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202610. 26.

JIS 표면 거칠기: Ra·Rz 차이와 ▽ 다듬질 기호 읽는 법

도면과 사양업데이트 2026. 10. 26.약 22분 소요

일본 고객이나 공급사에서 도면이 한 묶음 도착합니다. 한 면에는 Ra 1.6, 실링면에는 Rz 6.3, 같은 묶음의 오래된 도면에는 보어 옆에 ▽▽▽, 플랜지에는 "6.3S"가 적혀 있습니다. 모두 표면 거칠기(表面粗さ, hyomen arasa)를 지정하는 표기이지만, 서로 다른 JIS(일본산업규격) 판에 따른 것이고, 일부는 현행 규격에서 더 이상 쓰지 않는 옛 표기입니다.

같은 기호라도 뜻이 다를 수 있어서 정확히 읽어야 합니다. Ra와 Rz는 표면의 서로 다른 특징을 보기 때문에, 같은 면에서 Rz는 Ra의 몇 배가 됩니다. 게다가 "Rz"라는 기호 자체가 JIS B 0601 2001년판에서 뜻이 바뀌었습니다. 가공하는 쪽과 검사하는 쪽이 옛 도면을 서로 다르게 읽으면, 한쪽 숫자로 만든 부품이 다른 숫자로 불합격 처리될 수 있습니다.

이 글은 Ra와 Rz가 무엇을 재는지, 옛 Rz·Rmax·삼각 기호(▽)를 어떻게 읽는지, JIS가 ISO 4287·ISO 21920 및 한국의 KS와 어떤 관계인지, 대표적인 가공법이 어느 정도의 거칠기를 내는지를 정리합니다. 끝에는 요약 표, 일본 측에 확인할 체크리스트, FAQ를 붙였습니다. 각 규격의 상태는 2026년 10월 1일 기준으로 확인했습니다.

목차
  1. 한눈에 보기: 일본 도면의 거칠기 표기
  2. Ra와 Rz: 각각 무엇을 재는 숫자인가
  3. JIS B 0601의 Ra·Rz: 옛 Rz와 지금의 Rz
  4. 현재 적용되는 규격: JIS, KS, ISO 4287, ISO 21920
  5. JIS 표면 성상 기호 읽는 법
  6. 일본 도면의 삼각 다듬질 기호(▽▽▽)
  7. 가공법별 Ra의 기준
  8. 표면 거칠기는 어떻게 측정하나
  9. 거칠기 값은 작게 지시할수록 좋은가
  10. 체크리스트: 일본 측에 확인할 것
  11. 이 글의 한계
  12. 정리
  13. FAQ
  14. 출처

한눈에 보기: 일본 도면의 거칠기 표기

아래 표에서 지금 보고 있는 표기가 무엇인지 찾은 다음, 해당 절에서 자세한 내용을 확인하십시오.

보이는 표기보통의 의미출처할 일
Ra 1.6산술 평균 거칠기, 상한 1.6 µm (약 63 µin)현행 JIS B 0031 / B 0601 (Ra는 ISO 4287과 같은 정의)지정된 대로 Ra를 측정
JIS B 0601:2001 이후를 적용한 도면의 Rz 6.3최대 높이 거칠기, 상한 6.3 µmJIS B 0601:2001 이후 (ISO 4287의 Rz와 일치)Rz(최대 높이)를 측정
JIS B 0601:1994 이전을 적용한 도면의 Rz십점 평균 거칠기일 가능성 (현재의 RzJIS)JIS B 0601:1994 이전도면 작성 시기와 적용 규격을 확인하고, 서면으로 합의
Ry, Rmax, 또는 "S"가 붙은 값 (예: 6.3S)최대 높이 (오늘의 Rz)JIS B 0601:1994 (Ry), 1982 (Rmax)최대 높이로 보되 판(版)을 확인
"a"가 붙은 값 (예: 1.6a)산술 평균 거칠기 (Ra)옛 JIS 표기Ra로 읽음
"Z"가 붙은 값 (예: 6.3Z)십점 평균 거칠기 (옛 Rz, 현재의 RzJIS)옛 JIS 표기RzJIS로 할지 대체 값으로 할지 합의
▽▽▽▽ / ▽▽▽ / ▽▽ / ▽옛 다듬질 기호. 삼각형이 많을수록 매끈한 면옛 JIS 표기. 범위는 1994년판 참고표 기준도 6의 Ra 범위는 참고용으로만 쓰고, Ra 값을 합의
~ (물결선)가공하지 않은 면 (주조·단조 그대로)옛 다듬질 기호한도가 적용되는지 확인
JIS B 0601:2013, JIS B 0031:2003과 출처에 적은 일본 공구·부품 업체의 참고표를 바탕으로 정리했습니다. µin 값은 관용적으로 쓰는 반올림 쌍입니다.

Ra와 Rz: 각각 무엇을 재는 숫자인가

간단히 말해 Ra는 요철 전체를 평균낸 값이고, Rz는 가장 높은 산과 가장 깊은 골의 차입니다. JIS는 Ra를 산술 평균 거칠기, Rz를 최대 높이 거칠기라고 부릅니다. 단위는 둘 다 마이크로미터(µm)입니다.

