안녕하세요! 기계설계나 엔지니어링을 처음 접하시는 분들이 도면을 보며 가장 먼저 멘붕에 빠지는 구간, 바로 알파벳과 숫자가 어지럽게 섞인 ‘끼워맞춤(Fit)’과 ‘치수공차(Tolerance)’입니다.
“H7은 뭐고 g6는 또 뭐야?” 하며 두꺼운 규격집을 뒤적이고 계셨다면, 오늘 이 글 하나로 완벽하게 개념을 잡아드리겠습니다. 레고 조립하듯 아주 쉽게 설명해 드릴게요!
1. 치수공차란? (오차를 허락해 주는 마법)
우리가 공장에 “이 쇠구슬을 정확히 지름 10mm로 깎아주세요!”라고 주문했다고 가정해 봅시다.
현실에서는 기계의 떨림, 온도로 인한 팽창, 작업자의 컨디션 때문에 완벽한 10.00000mm를 만드는 것은 불가능합니다.
그래서 설계자는 이렇게 말합니다.
“10mm로 깎아주시되, 아무리 커도 10.01mm, 아무리 작아도 9.99mm 안에는 들어오게 해주세요!”
이렇게 설계자가 허용해 주는 크기의 오차 범위를 ‘치수공차’라고 부릅니다. 공차를 너무 빡빡하게(정밀하게) 주면 가공비가 우주로 가버리고, 너무 널널하게 주면 기계가 덜덜 떨리며 고장 나기 때문에 적절한 공차를 주는 것이 설계의 핵심입니다.
2. 끼워맞춤이란? (구멍과 기둥의 밀당)
기계는 결국 여러 부품이 조립되어 돌아갑니다. 선풍기 날개(구멍)를 모터 축(기둥)에 끼우는 것처럼 말이죠. 이렇게 구멍(Hole)과 축(Shaft)이 만날 때, 얼마나 꽉 끼고 얼마나 헐렁한지를 결정하는 관계가 바로 ‘끼워맞춤’입니다.
크게 세 가지로 나눌 수 있습니다.
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헐거운 끼워맞춤 (Clearance Fit): 구멍이 축보다 미세하게 더 큽니다. 부품이 결합한 상태에서도 미끄러지듯 부드럽게 움직이거나 회전할 수 있습니다. (예: 문지방 경첩, 자전거 바퀴 축)
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억지 끼워맞춤 (Interference Fit): 반대로 축이 구멍보다 아주 미세하게 더 큽니다. 손으로는 절대 안 들어가고, 망치로 때려 박거나 열을 가해 구멍을 늘린 뒤 억지로 끼워 넣습니다. 한 번 조립하면 웬만해선 안 빠집니다. (예: 기차 바퀴, 꽉 빠진 나무 쐐기)
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중간 끼워맞춤 (Transition Fit): 헐거움과 억지의 딱 중간입니다. 나무망치로 톡톡 치면 들어가는 수준으로, 분해 조립을 하면서도 정밀하게 위치를 고정해야 할 때 씁니다.
3. ISO 규격의 암호 해독하기 (H7, g6가 뭔가요?)
도면을 보면 Ø50 H7/g6 같은 암호가 적혀 있습니다. 국제표준(ISO)에서는 이 끼워맞춤 공차를 알파벳과 숫자로 정해두었습니다.
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대문자는 ‘구멍(Hole)’을 뜻합니다. (예: H7)
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소문자는 ‘축(Shaft)’을 뜻합니다. (예: g6)
설계를 할 때는 구멍과 축의 크기를 둘 다 이리저리 바꾸면 너무 헷갈립니다. 그래서 “구멍은 그냥 ‘H7’으로 고정해 두고, 깎기 쉬운 축의 크기만 조절하자!”라는 방식을 가장 많이 씁니다. (이걸 구멍 기준식 끼워맞춤이라고 합니다.)
[실무 치트키 3가지]
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H7 / g6: 가장 많이 쓰는 헐거운 끼워맞춤. (베어링처럼 부드럽게 움직여야 할 때)
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H7 / p6: 확실하게 고정하는 억지 끼워맞춤. (망치나 프레스로 꽉 박아버릴 때)
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H7 / k6: 톡톡 쳐서 끼우는 중간 끼워맞춤. (위치를 정밀하게 잡을 때)
🚀 더 이상 무거운 규격집을 뒤적이지 마세요!
원리는 이해했지만, 막상 도면을 그릴 때 “그럼 지름 50mm일 때 g6의 정확한 공차값이 몇 마이크로미터(μm)지?” 하고 매번 KS/ISO 기계 공차 규격표를 찾아보는 것은 엄청난 시간 낭비입니다.
그래서 실무자들이나 기계설계를 공부하는 학생, 메이커 분들이 PC나 스마트폰에서 1초 만에 공차값을 확인할 수 있는 ‘ISO 끼워맞춤 공차 계산기’를 직접 만들었습니다.
기준 치수만 입력하고 원하는 끼워맞춤(H7, g6 등)을 선택하면, 직관적인 시각화와 함께 정확한 상/하한 치수 한계값을 즉시 계산해 줍니다. 즐겨찾기 해두시고 설계하실 때마다 편하게 꺼내 쓰세요!