기계설계 전공자라면 설계 이론과 도면 작성법만큼이나 중요한 것이 바로 '기본 규격'에 대한 이해입니다. 실제 산업현장에서는 제품 하나를 설계할 때마다 표준 부품을 사용하고, 도면에도 KS 또는 ISO 기준에 맞춘 규격을 따라야 합니다. 이는 부품 호환성과 생산성, 품질 관리 측면에서 매우 중요한 요소입니다. 본 글에서는 기계설계 실무 및 자격시험에 자주 등장하는 핵심 규격들을 정리하여 소개합니다. 초보자와 전공자 모두에게 도움이 될 수 있는 내용을 담았으니, 설계 실력을 한 단계 높이고 싶은 분들은 꼭 읽어보시기 바랍니다.
1. 설계에서 규격이 중요한 이유
설계의 통일성과 생산성 향상
부품이나 제품을 설계할 때 규격을 적용하면 도면을 공유하거나 생산할 때 혼란을 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 나사 하나를 설계할 때도 M10인지 M12인지 명확히 규격을 정해주지 않으면 현장에서 제작에 문제가 생길 수 있습니다.
규격 부품은 구매가 쉬워진다
설계에 표준 규격을 적용하면 시중에서 쉽게 구매할 수 있는 부품을 사용할 수 있습니다. 이는 납기 단축과 비용 절감으로 이어집니다.
2. 기계설계에서 자주 쓰이는 규격 종류
KS (한국산업규격)
대한민국 산업통상자원부에서 제정한 국가표준입니다. 기계설계에서는 KS B 시리즈(기계 분야)를 가장 많이 사용하며, 나사, 축, 키, 베어링 등 다양한 부품에 대한 규격이 포함됩니다.
ISO (국제표준화기구)
글로벌 표준으로 인정받는 규격이며, 국내 KS 규격도 대부분 ISO를 기반으로 제정됩니다. 해외 업체와 협업하거나 수출용 제품을 설계할 때 필수로 적용됩니다.
JIS, DIN 등 기타 표준
- JIS: 일본산업규격 - DIN: 독일산업규격 특정 국가의 부품이나 수입 기계를 다룰 때 참조할 수 있습니다.
3. 반드시 알아야 할 핵심 규격 항목
1) 나사 및 볼트 규격
- M3, M4, M5... 등은 메트릭 나사 규격이며, 피치, 머리 크기, 렌치 크기 등도 규정되어 있습니다. - KS B 1001~1010, ISO 261, ISO 4014 등이 대표적입니다.
2) 공차 및 허용차
- 축과 구멍의 조립 여유를 정의하며, 설계의 정밀도와 생산 가능성을 결정합니다. - ISO system of limits and fits, KS B 0401이 자주 활용됩니다.
3) 표면 거칠기 (Ra)
- 도면에 △ 표시와 함께 수치로 표기하며, 마찰력, 외관 품질에 영향을 미칩니다. - Ra 1.6, Ra 3.2 등으로 표현되며, KS B 0621 기준을 따릅니다.
4) 키(Key)와 키홈
- 동력 전달을 위한 축과 허브 결합 부품 - KS B 1301~1310, ISO 773 등이 대표적이며, 키 크기, 홈 깊이 등이 규격화되어 있습니다.
5) 베어링 규격
- 베어링 번호로 치수 및 종류가 구분되며, SKF, NSK 등 제조사도 ISO 규격을 따릅니다. - 예: 6203ZZ → 내경 17mm, 외경 40mm, 너비 12mm
4. 실무에서 규격을 적용하는 팁
CAD 라이브러리 활용
SolidWorks, AutoCAD 등 주요 CAD에는 표준 부품 라이브러리가 내장되어 있어, 직접 규격을 일일이 입력하지 않고 클릭만으로 삽입 가능합니다.
도면에 규격 명시하기
볼트, 축, 구멍 등에 'M8 x 1.25', 'Ra 3.2', 'h7/g6' 등 규격 정보를 정확히 표기하면 생산자와 검사자가 혼동 없이 작업할 수 있습니다.
자주 쓰는 규격은 출력해서 책상에 붙여두기
공차표, 나사 규격표 등은 실무에서 매우 자주 보기 때문에 별도로 정리해두면 업무 속도가 빨라집니다.
5. 마무리하며
기계설계 전공자라면 규격에 대한 이해는 선택이 아닌 필수입니다. 설계 능력을 제대로 발휘하기 위해선 정확한 규격 지식이 바탕이 되어야 하며, 이는 현장에서의 실수와 재작업을 줄이는 가장 좋은 방법이기도 합니다. 지금부터라도 기본 규격을 차근차근 익혀두시면, 실무와 시험에서 모두 큰 도움이 될 것입니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
1. KS 규격과 ISO 규격은 어떻게 다른가요?
KS는 국내 산업 표준이며, 대부분 ISO를 기반으로 만들어졌습니다. 국내 프로젝트에서는 KS를, 해외 협력 시에는 ISO를 기준으로 삼는 경우가 많습니다.
2. 도면에 공차를 꼭 넣어야 하나요?
정밀 가공이 필요한 부위에는 반드시 공차를 표기해야 합니다. 공차가 없으면 가공자가 임의로 처리할 수 있어 조립 불량이나 성능 저하로 이어질 수 있습니다.
3. 기계설계 자격시험에도 규격이 나오나요?
네. 산업기사, 기사 시험에서는 나사 규격, 공차, 표면 거칠기 등의 문제가 빈번히 출제됩니다. 실무와 자격증 모두를 대비해 규격은 반드시 공부해야 할 영역입니다.