기계부품 설계는 단순히 형상을 그리는 것을 넘어, 제품의 기능과 조립, 가공성까지 모두 고려해야 하는 복합적인 작업입니다. 설계 경험이 부족한 초보자는 물론, 실무에 익숙한 설계자도 때때로 중요한 실수를 저지를 수 있습니다. 특히 반복적으로 발생하는 오류는 프로젝트 지연이나 비용 손실, 나아가 안전 문제까지 초래할 수 있기에 주의가 필요합니다. 이 글에서는 설계자가 실제로 자주 겪는 대표적인 실수 10가지와 그에 대한 해결책을 함께 정리했습니다. 한 번쯤 실수했던 경험이 있는 분이라면 공감하고, 앞으로의 설계 품질을 높이는 데 도움이 되실 겁니다.
1. 요구사항 분석 부족
설계 전에 기능과 제약 조건을 충분히 이해하지 않으면 방향 자체가 틀릴 수 있습니다
사용 환경, 하중 조건, 조립 방식 등 요구사항이 명확하지 않으면 부품 설계가 반복되거나 오작동 가능성이 높아집니다.
2. 조립성 고려 부족
부품 단독 설계에 집중하다 보면 실제 조립 시 간섭이나 접근성 문제가 생깁니다
볼트를 체결할 수 없는 위치, 손이 들어가지 않는 구조 등은 실무에서 자주 지적받는 사항입니다.
3. 공차 지정 누락 또는 오기
공차가 없으면 가공자가 임의로 판단하거나 조립 불량이 발생할 수 있습니다
기능상 중요한 치수에는 꼭 공차를 명시하고, 조립 유무에 따라 클리어런스/인터퍼런스 여부를 설정해야 합니다.
4. 과도한 정밀도 추구
불필요하게 타이트한 공차나 복잡한 형상은 가공 비용을 증가시킵니다
설계자는 필요한 만큼의 정밀도만 추구해야 하며, 기능에 영향을 미치지 않는 부위는 가공성을 고려해 단순화하는 것이 좋습니다.
5. 재료 선정 미숙
하중, 열, 마찰 조건에 맞지 않는 재료를 선택하면 기능 저하나 파손 위험이 생깁니다
알루미늄, 탄소강, 스테인리스 등 기본 재료의 특성과 사용 환경에 대한 이해가 필요합니다.
6. 표준 부품 사용 기피
직접 설계할 수 있다고 해서 모두 새로 만들 필요는 없습니다
볼트, 베어링, 핀 등은 표준품을 사용하는 것이 부품 호환성과 조달의 효율을 높이는 방법입니다.
7. 도면 표기 오류
치수 누락, 기호 오기, 도면간 불일치 등은 제작과 검사 단계에서 큰 혼란을 줍니다
설계가 끝난 후에는 반드시 도면 리뷰를 거쳐야 하며, 다른 사람이 검토해주는 것이 이상적입니다.
8. 시뮬레이션 생략
간단해 보이는 부품도 실제로는 복잡한 응력 조건이 작용할 수 있습니다
FEM 해석 등을 통해 응력 집중 부위나 변형량을 사전에 검토해야 합니다.
9. 가공성 미고려
CNC나 밀링, 선반 등의 가공 방식에 맞지 않는 구조는 제작 난이도를 높입니다
드릴로 만들 수 없는 모양, 공구 접근이 불가능한 구조 등은 가공자와 협의해 수정해야 합니다.
10. 형상 단순화 부족
기능은 같지만 더 단순한 형상이 가능한 경우가 많습니다
단순한 구조는 가공성과 조립성, 비용 절감에 모두 긍정적인 영향을 줍니다. ‘심플 이즈 베스트’를 항상 염두에 두세요.
마무리하며
기계부품 설계는 작지만 복잡한 요소들의 집합입니다. 위에서 정리한 10가지 실수는 실제 현장에서 자주 발생하는 사례들이며, 이를 예방하는 것만으로도 설계 품질을 크게 향상시킬 수 있습니다. 도면 검토, 팀과의 협업, 시뮬레이션 활용 등을 적극적으로 수행하며, '실수 없는 설계'를 목표로 습관을 만들어 가시길 바랍니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
1. 부품 설계 시 어떤 실수가 가장 치명적인가요?
조립 간섭과 공차 오류는 현장에서 재작업이나 설계 수정으로 직결되어 가장 큰 손실을 초래할 수 있습니다.
2. 실수를 줄이기 위한 가장 좋은 방법은 무엇인가요?
체크리스트를 활용한 반복 검토와, 동료와의 설계 리뷰(Design Review)가 매우 효과적입니다.
3. 시뮬레이션은 모든 부품에 필요한가요?
필수는 아니지만 응력, 변형, 열에 노출되는 부품이라면 간단한 해석이라도 수행하는 것이 바람직합니다.