원심도(Runout)와 전반 원심도(Total Runout) 차이

정밀 가공과 조립이 요구되는 산업 현장에서는 회전 부품의 진동이나 불균형이 제품 품질에 직접적인 영향을 줍니다. 기하공차(GD&T)에서는 이런 회전 정밀도를 관리하기 위해 원심도(Runout)와 전반 원심도(Total Runout)라는 두 가지 공차가 사용됩니다. 이 두 공차는 매우 유사해 보이지만 적용 방식과 측정 범위, 의미에서 명확한 차이가 존재합니다. 본 글에서는 두 공차의 정의부터 측정 방식, 실제 사용 예시까지 상세히 비교하고 실무 적용 시 주의사항도 함께 다루겠습니다.

 

 

1. 원심도(Runout)란 무엇인가?

 1). 정의

원심도(Runout)는 특정 회전축을 기준으로 부품이 회전할 때 발생하는 단면의 흔들림 정도를 측정하는 공차입니다. 측정 도구는 일반적으로 다이얼 게이지를 사용하며, 한 지점에서의 흔들림만 측정합니다.

 2). 기호 및 표기

기호는 반원과 화살표 형태 (⏀)를 사용합니다. 예를 들어:

⏀

0.05

A

이 표기는 기준축 A를 기준으로, 단면에서의 흔들림이 0.05mm 이내여야 한다는 의미입니다.

 3). 특징

  - 축 방향의 한 단면만 측정

  - 측정이 간단하고 빠름

  - 국부적인 정밀도 보장

 

2. 전반 원심도(Total Runout)란 무엇인가?

 1). 정의

전반 원심도(Total Runout)는 축을 따라 전체 표면의 흔들림을 종합적으로 측정하는 공차입니다. 단일 지점이 아니라, 회전체의 전체 형상과 직선성, 동축성까지 포괄하는 보다 정밀한 기준입니다.

 2). 기호 및 표기

기호는 일반 원심도와 같지만, Total Runout은 전체 형상 측정을 의미합니다. 예를 들어:

⏀

0.02

A

도면 상에 "Total Runout"이라고 명시하거나 전체 표면을 표시선으로 나타냅니다.

 3). 특징

  - 축 전체를 따라 측정

  - 동심도, 직각도, 직진도까지 포함

  - 고속 회전 부품에서 자주 사용

 

3. 두 공차의 주요 차이점 비교

항목	원심도 (Runout)	전반 원심도 (Total Runout)
측정 범위	단면의 한 지점	축 전체 표면
포함 요소	동심도 + 진직도 일부	동심도 + 진직도 + 동축도
정밀도	상대적으로 낮음	매우 높음
측정 용이성	쉽고 빠름	정밀 장비 필요
적용 사례	일반적인 회전 부품	고정밀 베어링, 모터 축 등

핵심 차이점은 원심도가 단순한 흔들림만 제어하는 반면, 전반 원심도는 전체 형상의 일관성과 정밀도까지 포괄한다는 점입니다.

 

4. 실무 적용 사례 비교

 1). 원심도 적용 사례

  - 자동차 브레이크 디스크

  - 일반 샤프트

  - 기어 외경의 흔들림 확인

  - 목표: 특정 단면의 흔들림만 관리하고 싶을 때

 2). 전반 원심도 적용 사례

  - 고속 회전용 모터 샤프트

  - 항공기용 터빈 축

  - 정밀 기계의 스핀들

  - 목표: 전체 축의 형상 정밀도와 회전 안정성 확보

 

5. 설계 및 측정 시 주의사항

 1). 기준면(Basis Datum) 설정 필수

원심도와 전반 원심도 모두 기준축의 설정이 정확해야 의미 있는 측정이 가능합니다. 잘못된 기준면은 공차 해석 오류를 유발할 수 있습니다.

 2). 측정 장비 선택

  - 원심도: 다이얼 게이지, 회전 장치

  - 전반 원심도: CMM(3차원 측정기), 레이저 측정기 필요

측정 장비의 선택은 시간과 비용, 정밀도에 영향을 미치므로 상황에 맞게 결정해야 합니다.

 3). 공차 값 설정 시 고려 사항

  - 너무 엄격한 공차: 비용 상승, 불필요한 정밀 가공

  - 너무 느슨한 공차: 제품 성능 저하, 진동 발생

기능적 요구사항에 맞는 공차 설정이 핵심입니다.

 

기능과 목적에 따라 올바른 공차를 선택하자

기하공차에서 원심도와 전반 원심도는 회전체의 정밀도를 관리하기 위한 핵심 도구입니다. 비슷해 보이지만 두 공차는 측정 범위, 정밀도, 비용 면에서 큰 차이를 보이며, 실무에서 잘못 적용하면 품질 불량이나 과도한 비용 증가로 이어질 수 있습니다.

  - 단순한 흔들림 제어 → 원심도

  - 전체 형상 정밀도 확보 → 전반 원심도

설계자는 제품 기능과 제조 공정, 측정 가능성까지 고려한 공차 선택이 필요하며, 이를 통해 최적의 품질과 효율을 동시에 달성할 수 있습니다.