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[사이언스&라이프] 첨단 공학의 집합체, 무선조종 자동차의 매력

[앵커]
실제 자동차 못지않게 빠른 속도를 내는 무선조종 자동차, RC카는 아이는 물론 어른까지 모두가 쉽게 즐길 수 있는 취미생활입니다.

그런데 RC카는 단순한 자동차 장난감은 아니라고 하는데요.

오늘 <사이언스&라이프>에서는 공학과 스포츠의 만남인 RC카의 숨은 매력 속에 빠져봅니다.

지금 바로 화면으로 만나보시죠.

[해설]
손끝의 작은 움직임이 승부를 판가름내는 RC카 경주! 시속 100km 이상으로 실제 자동차만큼 속력을 낼 수 있지만, 무선 조종으로 안전하게 속도를 만끽할 수 있어 누구나 쉽게 도전할 수 있는 취미로 떠오르고 있는데요! 첨단 공학과 스포츠의 만남, RC카의 세계로 들어가봅니다! 구불구불한 코스가 이어진 트랙으로 이뤄진 RC카 전용 서킷. 이곳에선 매일 짜릿한 레이싱이 펼쳐집니다. 특히 90년대 미니카에 대한 추억을 가진 3~40대 남성들에게 RC카는 더욱 인기라는데요. RC카 마니아라는 오늘의 주인공!

- 안녕하세요
- 안녕하세요

[해설]
무선조종 자동차에 푹 빠진 이 명국, 이하은 부자입니다

[이명국 / 무선조종 자동차와 사랑에 빠진 남자]
오늘은 유로트럭 레이스 있어서 아들 참가 시키려고 왔어요

[해설]
조종 실력보다도 먼저 보여줄 것이 있다는 명국 씨.

- 제 보물 창고입니다

[해설]
명국 씨만의 보물들, 바로 RC카와 각종 부품입니다. 조립돼있는 제품을 구매하지 않고
취향에 맞게 직접 디자인하고 조립합니다.

- 저의 손길을 받아서 탄생한 차들이죠.

[해설]
한 대를 만드는 데 걸리는 시간만 4시간 이상이 걸린다는데요. 이게 다 몇 대나 되는 걸까요?

- 10대요
- 한 대당 가격이 얼마 정도 하나요?
- 사실대로 이야기해주세요
- 최소 대 당 100만 원 이상하죠
- 100만 원짜리 RC카를 샀다고 하면 그냥 100만 원짜리 차겠지만
제가 100만 원어치 물건을 사서 제 정성을 들여서 만들 수 있는 수준이 되면
100만 원 이상의 가치가 있는 거죠 보물 1호가 아니라 보물 0호
1호가 아니라 0호에요
- 아들보다 소중해요?
- 아이, 그 정돈 아니죠

[해설]
그동안 공들여 만들어 뒀던 RC카 하나를 꺼내 보이는 명국 씨. 아들을 위한 RC카인데요.
입문 6개월 차인 하은이는 아빠를 따라 다니다 RC카의 매력을 알게 됐답니다.

[이하은 /RC카 조종이 취미인 아이]
이거 하면서 공부에 대한 스트레스도 풀리고 제 마음대로 주행할 수 있다는 게 너무 좋은거 같아요

[해설]
RC카를 하다 보니 부자가 함께하는 시간도 자연스레 더 늘었는데요.

- 살살 운전해봐

[해설]
아빠의 코치를 받으며 연습하는 하은이, RC카 경주는 차량이 코너 바깥으로
미끄러지지 않고 빠른 속도로 코너를 도는 게 가장 중요합니다.
경기를 앞두고 많이 긴장한 탓일까요? 조종기를 만지는 하은이의 손가락이 떨리는 것처럼 보입니다.

- 손을 왜 떨고 있어요?
- 이게 미세하게 움직여야 해요
- 남들이 보기에는 수전증처럼 떨리는 것처럼 보이는데 지금 하은이는 차가 똑바로 가게 수정을 하면서 운전을 하는 거예요

[해설]
아주 미세한 조작까지도 멀리 있는 RC카에 전달이 가능한 원리는 무엇일까요?

