전산응용기계제도기능사(CAD) 준비법: 현장 작업자가 도면 그리는 사람이 되는 길, 필기 과목과 3D 모델링·2D 도면 작업형 실기, 공차·끼워맞춤 실수 줄이기

사진: ThisisEngineering / Unsplash

1. 현장 작업자에게 CAD 자격이 왜 의미 있나

가공·조립·보전 현장에서 일하다 보면 도면이 매일 손에 들어와요. 읽는 데는 익숙해지지만, "이 부품을 조금 바꾸고 싶은데", "치공구를 하나 만들고 싶은데", "설비 개조 도면을 그려서 업체에 보내야 하는데" 같은 순간에 그릴 줄 아는 사람이 없어 막혀요. 전산응용기계제도기능사는 바로 이 "그리는 능력"을 확인하는 자격이에요. 현장 경험이 있는 사람이 CAD를 익히면 설계 전공자보다 "만들 수 있는 도면"을 그린다는 강점이 생겨요.

이 자격은 기계 설계 보조, 생산 기술, 치공구 설계, 설비 개조, 금형 설계 보조 같은 직무의 입구로 쓰여요. 병역 특례 업체나 공공기관 기술직에서 가산점 요건이 되기도 하고, 고등학교·직업훈련에서 가장 많이 따는 기계 자격 중 하나예요. 세부 우대 조건은 각 회사·기관 공고를 확인하세요.

응시 자격 제한은 없어요. 필기 합격 후 실기를 보며, 필기 합격은 보통 2년간 유효해요. 실기 때 쓰는 CAD 프로그램은 시험장에 설치된 것 중 고르는 방식이라, 어떤 프로그램이 되는지 시험 전에 큐넷 공고와 시험장 안내로 확인해야 해요.

2. 시험 구성: 필기 과목과 작업형 실기

구분	내용	포인트
필기	기계 제도(투상·치수·공차·기호), 기계요소(나사·키·베어링·기어·축), 기계 재료, 기계 가공·측정, CAD 기초가 섞인 객관식. 보통 60문항, 60점 이상 합격	CBT. 기출 반복이 효과적
실기(작업형)	조립도와 부품 번호가 주어지면 지정 부품(보통 2~4개)을 3D로 모델링하고, 2D 부품도(치수·공차·거칠기·기하 공차·표제란·주서 포함)와 3D 등각 투상도를 작성해 출력·제출	도면 규칙과 시간 관리
합격 기준	실기 100점 만점에 60점 이상. 미제출·출력 실패·부품 누락은 큰 감점이나 실격	"제출"이 우선

실기 과제의 부품 수, 시간, 제출 형식(2D·3D 출력 매수, 파일 제출 여부)은 공개 문제와 수험자 유의사항에 따라 달라지고 바뀔 수 있어요. 반드시 큐넷에서 최신 공개 문제와 유의사항을 내려받아 보세요. 이 글은 흐름과 준비 요령을 설명해요.

3. 필기 공부법: 제도 규칙·기계요소·재료

필기는 범위가 넓지만 실기와 겹치는 부분이 많아서, 실기까지 생각하며 공부하면 두 번 공부하지 않아도 돼요. 하루 1시간, 3~4주면 충분해요.

• 기계 제도(이해, 가장 중요): 제3각법 투상 배치, 단면도 종류(온단면·반단면·부분단면·회전단면), 치수 기입 원칙, 치수 공차와 끼워맞춤(구멍 기준 H7, 축 g6·h6·k6·p6 같은 기호의 뜻), 표면 거칠기 기호, 기하 공차(평행도·직각도·동심도·원통도·흔들림), 나사·기어·베어링의 약도. 실기 도면에 그대로 쓰여요.
• 기계요소(이해+암기): 나사의 종류와 호칭, 키·핀·스플라인, 베어링 호칭 번호 읽기(6205면 안지름 25mm), 기어 모듈과 잇수, 축의 설계, 커플링·클러치·브레이크. 실기 조립도에 나오는 부품을 알아보는 데 필요해요.
• 기계 재료(암기): 탄소강·합금강·주철·알루미늄·동합금의 기호(SM45C, SS400, GC250, SCM415 등)와 쓰임, 열처리 종류와 목적. 실기 표제란에 재질을 적어요.
• 기계 가공·측정(암기): 선반·밀링·드릴·연삭 가공의 특징, 측정기 종류. 비교적 쉬워요.
• CAD 기초(암기): 좌표계, 명령어 개념, 도면층(레이어), 블록, 출력 축척. 쉬운 점수예요.

순서는 기출 1회분 풀기 → 틀린 영역 이론 읽기 → 다시 기출. 특히 기계 제도 파트는 문제를 풀면서 "실기에서 어떻게 쓰이나"를 생각하며 보세요. 끼워맞춤 기호와 기하 공차는 필기에서 외운 것이 실기 점수로 바로 연결돼요.

4. 실기 1부: 조립도 읽고 3D 모델링하기

실기는 조립도 한 장에 부품 여러 개가 조립된 상태로 그려져 있고, 그중 지정된 부품을 분리해 그려야 해요. "조립도에서 부품 하나를 머릿속에서 떼어 내는" 능력이 첫 관문이에요.