가공한 면을 확대하면 작은 산과 골이 이어져 있습니다. 이 단면에서 완만한 파형인 굴곡(waviness)을 제거한 것이 거칠기 곡선입니다. Ra와 Rz는 모두 이 곡선에서 "기준 길이(sampling length)"라는 정해진 구간을 잘라 내어 계산합니다.

도 1: 같은 거칠기 곡선에서 본 Ra와 Rz (모식도)

Ra는 평균선에서 벗어난 거리의 평균이고, Rz는 가장 높은 산과 가장 깊은 골 사이의 간격입니다.

Rz가장 높은 산가장 깊은 골Ra(옅은 띠 폭의 절반)평균선← 기준 길이(계산에 쓰는 구간) →

개념을 보여 주기 위한 모식도이며 실제 측정 파형이 아닙니다. 정의는 JIS B 0601:2013을 따릅니다.

Ra는 평균선에서 거칠기 곡선까지의 거리를 절댓값으로 바꿔 평균낸 값입니다. 면 전체를 평균내기 때문에 흠집이 한 줄 있어도 숫자는 거의 움직이지 않습니다. 값이 안정적이어서 부품 전체의 거칠기를 지정할 때 널리 쓰입니다.

Rz는 기준 길이 안에서 가장 높은 산의 높이와 가장 깊은 골의 깊이를 더한 값입니다. 한 곳이라도 튀어나온 산이나 깊은 흠집이 있으면 숫자에 크게 나타납니다. 작은 요철이 누설이나 마모로 이어지는 실링면과 슬라이딩면(상대 부품과 맞닿아 미끄러지는 면)에 자주 지정됩니다.

도 2: Ra와 Rz 비교

보는 대상이 다르므로 같은 면에서도 숫자가 일치하지 않습니다.

Ra (산술 평균 거칠기)
Rz (최대 높이 거칠기)
무엇을 나타내나
평균선에서 벗어난 거리의 절댓값 평균
가장 높은 산의 높이와 가장 깊은 골의 깊이의 합
흠집 한 줄의 영향
작음. 숫자에 거의 나타나지 않음
큼. 그 흠집이 숫자를 좌우함
안정성
측정 위치가 바뀌어도 비교적 안정적
측정 위치에 따라 흩어지기 쉬움
주로 쓰는 면
일반 가공면, 끼워맞춤면 등 부품 전반
실링면, 슬라이딩면 등 국소 요철이 영향을 주는 면
같은 면에서의 크기
작은 숫자
Ra의 몇 배 (비율은 면의 형태에 따라 달라짐)

정의는 JIS B 0601:2013 기준이며, 주로 쓰는 용도는 가공 업체의 기술 자료를 바탕으로 정리했습니다.

JIS B 0601의 Ra·Rz: 옛 Rz와 지금의 Rz

오래된 일본 도면의 Rz는 지금의 Rz와 같은 뜻이 아닐 수 있습니다. JIS B 0601 1994년판까지 Rz는 십점 평균 거칠기(十点平均粗さ, juten heikin arasa)를 가리켰고, 2001년판부터는 최대 높이 거칠기를 가리킵니다. 기호는 같지만 계산 방법이 다릅니다.

십점 평균 거칠기는 높은 순서대로 5번째까지의 산의 평균 높이와, 깊은 순서대로 5번째까지의 골의 평균 깊이를 더한 값입니다. 양쪽에서 5점씩 평균내므로, 가장 높은 산과 가장 깊은 골만으로 정해지는 지금의 Rz보다 작은 숫자가 나오기 쉽습니다.

최대 높이의 기호도 바뀌었습니다. 1982년판에서는 Rmax, 1994년판에서는 Ry, 2001년판부터는 Rz입니다. 십점 평균 거칠기는 국제규격 ISO 4287:1997에서 삭제되었습니다. 다만 일본 산업계에서 널리 써 왔기 때문에, JIS는 RzJIS라는 기호로 부속서에 참고로 남겨 두었습니다.

도 3: JIS B 0601 개정판별 기호 변화

Rz의 뜻이 바뀐 것은 2001년판입니다.

1982년판Rmax와 Rz최대 높이 = Rmax. 십점 평균 거칠기 = Rz
1994년판Ry와 Rz최대 높이는 Ry로 변경. 십점 평균 거칠기는 Rz 그대로
2001년판Rz와 RzJIS최대 높이가 Rz로 변경. 십점 평균 거칠기는 RzJIS로 부속서에 이동
2013년판 (현행)Rz와 RzJIS2001년판의 기호를 계승. 옛 정의는 RzJIS94·RzJIS82로 구분 가능
Ra 기호는 바뀌지 않았습니다. 다만 옛 규격의 중심선 평균 거칠기는 현행 규격의 부속서에 Ra75로 남아 있습니다.

JIS B 0601:2013의 본문과 부속서 JA·JB, 미쓰토요와 키엔스의 기술 자료를 바탕으로 작성했습니다.

도면에 표면 성상을 표시하는 방법을 정한 JIS B 0031:2003에는, 옛 규격을 적용해 작성한 도면 지시는 그 시점의 규정에 따라 해석한다는 취지의 내용이 있습니다. 즉 도면의 Rz가 최대 높이인지 십점 평균인지는 도면을 작성한 시기와 적용한 규격으로 정해집니다.

