안녕하세요! 현장에서 다양한 재료를 다루시는 분들께 조금이나마 도움이 되고자 이 글을 쓰게 되었습니다. 오늘 이야기해볼 주제는 바로 ‘ 기계 재료 성질 ‘입니다. 기계 설계 및 제작에서 재료 선택은 매우 중요한 과정입니다.
어떤 재료를 선택하느냐에 따라 제품의 성능, 내구성, 수명 등이 결정되기 때문입니다. 저도 현장에서 여러 재료들을 접해봤지만, 이론만으로는 실제 현장에서 발생하는 문제들을 모두 예측하기 어렵다는 것을 깨달았습니다. 그래서 오늘은 기계 재료의 기본적인 성질들에 대해 현장 실무자의 시각으로 쉽게 풀어보려고 합니다.
이론적인 내용만 나열하는 것이 아니라, 현장에서 직접 경험하며 느꼈던 점들을 함께 녹여내어 여러분의 이해를 돕고자 노력했습니다. 함께 기계 재료의 세계로 떠나볼까요?

기계 재료 성질, 왜 중요할까요? (성능과 직결되는 핵심 요소)
본격적인 이야기에 앞서, 재료의 성질이 왜 중요한지 다시 한번 강조하고 넘어가겠습니다.
기계 부품은 외부의 힘, 온도 변화, 화학적 환경 등 다양한 조건에 노출됩니다. 이때 재료가 이러한 조건들을 얼마나 잘 견디는지가 제품의 성능과 직결됩니다.
예를 들어, 높은 하중을 받는 부품은 강도가 높은 재료를 사용해야 파손을 방지할 수 있고, 고온 환경에서 사용되는 부품은 내열성이 뛰어난 재료를 사용해야 변형을 막을 수 있습니다. 따라서, 재료의 성질을 정확하게 이해하는 것은 제품의 설계 및 제작 과정에서 매우 중요한 요소입니다.
1. 기계 재료 주요 성질 (핵심 8가지)
기계 재료의 주요 성질은 다음과 같습니다.
- 강도(Strength): 재료가 외부 힘에 저항하여 파괴되지 않고 견디는 능력입니다. 인장 강도, 압축 강도, 굽힘 강도, 전단 강도 등 다양한 종류의 강도가 있습니다.

- 경도(Hardness): 재료 표면의 단단한 정도를 나타냅니다. 외부의 압입이나 긁힘에 대한 저항성을 의미합니다. 브리넬 경도, 로크웰 경도, 비커스 경도 등 다양한 경도 측정 방법이 있습니다.
경도 시험에 대해 좀 더 자세히 알고 싶으시면 아래 링크를 참조하세요.
경도의 종류 – 로크웰, 브리넬, 쇼어, 비커즈, 모스
- 취성(Brittleness): 외부 힘에 의해 변형 없이 쉽게 깨지는 성질입니다. 인성과 반대되는 개념으로, ‘얼마나 잘 부서지는가’를 나타내는 척도입니다.
- 연성(Ductility): 재료가 외부 힘에 의해 늘어나거나 변형될 때, 깨지지 않고 얼마나 잘 늘어나는지를 나타내는 성질입니다.
- 전성(Malleability): 재료가 외부 힘에 의해 얇게 펴지는 성질입니다.
- 피로(Fatigue): 반복적인 하중을 받았을 때 재료가 파괴되는 현상입니다. 실제 사용 환경에서 매우 중요한 고려 사항입니다.
- 크리프(Creep): 고온에서 일정한 하중을 장시간 받았을 때 재료가 서서히 변형되는 현상입니다. 고온 환경에서 사용되는 부품 설계 시 고려해야 합니다.
제가 현장에서 경험했던 사례를 하나 말씀드리자면, 과거 고온 환경에서 사용되는 부품을 설계할 때 크리프 현상을 고려하지 않아 부품이 변형되는 문제가 발생했던 적이 있습니다. 이후 크리프 특성이 우수한 재료를 선택하고 설계를 변경하여 문제를 해결할 수 있었습니다.
2. 재료 선택 시 고려 사항 (현장 실무 팁!)
현장에서 재료를 선택할 때는 다음과 같은 사항들을 종합적으로 고려해야 합니다.
- 사용 환경: 온도, 하중, 화학적 환경 등 사용 환경 조건을 고려해야 합니다.
- 필요한 강도 및 경도: 부품이 받는 하중 및 외부 충격 등을 고려하여 필요한 강도 및 경도를 결정해야 합니다.
- 가공성: 재료의 가공성을 고려하여 적절한 가공 방법을 선택해야 합니다.
- 경제성: 재료의 가격 및 가공 비용 등을 고려하여 경제적인 재료를 선택해야 합니다.
제가 현장에서 재료를 선택할 때 가장 중요하게 생각하는 것은 ‘균형’입니다. 필요한 성능을 만족하면서도 경제성을 고려해야 하고, 가공성도 고려해야 합니다. 모든 조건을 완벽하게 만족하는 재료는 없기 때문에, 여러 요소들을 종합적으로 고려하여 최적의 재료를 선택하는 것이 중요합니다.
3. 마치며
지금까지 기계 재료의 주요 성질들에 대해 살펴보았습니다. 강도, 경도, 인성, 취성, 연성, 전성, 피로, 크리프 등 다양한 성질들을 이해하는 것은 성공적인 기계 설계 및 제작의 기본입니다. 이 글이 현장에서 재료를 다루는 모든 분들께 조금이나마 도움이 되었기를 바랍니다.
4. 함께 읽으면 도움 되는 글
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