1. 부품 찾기: 부품 번호가 가리키는 부품의 윤곽을 조립도에서 색연필로 따라 그려 보세요. 어디까지가 그 부품이고 어디부터 옆 부품인지 구분해요. 단면 해칭 방향이 부품마다 달라서 경계를 찾는 단서가 돼요.
2. 기능 이해: 그 부품이 무엇과 어떻게 맞닿는지 봐요. 축이 들어가는 구멍, 베어링이 앉는 자리, 볼트가 지나가는 구멍, 키 홈. 맞닿는 면이 "공차가 필요한 면"이에요. 이걸 알아야 2D에서 공차를 어디에 넣을지 보여요.
3. 치수 뽑기: 조립도에서 직접 치수를 읽거나, 없으면 축척에 맞춰 자로 재서 정수로 정리해요. 베어링·나사·키 같은 규격품이 닿는 자리는 규격표(KS 데이터북)에서 치수를 찾아요. 시험장에 비치된 규격표를 보는 연습을 미리 해 두세요.
4. 모델링 순서: 가장 큰 기본 형상(회전체는 회전, 블록은 돌출)을 먼저 만들고, 구멍·홈·모따기·필렛은 나중에. 처음부터 디테일을 넣으면 수정이 어려워요. 스케치는 완전 구속(치수가 다 잡힌 상태)으로 해야 나중에 치수 변경이 돼요.
5. 검토: 모델링이 끝나면 조립도와 다시 대조해요. 빠진 구멍, 반대 방향 키 홈, 틀린 길이가 흔해요.

연습은 공개 문제 도면으로 해요. 처음에는 시간 제한 없이 부품 하나를 끝까지, 다음에는 한 과제(부품 전부)를, 나중에는 시간을 재며. 무료로 쓸 수 있는 CAD 교육용 버전이 많으니 집에서 연습할 수 있어요. 다만 시험장 프로그램과 버전·단축키가 다를 수 있으니, 시험 직전에는 시험장과 같은 프로그램으로 익숙해지세요.

5. 실기 2부: 2D 도면에 공차·거칠기·기하 공차 넣기

2D 도면이 점수의 큰 몫이에요. 모델에서 투상도를 뽑는 건 몇 분이면 되지만, 그 위에 "가공하는 사람이 필요한 정보"를 다 넣어야 완성이에요.

• 투상 배치: 제3각법으로 정면도를 중심에, 필요한 측면도·평면도·단면도만. 불필요한 투상도는 감점 요인이 되기도 해요. 내부 형상은 단면도로 보여 줘요.
• 치수 기입: 길이·지름·각도를 빠짐없이, 중복 없이. 같은 치수를 두 투상도에 넣지 않아요. 지름은 Φ, 반지름은 R, 모따기는 C, 나사는 M으로. 기준면에서 치수를 재는 "기준 치수" 방식이 가공에 유리해요.
• 끼워맞춤 공차: 맞닿는 면에만 넣어요. 베어링이 앉는 축은 보통 k6·m6 같은 축 공차, 베어링 바깥이 들어가는 하우징 구멍은 H7, 일반 끼움은 H7/g6, 억지끼움은 H7/p6처럼 조합이 정해져 있어요. 규격표에서 공차 수치를 찾아 함께 적거나 기호만 적는 방식은 유의사항을 따라요.
• 표면 거칠기: 가공면마다 거칠기 기호를 넣고, 도면 오른쪽 위에 전체 기호와 괄호 기호를 정리해요. 맞닿는 면·베어링 자리는 곱게, 일반 가공면은 중간, 가공 안 하는 면은 주물 표면 기호예요.
• 기하 공차: 축은 기준(데이텀)을 베어링 자리에 잡고 다른 베어링 자리에 동심도·원통도·흔들림을, 평면 부품은 기준면 대비 평행도·직각도를 넣어요. 데이텀 기호를 빠뜨리면 기하 공차가 의미가 없어요.
• 표제란·주서: 부품명, 재질, 수량, 축척, 투상법을 채우고, 주서에 "지시 없는 모따기 C1", "일반 공차", "열처리", "도시되고 지시 없는 필렛" 같은 일반 지시를 적어요. 유의사항에 정해진 양식이 있으면 그대로 따라요.
• 선 굵기·도면층: 외형선·숨은선·중심선·치수선을 도면층으로 나누고 굵기를 구분해요. 출력했을 때 구분이 안 되면 감점이에요.

6. 시간 배분, 출력 실수, 취득 후 쓰임새

작업형은 시간이 길어 보이지만 부품 수가 많으면 빠듯해요. 처음 10%는 조립도 분석과 치수 정리, 40%는 3D 모델링, 40%는 2D 도면과 기호, 마지막 10%는 검토와 출력에 쓰는 배분이 보통이에요. 가장 흔한 사고는 출력이에요. 2D·3D를 각각 정해진 용지와 축척으로 출력해야 하고, 출력 전에 미리보기로 잘림·선 굵기·축척을 확인해요. 출력 대기 줄이 길어질 수 있으니 마지막 5분에 몰지 말고 완성되는 대로 출력하세요. 제출 파일이 있으면 파일명과 저장 위치를 유의사항대로 해요.

취득 후에는 설계 보조, 생산 기술, 치공구·지그 설계, 설비 개조 도면 작성, 금형 설계 보조 같은 직무로 이어져요. 현장 경험이 있다면 "가공 가능한 도면"을 그린다는 점이 큰 강점이고, 컴퓨터응용선반·밀링기능사와 묶으면 CAM까지 연결돼요. 다음 단계는 기계설계산업기사(경력·학력 요건 확인)이고, 3D 프로그램별 공인 인증(제조사 인증)도 이력서에 도움이 돼요.

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※ 시험 일정, 응시료, 세부 기준은 바뀔 수 있으니 응시 전에 큐넷(q-net.or.kr)에서 꼭 확인하세요.