오래된 도면에는 숫자 뒤에 "1.6a", "6.3S", "6.3Z"처럼 문자를 붙인 표기도 있습니다. 옛 규격의 참고표를 발췌한 업체 자료에서는 a가 산술 평균 거칠기, S(또는 s)가 최대 높이, Z(또는 z)가 십점 평균 거칠기에 해당합니다.

오래된 도면을 재사용하거나 옛 표기의 도면을 받았을 때는 표제란(表題欄, hyodai-ran)과 주기에서 적용 규격을 확인하십시오. 그래도 판단이 서지 않으면 작업을 시작하기 전에 일본 측과 읽는 방법을 맞춥니다. 예를 들어 십점 평균 요구는 RzJIS로 고쳐 써서 발주 측과 가공 측이 같은 값을 보게 합니다.

현재 적용되는 규격: JIS, KS, ISO 4287, ISO 21920

일본규격협회(JSA)의 서지 정보에 따르면 2026년 10월 1일 기준으로 파라미터는 JIS B 0601:2013이, 도면 표시는 JIS B 0031:2003이 정의합니다. 둘 다 폐지되거나 다른 규격으로 대체되지 않았습니다.

JIS B 0031은 2022년 3월에 추보 1이 발행되었습니다. 이는 JIS B 0031이 인용하던 필터 규격이 다른 규격으로 대체된 데 맞춘 개정이며, 도시 기호 자체를 바꾼 것은 아닙니다.

도 4: 표면 거칠기 관련 주요 규격

정의, 도면 표시, 측정 방법은 각각 다른 규격에서 다룹니다.

JIS B 0601:2013
선 거칠기용어, 정의, 파라미터. Ra·Rz의 정의는 여기에 있음. ISO 4287:1997에 대응
JIS B 0031:2003
선 거칠기도면에 표시하는 방법. 2022년에 추보 1. ISO 1302:2002에 대응
JIS B 0633:2001
선 거칠기평가 방식과 절차. 기준 길이 선택, 16% 규칙 등. ISO 4288:1996에 대응
JIS B 0651:2001
선 거칠기촉침식 표면 거칠기 측정기의 특성. 촉침 형상과 측정력 등. 2022년에 추보 1
JIS B 0681 시리즈
면 거칠기3차원 표면 성상. 제2부(2018년)가 Sa·Sz 등을 정의. ISO 25178에 대응
ISO 21920 시리즈
국제규격2021년 발행된 선 거칠기의 새 국제규격. ISO 4287·4288·1302 등을 대체

JIS의 상태는 2026년 10월 1일에 JSA Webdesk 서지 정보에서 확인한 내용입니다.

국제규격 쪽에서는 2021년 12월에 ISO 21920 시리즈가 발행되어 ISO 4287, ISO 4288, ISO 1302 등을 대체했습니다. 현행 JIS가 대응하는 ISO 판은 이미 구판이 된 셈입니다.

확인한 시점에 ISO 21920에 대응하는 JIS는 JSA 서지 정보에서 찾지 못했고, 협회에서 일본어 번역판을 판매하고 있습니다.

혼란을 피하려면 일본 국내 도면은 JIS B 0601:2013과 JIS B 0031:2003으로 읽고, ISO 21920을 인용한 도면은 별개의 규격으로 취급하십시오. ISO 21920은 일부 파라미터의 계산 방법이 바뀌어서, 같은 면이라도 값이 달라질 수 있다는 기술 해설이 있습니다.

JIS도 뒤따르기 시작했습니다. JSA가 공표한 개정 예정 JIS 안 목록(2026년 9월 11일 기준)에는 JIS B 0031을 ISO 21920-1에, JIS B 0633을 ISO 21920-3에 맞추는 개정이 올라 있고, 작성 개시는 2026년 7월 예정으로 되어 있습니다.

개정 시기는 공표되지 않았으므로 도면이나 사내 규정에서 규격을 인용할 때는 발행 연도까지 적어 두십시오. 또 JIS B 0681 시리즈는 면으로 재는 3차원 거칠기 규격으로, Ra·Rz 같은 선 거칠기를 대체하는 것이 아니라 병행해서 쓰는 별도 규격입니다.

한국 KS와의 관계

한국의 KS에도 표면 거칠기의 정의와 표시를 다루는 규격이 있고, 상당수가 JIS나 ISO를 바탕으로 만들어졌습니다. 다만 이 글에서는 KS 규격 번호와 개정판, 그리고 JIS와의 일치 범위를 확인하지 못했습니다.

따라서 일본 도면을 한국 규격이나 사내 기준으로 검사할 때는 "KS와 같다"고 단정하지 마십시오. 도면에 인용된 규격(JIS의 번호와 연도)을 기준으로 읽고, KS 대응 규격이 필요하면 공급사나 고객에게 어느 판을 적용하는지 확인하는 것이 안전합니다.

미국 ASME B46.1과 µin 단위

미국에서는 표면 질감을 ASME B46.1이 다루며, 도면에 Ra를 마이크로인치(µin)로 적는 경우가 많습니다. 미국 고객이나 장비 사양서와 얽힌 부품이라면 단위 환산이 필요할 수 있습니다. 단위 환산은 정확하며 1 µin = 0.0254 µm, 즉 1 µm ≈ 39.37 µin입니다.

