읽습니다.

T-MOTOR 공개 시험값 — 일부 행 발췌
스로틀	추력 (gf)	전류 (A)	전력 (W)
65%	476	4.0	59.20
75%	605	5.6	82.88
100%	918	10.3	152.44

2kg 예제의 호버 요구량 500gf는 첫 두 행 사이에 있습니다. 하지만 100%에서도 918gf이므로 목표 1,000gf에는 미치지 못합니다. 이 시험 조합은 예제의 목표를 충족하지 않습니다. 표 읽는 법을 보여주는 사례이며 추천 모터가 아닙니다.

프레임과 간섭 없이 장착할 수 있는 프로펠러 직경부터 정합니다. 시험에 사용한 프로펠러 모델, 피치, 블레이드 수도 맞춥니다.
사용할 전압에서 시험된 조합을 비교합니다. 전압이나 프로펠러가 다르면 같은 운전점이 아닙니다.
호버 추력 부근에서는 전류와 소비전력을 비교하고, 목표 추력 부근에서는 전류와 모터 운전 한계를 확인합니다.
ESC는 실측 전류, 지원 전압, 연속·버스트 정격, 운전 시간과 냉각 조건으로 선정합니다. 배터리는 전체 모터와 전자장비의 전류를 합산해 방전 성능을 확인합니다.

모터·KV, 프로펠러, 배터리 전압, ESC, 필요한 운전 시간을 기록합니다. 정지 추력 시험값은 후보를 좁히는 자료이며, 최대 스로틀에서의 연속 운전이나 실제 비행 시간을 보장하지 않습니다.

부품을 정했다면 총중량을 갱신해 다시 계산하고, 실제 사용할 조합의 측정값으로 확인합니다.

프로펠러 배치나 기체 형상을 바꾸는 설계에서는 로터 뒤에 형성되는 후류도 살펴봅니다.

기체·로터 격자·후류를 켜고 끄며 3D 결과를 둘러보세요.

KV는 전압과 회전속도의 관계를 나타냅니다. 추력은 프로펠러와 운전 조건에 따라 달라지므로 전체 조합의 시험값을 확인해야 합니다.

계산기의 전류·ESC 값은 호버 전력 추정에 기반합니다. 목표 추력에서의 실측 전류가 아니므로, 부품 선정에는 해당 조합의 측정값과 운전 정격을 사용하세요.