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기계가공조립기능사 비금속재료 — 재료 기호와 열처리·표면처리의 특징

재료 표기는 KS 규격의 기호로 축약되어 표현되며, 숫자 표기는 탄소 함유량을 나타내는 경우가 많다. 표면 처리와 열처리는 목적과 적용 방식에 따라 물리적·화학적으로 구분되며, 공작기계의 기본운동과 장치 기능은 기계 종류에 따라 달라진다.

2026-10-23 기준 · 기계가공조립기능사 대시보드

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시험에 이렇게 나온다

출제기준 단원 「비금속재료」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.

묻는 꼴문제 수무엇을 묻나
기본운동 구분1공작기계의 기본운동에 해당하는 항목을 가리기
급속귀환 유무 판단1기계 종류별로 급속귀환 운동의 적용 여부를 판별하기
열처리 분류 적용1항온 열처리 여부와 화학적 표면처리 구분하기

뜻

KS 규격에서 재료 기호는 용도를 쉽게 구분하도록 정해진다. 예를 들어 SM은 기계구조용 탄소강재(Steel for Mechanical)를 의미하고, SS는 일반구조용 압연강재, SC는 탄소주강품, FC는 회주철품을 나타낸다. 이러한 기호를 용도별로 기억하면 재료 선택 시 혼동을 줄일 수 있다.

강재 명명에서 숫자는 탄소함유량을 표시하는 관례가 있다. 예컨대 SM35C의 '35'는 평균 탄소함유량 0.35%를 나타낸다. 숫자는 인장강도나 합금 성분을 직접 의미하지 않으므로 숫자의 의미를 정확히 인식해야 한다.

표면 강화 및 열처리 방법은 목적과 원리에 따라 구분한다. 쇼트 피닝은 표면에 잔류 압축응력을 부여하여 피로강도를 높이는 방법으로, 두께가 얇고 연성인 재료에 효과적이며 두께가 크거나 취성 재료에는 효과가 떨어질 수 있다. 항온 열처리는 변태점 이하의 일정 온도에서 조직을 변화시키는 물리적 공정으로, 오스템퍼·마퀜칭·마템퍼 등이 포함된다. 반면 시안화법과 같은 표면 탄소·질소 침투는 화학 열처리로 분류되므로 항온 열처리의 범주에 들지 않는다.

금속의 전기 및 열 전도도는 종류에 따라 차이가 있으며, 전도도가 가장 양호한 금속은 은(Ag)이다. 구리는 실용성으로 인해 전선 재료로 널리 쓰이며, 금은 부식 저항성 때문에 접점 등에 쓰인다. 공구강 분류에서는 기본적인 탄소 공구강에 크롬·텅스텐·니켈·바나듐 등의 원소를 첨가하면 합금 공구강으로 구분하고, 고함량 합금은 고속도강으로 구분한다.

공작기계의 기본운동은 절삭운동·이송운동·위치조정운동의 세 가지로 정의된다. 또한 기계의 운동 방식에 따라 부가 장치의 필요성이 달라지므로, 예컨대 밀링은 회전 절삭 방식이므로 급속귀환 운동을 사용하지 않지만 세이퍼·플레이너·슬로터와 같은 직선 왕복 기계는 복귀 시 급속귀환 장치를 갖춘다.

예제

재료 표기 문제는 기호의 뜻과 숫자의 의미를 혼동하지 않도록 주의해야 한다. 예를 들어 SM과 SS를 헷갈리거나 SM35C의 '35'를 인장강도나 다른 성질로 잘못 이해하면 오답이 된다. 표면 처리·열처리 분류 문제는 '물리적 항온 유지'냐 '화학적 침투'냐를 기준으로 구분하면 정답을 고르기 쉽다. 기계 분류 문제에서는 회전 절삭과 왕복 절삭의 차이를 떠올려 급속귀환의 유무를 판단하면 된다.

대표 기출 3문항

공작기계의 기본운동에 해당되지 않는 것은?

  1. 절삭운동
  2. 치핑운동
  3. 이송운동
  4. 위치조정운동
정답과 해설 보기

정답 ② · 공작기계의 기본 운동은 절삭운동, 이송운동, 위치조정운동의 세 가지로 구성됩니다. 치핑운동(Chipping)은 절삭 가공 시 칩이 깨지며 떨어져 나가는 현상을 의미하거나 기계의 기계적 운동 구분에 해당하지 않는 용어입니다.

공작기계 기본운동은 절삭, 이송, 위치조정의 세 가지로 정의되므로 치핑운동은 해당되지 않는다.

다음 공작기계 중 급속귀환 운동을 하지않는 기계는?

  1. 세이퍼
  2. 플레이너
  3. 밀링
  4. 슬로터
정답과 해설 보기

정답 ③ · 세이퍼와 플레이너는 직선 운동을 하며 복귀 시 공구를 들어 올리거나 경사지게 하여 빠르게 복귀하는 급속귀환 장치가 필수적입니다. 슬로터도 상하 직선 운동 시 급속귀환을 합니다.

밀링은 회전 절삭이므로 급속귀환이 필요 없으며, 세이퍼/플레이너/슬로터는 직선 왕복 운동으로 급속귀환을 한다.

다음 중 항온 열처리 방법에 포함되지 않는 것은?

  1. 오스템퍼
  2. 시안화법
  3. 마퀜칭
  4. 마템퍼
정답과 해설 보기

정답 ② · 오스템퍼, 마퀜칭, 마템퍼는 모두 강의 변태점 이하에서 열처리하여 잔류 오스테나이트를 억제하고 강도와 인성을 높이는 항온 열처리 방법에 해당합니다. 반면 시안화법은 표면 경화를 위해 시안화물을 이용하는 화학 열처리 방법으로, 항온 열처리의 정의에 속하지 않습니다.

항온 열처리는 강의 변태점 이하에서 일정 온도에서 유지하는 공정이며, 시안화법은 표면 경화를 위한 화학 열처리이므로 해당되지 않습니다.

자주 묻는 물음

KS 기호 SM과 SS는 어떻게 구분하나?
SM은 기계구조용 탄소강재를 의미하고 SS는 일반구조용 압연강재를 의미하므로 용도별로 구분하여 기억하면 된다.
강재 명명에서 숫자 표기는 무엇을 나타내나?
숫자는 평균 탄소함유량을 백분율로 나타내는 관례가 있어 SM35C의 '35'는 탄소 0.35%를 뜻한다고 이해하면 된다.
항온 열처리와 시안화법은 어떻게 다른가?
항온 열처리는 변태점 이하의 일정 온도에서 물리적으로 조직을 변화시키는 공정이고, 시안화법은 탄소와 질소를 침투시켜 표면을 화학적으로 경화시키는 방법이므로 분류가 다르다고 본다.
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