실무에서는 JIS/ISO의 우선 값에 반올림한 µin 값을 짝지은 환산표를 씁니다. 예를 들어 0.4 µm = 16 µin, 0.8 µm = 32 µin, 1.6 µm = 63 µin, 3.2 µm = 125 µin입니다. 미국의 플랜지·배관 문서에서는 Ra와 같은 평균 거칠기를 AARH라고 부르기도 합니다.

이 글은 단위만 대응시킬 뿐, ASME와 JIS의 다른 파라미터 정의·컷오프·합격 규칙은 비교하지 않습니다. 두 규격을 모두 만족해야 하는 부품이라면 별도로 확인하십시오. 한계가 빠듯할 때는 µm 값과 반올림 µin 값 중 어느 쪽이 기준인지 합의해 두십시오.

JIS 표면 성상 기호 읽는 법

체크 표시처럼 생긴 기호의 모양에서 재료를 제거해도 되는지를 읽고, 그 옆에 적힌 파라미터와 값에서 요구 사항을 읽습니다. JIS는 거칠기, 굴곡, 흠집 등을 묶어 표면 성상(表面性状, hyomen seijo)이라 부르며, 기본 기호는 세 가지입니다.

도 5: 표면 성상 도시 기호와 요구 사항 기입 위치

기호의 모양은 제거 가공이 필요한지를, a~e 위치는 요구 사항의 내용을 나타냅니다.

cabde기본 도시 기호제거 가공 필요제거 가공 불가요구 사항 기입 위치
a, b파라미터와 값a에는 통과 대역 또는 기준 길이와 파라미터 기호·값을 씁니다. 두 번째 이후 파라미터는 b
c가공 방법선삭, 연삭, 도금 등 그 면을 얻기 위한 가공 방법이나 표면 처리
d, e줄무늬 방향과 다듬질 여유d에는 줄무늬 방향(lay), e에는 다듬질 여유(가공 여유)를 씁니다

JIS B 0031:2003을 바탕으로 한 모식도입니다. 치수와 비율은 규격의 그림과 같지 않습니다.

기본 기호는 제거 가공(절삭이나 연삭처럼 재료를 깎아 내는 가공)을 하든 안 하든 상관없을 때 씁니다. 가로선을 더해 삼각형으로 닫은 기호는 "제거 가공 필요", 원을 더한 기호는 "제거 가공 불가"로, 주물 표면이나 소재 면을 그대로 남기라는 지시입니다.

요구 사항을 적을 때는 기호의 긴 쪽 선에 가로선을 붙이고 그 아래에 "Ra 1.6"처럼 파라미터 기호와 값을 씁니다. 값은 상한 값이며 단위 µm은 생략합니다. 가공 방법이나 줄무늬 방향까지 지정하려면 도 5의 c·d 위치에 덧붙여 씁니다.

줄무늬 방향(lay)은 절삭 공구나 숫돌이 지나간 자국의 방향입니다. JIS에는 투영면에 평행, 직각, 교차, 다방향, 동심원, 방사, 무방향 등의 기호가 마련되어 있습니다.

"max"가 붙으면 합격 판정이 달라진다

아무것도 붙지 않으면 "16% 규칙"이 적용됩니다. 하나의 평가 길이에서 잘라 낸 모든 기준 길이의 측정값 중 지시 값을 넘는 것이 16% 이하이면 합격입니다.

"Rzmax 6.3"처럼 max가 붙으면 "최대값 규칙"이 되어, 대상 면의 어디를 재더라도 하나도 한계를 넘어서는 안 된다는 훨씬 엄격한 의미가 됩니다. 상한과 하한을 모두 지시할 때는 U와 L을 붙여 구분합니다.

JIS B 0031의 개정 예정 사항 중 하나는 ISO 21920-1에 맞춰 16% 규칙을 없애고 최대값 규칙만 남기는 것입니다. 현행 JIS B 0031:2003으로 그려진 도면은 지금까지처럼 16% 규칙이 기본입니다.

일본 도면의 삼각 다듬질 기호(▽▽▽)

기준으로 삼으면 ▽▽▽는 Ra 0.4~1.6, ▽▽는 Ra 3.2~6.3, ▽는 Ra 12.5~25(µm)에 해당합니다. 삼각 기호는 다듬질 기호(仕上げ記号, shiage kigo)라고 하는 옛 표기로, 삼각형이 많을수록 매끈한 면을 뜻합니다.

도 6: 옛 다듬질 기호와 Ra·Rz의 대응 (기준 값)

옛 JIS 판의 참고표에 실린, 편의상의 대응 관계입니다.