[윤상원 /한양대 미래자동차공학과 교수]
보통 전선이라고 하면 전기를 공급해서 에너지를 공급하거나 아니면 신호를 줘서 명령어를 주는 역할을 하는데요. RC카 같은 경우에는 차 내부에 있는 배터리를 가지고 전원을 공급하고요
수신기를 통해서 필요한 동작을 하라는 명령어를 무전 통신으로 보내게 되어 있습니다
그래서 그 전선 없이도 무선을 통해서 구동할 수 있습니다
[해설]
전파를 통해 전달되는 방식이라 멀리 있어도 조종이 한 거죠. 조종기 버튼을 누르면 0.01초 만에 차량은 속도와 방향을 바꾸기 때문에 손끝에 모든 감각을 집중해야 하는데요.

- 감속을 충분히 한 상태에서 적당량을 꺾어야지 감속이 안 된 상태에서 많은 양의 스티어링을 꺾으면 차가 전복되는 거야

[해설]
아들에게 설명과 함께 직접 시범을 보여주는 명국 씨. 조종 실력이 정말 능숙합니다.
올해로 RC카를 다룬 지 25년이나 되었다는데요. 고등학교 3학년 때 시작한 취미를
이젠 어린 아들과 함께합니다. 아이들도 쉽게 할 수 있는 게 RC카의 매력이라고 명국 씨는 말합니다.

- 아빠가 있어서 정말 든든하겠다.
- 네, 정말 든든해요
- 저는 아홉 살 때 아버지가 돌아가셨거든요. 그래서 아버지와 뭘 해 본 기억이 없어요
아들하고 이렇게 뭔가를 해 볼 수 있는 게 아이한테 참 좋은 추억을 만들 수 있는 게 (RC카는) 가장 좋은 거 같아요. 취미 중에
- 아스팔트 트랙에서 오늘 대회 준비 연습하는 거야

[해설]
실제 서킷에서 연습 주행을 해보려는데요.

- 출발해

[해설]
여러 대가 0.1초의 기록을 다투는 RC카 경주, 오늘은 12대가 한 번에 출전해
스피드를 겨룰 예정인데요. 그런데 이렇게 동시에 많은 차량이 주행하게 되면,
전파에 혼선이 생기진 않을까요?

- 라디오 주파수 쓸 때는 같은 주파수 쓰면 차가 같이 움직였는데 지금 2.4GHz로 바뀌고 나서는 서로 주파수가 겹치지 않고 조종 오류가 안 생겨요

[해설]
한 번에 여러 대가 동시에 참여하는 RC카 경주. 전파 혼선 없이 동시에
여러 대가 주행이 가능한 원리는 무엇일까요?

[윤상원 /한양대 미래자동차공학과 교수]
기존 옛날 방식은 송신기와 수신기가 고정된 주파수를 가지고 통신을 해야 하므로
같은 주파수를 가진 다른 이용자가 들어오거나 다른 차가 있을 때는 혼선이 될 위험성이 높습니다. 그런데 2.4GHz라는 기술의 발전이 이루어지면서 채널이 여러 개가 생기면서 그리고 서로 겹치지 않게 그 채널로 들어갈 수 있게 되면서 서로 혼선이 생길 위험성이 현저하게 떨어졌다고 보시면 되겠습니다

[해설]
다시 창고로 돌아온 아빠와 하은이, 무슨 문제라도 생긴 걸까요?

- 주행이 끝나고 오면은 타이어를 닦아줘야 해요 표면에 묻어있는 이물질을 좀 먼저 제거를 해줘야 해요

[해설]
이번엔 차량 내부를 꼼꼼히 살펴보는데요.

- 지금 분해하는 쪽은 차 범퍼에요 스펀지 우레탄 서보라는 조향 장치가 이렇게 통신을 보내면 수신을 받아요. 이 부분이 자동차 엔진, 심장의 역할을 하는 엔진인 거예요

[해설]
자동차에 엔진이 있다면 RC카엔 모터가 있습니다.

- 이게 예전에 쓰이던 차를 사면 기본적으로 들어 있는 기본 모터인데 속도가 빠르지만, 안에 브러쉬가 들어있어서 수명이 짧아요. 마음먹고 하루 제대로 굴리면 하루 안에도 모터 수명이 다하는 경우가 생길 수 있어요 이게 브러쉬에요

[해설]
과거 많이 사용하던 DC모터인데요. 요즘은 대부분 BLDC 모터를 사용합니다.

