전자제품에서 산업기계까지, 설계라는 세계는 넓고도 깊습니다. 얼핏보면 비슷해보이지만, 기구설계 기계설계 의미는 엄연히 다른 부분이 있죠. 서로 다른 무대를 가진 배우들이 각자의 영역에서 빛을 발하듯이, 기구설계와 기계설계 또한 각자 다른 분야에서 전문성을 가지고 있는데요. 제품의 크기, 정밀도, 그리고 목적에 따라 이 둘의 차이가 뚜렷해집니다. 어떤 설계가 더 끌리는지 고민 중이라면 이 글에서 어느 정도의 궁금증은 해소할 수 있을 것입니다.

1. 기구설계 기계설계 차이

설계라는 큰 틀 안에는 참 많은 일들을 포함하죠.
기구설계 기계설계. 말은 비슷하지만 실제 하는 일은 꽤 다릅니다.

기구설계는 손에 잡히는 제품을 만드는 일을 합니다. 전자제품, 스마트폰, 노트북, 냉장고 같은 것들 말이죠.
기구설계에서는 작은 부품 하나하나가 중요합니다. 외형을 예쁘게 만들고, 부품들이 잘 맞아 떨어지게 하고, 오래 써도 망가지지 않게 만들어야 하죠. 또, 조립하기 쉬워야 하고, 열이나 충격에도 잘 버틸 수 있도록 설계해야 합니다.

반면 기계설계는 전반적으로 스케일이 큽니다. 범위가 더 넓다고 해야 할까요. 공장 기계, 자동차, 로봇팔, 크레인 같은 거대한 장비가 기계설계의 무대가 될 수 있습니다.
이 세계에서는 힘이 얼마나 걸리는지, 어느 정도 무게를 버틸 수 있는지, 기계가 오래 돌아가도 괜찮은지 같은 걸 계산합니다. 바퀴가 돌고, 모터가 움직이고, 유압장치가 작동하는 구조 전체를 설계하는 것이죠.

2. 어원의 차이, 왜 이런 이름이 붙었나?

기구설계는 엄연히 따지면 기계설계라는 큰 영역안에 포함되어있는 일종의 전문적인 분야라고 보시는 것이 좋습니다.

이름에도 그 차이가 숨어 있죠. 기구설계는 영어로 하면 Mechanical 인데요. ‘기구’라는 말처럼, 작은 장치와 부품들을 어떻게 조립해서 움직이게 만들지 고민하는 일을 합니다. 떄문에 주로 소형이면서도 조립 중심이죠.

기계설계는 ‘기계, Mechanism’라는 단어답게 복합적인 시스템 전체를 다룹니다.
엔진처럼 복잡하고 큰 덩어리들을 설계하죠. 크고 무겁고 힘이 많이 들어가는 걸 논하고자 할 때는 기계설계라는 큰 틀에서 논해야 합니다. 단순히 기구적인 것만을 보는 것이 아니니까요.

이 둘을 구분하는 가장 편리한 방식은 ‘금형 설계’와 얼마나 가까히 붙어있는 필드인가를 보면 쉽습니다.

3. 일하는 방식, 어떻게 다르길래?

이 둘은 설계하는 과정에서도 많이 다릅니다.
기구설계는 디자이너와 자주 소통할 일들이 많습니다. 외형부터 시작해서 내부를 채워나가는 식이거든요.
어떤 모양이 보기 좋을지, 손에 쥐었을 때 느낌은 어떤지, 조립하기 쉽게 하려면 어떻게 나눠야 할지를 생각하죠.

이후에 기구설계 엔지니어들은 금형을 만들게 됩니다. 사출 성형을 해야 하니까 부품이 틀에서 잘 빠져나오게 설계해야 하죠.
열이나 충격, 진동에도 잘 버티게 튼튼하게 만드는 것이 그 다음 해야할 일입니다.

기계설계는 조금 다릅니다.
힘이 얼마나 걸리는지 하중을 계산하고, 부품이 부러지지 않을지 응력도 검토해봅니다.
모터와 기어가 어떻게 힘을 전달할지 동력 전달계를 설계하죠.
유압이나 공압 시스템도 설계 대상이 될 수 있습니다.
전체 시스템이 고장 없이 돌아갈 수 있도록 안정성을 고려해야 하므로 큰 틀에서 사고할 수 있는 능력이 어느정도는 필요합니다.

기구설계 기계설계 차이가 이제 어느정도 이해가 되시나요?

4. 어떤 기술이 필요할까?

둘 다 CAD 기반의 프로그램을 많이 쓰지만 프로그램이 약간 다릅니다.

기구설계는 SolidWorks, Creo, NX 같은 3D CAD 프로그램을 주로 쓰구요.
입체적으로 부품을 그려서 맞춰보고 조립성을 확인하는 데 유용하죠.

기계설계는 AutoCAD, Ansys, Catia, Matlab 등 분석 프로그램까지 활용합니다.
필요에 다라서 해석을 해야 하는 경우도 기구설계 보다 많습니다. 힘의 흐름을 시뮬레이션하고, 열이 퍼지는 것도 계산해야하죠.
재료가 언제 소성변형이 발생하는 지 등도 고려를 해야하거든요.

엔스랩 유튜브와 블로그에서는 무료로 FEM/CFD를 진행해 볼 수 있는 방법들을 포스팅하고 있으니 함께 참고해보셔도 좋겠습니다.

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5. 공부해야 하는 것도 다르다?

배워야 하는 이론도 좀 다릅니다.
기구설계는 재질의 특징, 금형에 대한 이해, 조립성 같은 걸 깊이 배웁니다. 금형에 대해서 많이 알면 알 수록 좋습니다.
어떻게 하면 쉽게 만들고 쉽게 조립할 수 있을까를 고민해야하는게 기구설계 직무의 주요 과제입니다.

기계설계는 이론은 보다 더 넓은 범위를 다룹니다.
힘과 운동을 다루는 동역학, 열이 흐르는 걸 보는 열역학, 재료가 어떻게 견디는지 보는 재료역학, 구조가 어떻게 버티는지 보는 구조해석까지 공부해야합니다.
조금 복잡하고 수학을 사용할 일이 많이 있습니다. 그래서 이론적 지식이 풍부해야 합니다.

결론. 진로를 어떻게 정하면 될까?

둘 중 무엇이 더 끌리는지 스스로 물어보면 좋겠습니다.
작고 섬세한 전자제품을 다루고 싶다면 기구설계 쪽이 오히려 맞을 수도 있고요.
반대로, 커다란 장비와 시스템 전체를 설계하고 싶다면 기계설계가 적성에 부합할 수도 있습니다.
회사 규모에 따라 두가지를 병행해야 할 수도 있습니다. 하지만 이러나저러나 기구설계와 기계설계의 기본 개념은 확실히 다르다는 것만 알고계시면 되겠습니다.

한줄 요약

지금까지 기구설계 기계설계 차이 직무와 하는일 등 여러가지에 대해 알아보았습니다.

• 기구설계는 작고 섬세한 제품을, 기계설계는 크고 복잡한 시스템을 만든다.
• 기구설계는 디자인 협업과 조립성을 고민하고, 기계설계는 힘과 안정성을 계산한다.
• 어떤 걸 설계하고 싶은지에 따라 방향을 정하면 된다.

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