다듬질 기호
Ra, µm (대략의 µin)
옛 Ry / 옛 Rz, µm
다듬질 정도
▽▽▽▽
Ra0.012~0.2 (0.5~8)
옛 Ry / Rz0.05~0.8
정도정밀 다듬질
▽▽▽
Ra0.4~1.6 (16~63)
옛 Ry / Rz1.6~6.3
정도상(上) 다듬질
▽▽
Ra3.2~6.3 (125~250)
옛 Ry / Rz12.5~25
정도보통 다듬질
▽
Ra12.5~25 (500~1000)
옛 Ry / Rz50~100
정도거친 다듬질
~
Ra50~100 (2000~3900)
옛 Ry / Rz200~400
정도제거 가공을 하지 않는 면

JIS B 0601:1994와 JIS B 0031:1994의 참고표를 발췌한 MISUMI와 Linex의 자료에 따릅니다. 단위는 µm. µin의 대략 값은 MONOSCOPE 편집부가 추가했습니다(1 µm ≈ 39.37 µin). 옛 Ry는 지금의 Rz에, 옛 Rz는 지금의 RzJIS에 해당합니다. 참고표에는 "상호 관계는 편의상의 것이며 엄밀하지 않다"는 취지의 주석이 있습니다.

이 범위는 환산이 아니라 논의를 시작하는 출발점으로만 쓰십시오. 도면에 삼각 기호가 남아 있으면 일본 측에 면마다 Ra(또는 Rz) 값을 하나로 확정해 달라고 요청하고, 도면을 고치거나 주기를 추가하도록 하십시오.

Ra를 Rz로 환산할 수 있나

엄밀하게 환산하는 식은 없습니다. Ra는 평균이고 Rz는 산과 골의 차이므로 둘의 비율은 면의 형태에 따라 달라집니다. 흠집이 적고 고른 면이면 비율이 작고, 깊은 흠집이 군데군데 있는 면이면 커집니다. JIS B 0031:2003의 도시 예 참고에도 Rz가 Ra의 3배를 크게 넘는 경우가 많다고 적혀 있습니다.

"Rz는 Ra의 약 4배"라는 말은 도 6 참고표의 배열 방식에서 나온 것입니다. 표준수 열이 Ra 1.6에 6.3, Ra 3.2에 12.5처럼 4배 관계로 짝지어져 있기 때문입니다. 이는 도면 값을 고를 때의 편의상 대응이지, 측정값끼리 바꾸는 식이 아닙니다.

그러므로 Ra로 지정된 면을 Rz로 재서 4로 나눈 뒤 합격이라고 판단할 수는 없습니다. 도면이 Ra이면 Ra로, Rz이면 Rz로 재는 것이 원칙입니다.

가공법별 Ra의 기준

공구 자국이 보이는 선삭 플랜지와 그 옆에 놓인 연삭한 강재 블록

대략적인 기준으로 선삭이나 밀링 같은 절삭은 Ra 1.6 안팎까지, 연삭은 Ra 0.2~1.6, 래핑이나 초다듬질은 Ra 0.2 이하입니다. 다만 이 숫자는 공구, 이송, 재질, 기계 상태에 따라 크게 달라집니다.

MISUMI의 기술 자료에는 가공 방법별 거칠기 범위를 정리한 표가 있습니다. 같은 선삭이라도 조건을 세밀하게 관리한 정밀 가공은 Ra 0.1~0.4, 황삭은 Ra 12.5 이상까지 폭이 넓어서, 가공 방법의 이름만으로 거칠기가 정해지지 않는다는 것을 알 수 있습니다.

도 7: 가공 방법별 Ra의 범위 (기준 값)

왼쪽일수록 매끈합니다. 짙은 부분은 "정밀"로 분류된 범위, 옅은 부분은 그 외의 범위입니다.

초다듬질(슈퍼피니싱)0.025~0.2
래핑0.025~0.2
호닝0.1~1.6
연삭0.1~12.5
선삭(외경)0.1~100
리머 다듬질0.4~6.3
보링0.8~12.5
밀링0.8~25
방전가공(형조각)0.8~12.5
주조·단조3.2~100
Ra 0.01250.1251.2512.5125

MISUMI 기술 자료의 "각종 가공법에 의한 거칠기 범위" 표를 바탕으로 가로축을 로그 눈금으로 그렸습니다(Ra, 단위 µm). JIS의 규정 값이 아니며 공구, 이송, 재질 등 가공 조건에 따라 달라집니다. 방전가공은 표에 "정밀" 구분이 없습니다.

일본의 정밀 가공 업체 산와 니들 베어링(Sanwa Needle Bearing)도 선삭의 일반적인 기준을 Ra 1.6~0.8 정도로 제시합니다. Ra 0.4 이하를 안정적으로 확보하려면 연삭을 병용하는 것이 전제가 되는 경우가 많다고 설명합니다. 이 회사가 공개한 정밀 가공 전제의 가공 방법별 기준 값은 도 7의 짙은 부분과 대체로 겹칩니다.

도 6의 옛 다듬질 기호 구분도 가공 방법을 생각하는 단서가 됩니다. 정밀 부품 가공 업체 사도 세이미쓰(Sado Seimitsu)는 이 구분이 어디까지나 기준일 뿐이라고 설명합니다. 지금은 공작기계와 절삭 공구의 발전으로 절삭만으로도 Ra 1.6 이하가 가능하고, 선삭에서는 Ra 0.8 정도도 가능하다고 합니다.