- 브러쉬가 없다 보니까 모터가 과하게 사용만 하지 않으면 거의 반영구적으로 쓸 수 있는 모터에요 브러쉬가 없죠? (DC 모터의 경우) 양쪽에 브러쉬가 있어야 해요 그런데 지금 이건 브러쉬가 없죠

[해설]
수명도 길고 속도도 빨라 인기인 BLDC 모터. BLDC모터의 작동 원리는 무엇일까요?

- DC 모터는 일정한 전류를 사용하기 때문에 같은 방향으로 계속 흘러야 합니다
그런데 회전이 반대 방향이 되면 같은 힘을 같은 방향으로 발생하는 것이 안됩니다
중간에 있는 브러쉬라는 부품입니다. 그게 같이 돌면서 전류의 방향을 바꿔주는 역할을 하게 되어있습니다
그런 기능적인 특성 때문에 전선하고 같이 붙어 있어야 하고요
회전하는 과정에서 브러시가 계속 닿기 때문에 마모되거나 소리가 나거나 이런 문제점이 있습니다

[해설]
BLDC 모터는 DC 모터와 구조가 반대인데요. 코일이 고정되어있어 전기선을 통해
전류를 공급해줄 수 있습니다. 그래서 브러쉬가 전류를 전달해줄 필요가 없죠.
에너지 효율도 좋고 소음도 적어 우리가 타는 전기자동차 나 선풍기. 드라이어 등의 모터로도
최근 많이 사용되고 있습니다. 경기를 앞두고 긴장감마저 감도는 서킷. 선수들의 개성이 담긴 RC카가 출발점 앞으로 모여듭니다.


- 완주만 했으면 좋겠어요. 오늘 다 쟁쟁한 분들이라
- 많이 긴장되고 떨려요
- 잘할 수 있어요?
- 네 저번보다는 잘 할 거 같아요
- 파이팅!

[해설]
선수들은 RC카가 잘 보이는 조종석으로 이동합니다. 선수 중 유일한 어린이인 하은이,
오늘만큼은 선수로서 성인들과 당당히 경쟁해야 하는데요. 드디어 경기가 시작됐습니다. 부드럽게 코너링에 성공하는 하은이. 5분 안에 트랙을 최대한 많이 돌아야 하기에
빠른 속도가 가장 중요합니다. 진지하게 아들의 경기를 지켜보는 명국 씨. 아직까진 순조롭게 경기를 펼치고 있지만, 긴장을 늦출 순 없는데요. 그때, 코너링을 시도하던
하은이의 차량이 속도를 이기지 못하고 다른 차량과 부딪힙니다. 하지만 포기하지 않고
끝까지 경기를 펼칩니다.

- Sov 결승전 마치도록 하겠습니다

[해설]
과연 경기 결과는 어떻게 나왔을까요?

- 하은이 지금 몇 등 했어요?
- 꼴등이요
- 꼴등이 아니라 12등
- 너도 저 아저씨들 나이 되면 더 잘할 수 있어 아직 시작이라

[이명국]
모든 게 다 열악한 상황에서 뭐 멘탈 잡고 완주했다는 거에 더 큰 의미가 있는 거 같아요

[해설]
멋진 경기를 펼친 선수들을 위한 시상식이 열렸습니다. 몇 년 후면 저 자리에 있을
하은이도 박수를 보냅니다.

- 꼴등!
- 우와아! 꼴등!

[해설]
비록 선두에 오르진 못했지만, 완주를 무사히 마친 하은이! 도전을 통해 배운 값진 경험이었습니다.

[이명국]
오늘은 열두 명 중에 12 등을 했지만, 하은이는 아직 어리고 이제 대회 경력은 2번밖에 없으니까 시간이 지나고 더 노력하고 하면은 이제 상위권에 오르는 훌륭한 선수가 될 거예요

[이하은]
더 열심히 해서 1등 하는 선수가 될 거예요

[해설]
전자와 전기 등 과학기술의 결정체인 RC카, 아이들에겐 과학 교재로
어른들에겐 건전한 취미로 가족이 함께 즐길 수 있습니다~ 오늘부터 RC카의 세계에 입문해보는 건 어떨까요?
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