또 하나 짚어 둘 점은 거칠기가 마지막 공정만으로 정해지지는 않는다는 것입니다. 경도가 필요한 부품은 절삭으로 형상을 만들고, 담금질·뜨임으로 경화한 뒤, 열처리로 생긴 변형을 연삭으로 제거하면서 마무리하는 순서가 됩니다.

도면에 Ra 0.4 이하 같은 값을 지시하면 절삭만으로는 안정적으로 내기 어려워 연삭이나 연마 공정이 추가되는 일이 많습니다. 절삭, 연삭, 주조 같은 가공법의 차이를 알아 두면 거칠기 지시가 공정 계획에 어떤 영향을 주는지 짐작하기 쉽습니다.

표면 거칠기는 어떻게 측정하나

화강암 정반 위의 촉침식 표면 거칠기 측정기에 부품을 세팅하는 검사원

기본은 촉침식 표면 거칠기 측정기입니다. 끝이 둥근 다이아몬드 바늘(촉침)로 면을 훑고, 상하 움직임을 파형으로 기록합니다. JIS B 0651은 촉침을 구형 끝을 가진 원뿔형으로 정하고, 끝 반경으로 2 µm, 5 µm, 10 µm을 제시합니다.

측정 방향도 정해져 있습니다. JIS B 0633에서는 도면에 측정 방향 지시가 없으면 Ra나 Rz가 최대가 되는 방향으로 측정하며, 이는 가공 줄무늬(lay)에 직각인 방향입니다. 줄무늬를 따라 재면 실제보다 작은 값이 나옵니다.

기준 길이와 평가 길이

파형에서 거칠기만 꺼내려면 어느 파장까지를 거칠기로 볼지 정해야 합니다. 이 경계가 컷오프 값 λc(람다 씨)이며, 기준 길이와 같은 값을 씁니다.

평가 길이는 표준으로 기준 길이의 5배이며, JIS B 0633에서는 거칠기 크기에 따라 다음과 같이 선택합니다.

  • Ra 0.02 초과~0.1 이하: 기준 길이 0.25 mm, 평가 길이 1.25 mm
  • Ra 0.1 초과~2 이하: 기준 길이 0.8 mm, 평가 길이 4 mm
  • Ra 2 초과~10 이하: 기준 길이 2.5 mm, 평가 길이 12.5 mm
  • Rz 0.5 초과~10 이하: 기준 길이 0.8 mm, 평가 길이 4 mm
  • Rz 10 초과~50 이하: 기준 길이 2.5 mm, 평가 길이 12.5 mm

이 구분은 연삭면처럼 요철이 불규칙하게 늘어선(주기적이지 않은) 면에 해당합니다. 선삭면처럼 요철이 규칙적으로 늘어선 면은 요철의 간격(RSm)을 바탕으로 기준 길이를 고릅니다.

일반 기계 부품의 다듬질 면은 기준 길이 0.8 mm, 평가 길이 4 mm 범위에 들어가는 경우가 많습니다. 컷오프 값을 바꾸면 같은 면에서도 숫자가 달라지므로 측정 결과를 비교할 때는 측정 조건도 함께 기록하십시오.

측정기 자체의 신뢰성도 빠뜨릴 수 없습니다. 거칠기 표준편(粗さ標準片)으로 점검하고, 교정과 소급성(traceability) 관리는 치수 측정기와 같은 방식으로 합니다.

선 거칠기와 면 거칠기

Ra와 Rz는 한 줄의 선 위에서 재는 "선 거칠기"입니다. 이에 비해 레이저 현미경이나 백색광 간섭계 등으로 면 전체의 높이를 취득해 면으로 평가하는 것이 "면 거칠기"입니다. 비접촉식은 측정물에 흠집을 내지 않는 장점이 있습니다.

면 거칠기 파라미터는 S로 시작하며 JIS B 0681-2(ISO 25178-2에 대응)에서 정의합니다. Sa는 Ra를 면으로 확장한 산술 평균 높이, Sz는 Rz를 면으로 확장한 최대 높이입니다. 선 거칠기에서 문제가 되는 측정 위치와 주사 방향에 따른 결과 편차가 생기기 어려운 평가 방법으로 알려져 있습니다.

다만 Sa와 Ra, Sz와 Rz가 같은 숫자가 된다고는 할 수 없습니다. 측정 범위도 필터 적용 방식도 다르기 때문입니다.

도면이 Ra로 지시되어 있으면 선 거칠기로 평가하는 것이 원칙이고, 면 거칠기로 지시할 때의 도시 방법은 별도 규격(JIS B 0681-1:2023)에서 정하고 있습니다.

거칠기 값은 작게 지시할수록 좋은가

조명 아래에서 단차 축의 연삭 외경과 선삭 외경을 비교하는 장갑 낀 손

아닙니다. 거칠기는 그 면에 요구되는 기능과 가공 비용의 균형으로 정합니다. 필요 이상으로 작은 값을 지시하면 공정이 늘어 납기와 비용만 늘고, 제품 성능은 달라지지 않을 수 있습니다.

도 8: 거칠기가 영향을 주는 네 가지 기능

그 면이 무슨 일을 하느냐에 따라 필요한 거칠기가 달라집니다.

슬라이딩(맞닿아 미끄러지는 면)마찰과 마모에 관여합니다. 튀어나온 산이 상대 부품을 깎으므로 평균뿐 아니라 가장 높은 산도 살펴봅니다
실링(누설 방지)깊은 흠집이 누설 경로가 됩니다. 작은 요철이 영향을 주므로 Rz로 지시하는 경우가 많습니다
피로 강도피로 파괴는 대부분 부재 표면에서 시작하므로 다듬질이 거칠면 피로 강도가 떨어집니다. 반복 하중이 걸리는 부분에 한정해 지시합니다
외관·밀착광택과 까칠함, 도금·도장의 마감, 접착이나 끼워맞춤 상태에 관여합니다
기능과 관계없는 면은 가공한 그대로의 거칠기로 충분한 경우가 많고, 값을 작게 해도 성능은 달라지지 않습니다.

피로 강도는 고베코 과학 연구소(Kobelco Research Institute)의 기술 자료, 슬라이딩과 실링은 사도 세이미쓰와 NOK의 자료를 바탕으로 정리했습니다.

실제 설계 기준을 보면 용도에 따라 값이 구분되어 있습니다. NOK의 O링 카탈로그(JIS B 2401-2:2012 준거)는 O링이 실링하는 접촉면의 거칠기를 용도별로 정하고 있습니다.

압력 맥동이 없는 고정용은 Ra 1.6·Rz 6.3, 맥동이 있으면 Ra 0.8·Rz 3.2, 운동용은 Ra 0.4·Rz 1.6입니다. 장착용 모따기 부분은 Ra 3.2·Rz 12.5이고, 홈의 측면과 바닥면에는 이와 별도로 용도별 값이 제시되어 있습니다.

같은 O링 홈 주변이라도 움직이는 면은 곱게, 조립할 때 지나가기만 하는 면은 거칠어도 된다는 생각입니다. 카탈로그는 홈부 거칠기가 운동용에서는 마찰과 마모에, 고정용에서는 고무가 상대 면에 밀착해 확실히 실링되는지에 영향을 준다고 설명합니다.

면마다 거칠기를 달리하는 사고방식 (가상의 예)

여기서부터는 생각하는 방식을 보여 주기 위한 가상의 예입니다. 모터 출력축 같은 단차 축 한 개를 선삭으로 만든다고 합시다. 전면에 "Ra 0.4"를 지시하면 모든 외경을 연삭해야 하고, 공정도 비용도 늘어납니다.

기능별로 나누면, 오일 실 립(lip)이 닿는 면은 슬라이딩과 실링 모두에 관여하므로 고운 거칠기가 필요합니다. 베어링이 끼워지는 면은 끼워맞춤을 안정시키고 싶은 면입니다. 그 외의 외경과 단면은 상대 부품과 닿지 않으므로 선삭 그대로도 충분합니다.

예를 들어 실이 닿는 면만 Ra 0.4, 베어링이 끼워지는 면은 Ra 0.8, 나머지는 Ra 3.2~6.3으로 나누면 연삭할 곳은 꼭 필요한 두 군데뿐입니다. 이 수치는 설명을 위한 가정이며, 실제로는 실과 베어링 제조사가 제시하는 권장 값에 따라 정합니다.

후공정과의 관계에도 주의해야 합니다. 도금 종류에 따라서는 바탕의 요철이 마감에 드러나므로, 도면의 거칠기가 처리 전 값인지 후 값인지 정해 두십시오. JIS B 0031에도 표면 처리 전후의 요구 사항을 나누어 쓰는 도시 예가 있습니다.

또 끼워맞춤부처럼 치수 공차를 엄격하게 한 면은 거칠기도 그에 맞게 작게 해야 합니다. MISUMI의 해설에 따르면 표면이 거친 채로 두면 마찰로 요철의 산이 빨리 마모되어 치수가 설계 값에서 벗어나기 때문입니다. 공차와 거칠기를 따로 정하지 않고 그 면의 역할에서 출발해 함께 생각하는 것이 실무적입니다.

체크리스트: 일본 측에 확인할 것

일본 도면의 부품을 가공하거나 검사하기 전에, 일본의 고객·설계자·공급사에 아래 항목을 서면으로 확인하십시오.

  • 어느 판이 적용되는가? 표제란(표제란)과 주기에서 도면 작성 시기와 인용 규격(예: JIS B 0601:2013 또는 JIS B 0601:1994)을 확인합니다.
  • 각 Rz는 무엇을 뜻하는가? 2001년 이전에 작성된 도면이라면 Rz가 최대 높이(지금의 Rz)인지 십점 평균 거칠기(RzJIS)인지 묻습니다.
  • 삼각 기호를 무엇으로 바꾸는가? ▽, ▽▽, ▽▽▽, ▽▽▽▽가 있으면 기준 범위로 작업하지 말고, 면마다 Ra 또는 Rz 값 하나를 요청합니다.
  • 뒤에 붙은 문자는 무슨 뜻인가? "a", "S", "Z"가 있으면 각각 Ra, 최대 높이, 십점 평균으로 읽는 것이 맞는지 확인합니다.
  • 어느 합격 규칙인가? 16% 규칙(접미 없음)인가, 최대값 규칙("max")인가? U/L 상·하한 지시가 있는가?
  • 어느 단위와 값이 기준인가? 사내 시스템이 µin을 쓴다면 µm 값과 반올림한 µin 값 중 어느 쪽이 계약상 한계인지 합의합니다.
  • 어떤 측정 조건인가? 컷오프(기준 길이), 평가 길이, 촉침 끝 반경, 측정 방향. 특히 우리 쪽 시험실과 일본 쪽 시험실의 결과를 맞춰야 할 때 중요합니다.
  • 표면 처리 전인가 후인가? 도금이나 코팅 면이라면 거칠기 값이 어느 상태에 적용되는지 확인합니다.
  • KS·ISO 21920·ASME B46.1이 관련되는가? 도면이나 계약이 다른 규격을 인용한다면 어느 쪽이 우선하는지 확인합니다.
  • 기능에 비해 지나치게 작은 값은 없는가? 지시 때문에 연삭이 추가된다면, 기능과 관계없는 면은 더 거친 값이 허용되는지 문의합니다.

이 글의 한계

  • 삼각 기호와 Ra·Rz의 대응은 "편의상의 것이며 엄밀하지 않다"고 스스로 밝힌 참고표에서 가져왔습니다. 합격 판정 기준이 아닙니다.
  • 마이크로인치 값은 환산값과 관용적인 반올림 쌍입니다. 이 글은 ASME B46.1의 파라미터 정의, 필터, 합격 규칙을 JIS와 비교하지 않습니다.
  • 한국 KS의 대응 규격 번호와 개정판, JIS와의 일치 범위는 확인하지 못했습니다.
  • 가공법별 거칠기는 공구, 이송, 재질, 기계에 따라 달라집니다. 제시한 범위는 공개된 기준 값이며 특정 업체의 능력이 아닙니다.
  • 규격의 상태는 2026년 10월 1일 기준으로 확인했습니다. JIS B 0031과 JIS B 0633은 개정이 예정되어 있어 규칙이 바뀔 수 있으므로 의존하기 전에 최신 판을 확인하십시오.
  • 회사·업계의 관행은 다양합니다. 고객 사양서, 업계 규격, 실이나 베어링 제조사의 권장 사항이 있으면 이 글의 일반적인 설명보다 우선합니다.

정리

핵심 정리
  • Ra는 요철의 평균 편차이고, Rz는 가장 높은 산과 가장 깊은 골의 합입니다. 같은 면에서 Rz는 몇 배 큽니다.
  • JIS 1994년판까지 Rz는 십점 평균 거칠기였고, 2001년판부터는 최대 높이입니다. 오래된 도면은 적용 규격을 확인하십시오.
  • 2026년 10월 1일 기준으로 JIS B 0601:2013과 JIS B 0031:2003이 현행입니다. ISO는 ISO 21920으로 넘어갔고, JIS B 0031 등을 맞추는 작업이 시작되었습니다.
  • 삼각 기호와 Ra, Ra와 Rz의 대응은 옛 JIS 참고표의 기준 값이며 엄밀한 환산식은 없습니다.
  • Ra의 µin 환산은 1 µm ≈ 39.37 µin입니다(예: 1.6 µm ≈ 63 µin).
  • 작을수록 좋은 것은 아닙니다. 슬라이딩, 실링, 피로, 외관과 비용을 고려해 면마다 거칠기를 정합니다.

표면 거칠기는 설계자가 도면에 적고, 가공자가 만들어 내고, 검사자가 재는 세 입장을 잇는 숫자입니다. 옛 기호가 헷갈릴 때는 먼저 적용 규격과 도면 작성 시기를 확인하고, 일본 측과 하나의 해석으로 합의하는 데서 시작하십시오.

FAQ

일본 도면의 ▽▽▽는 무슨 뜻인가요?

고운 기계 가공면을 나타내는 옛 JIS 다듬질 기호입니다. 참고표에서는 대략 Ra 0.4~1.6 µm(약 16~63 µin)에 대응시킵니다. 대응이 엄밀하지 않으므로 일본 측에 Ra 값을 확정해 달라고 요청하십시오.

JIS의 Rz와 ISO의 Rz는 같은가요?

JIS B 0601 2001년판부터 Rz는 최대 높이를 뜻하며 ISO 4287:1997의 Rz에 대응합니다. 2001년 이전의 JIS Rz는 십점 평균 거칠기였고, 현행 JIS는 이를 RzJIS라고 부릅니다. ISO 21920은 일부 계산이 바뀌었으므로 값을 동등하게 보기 전에 도면이 어느 ISO 규격을 인용하는지 확인하십시오.

RzJIS란 무엇인가요?

십점 평균 거칠기입니다. 가장 높은 산 다섯 개의 평균과 가장 깊은 골 다섯 개의 평균을 더한 값으로, 옛 JIS의 Rz입니다. 지금은 JIS B 0601의 부속서에 참고로 남아 있습니다.

Ra 1.6을 마이크로인치로 바꾸면 얼마인가요?

39.37을 곱하면 Ra 1.6 µm는 약 63 µin입니다. 환산표에서는 보통 0.8 µm를 32 µin, 3.2 µm를 125 µin으로 짝짓습니다.

Ra에 일정한 배수를 곱해 Rz로 바꿀 수 있나요?

아닙니다. 비율은 면에 따라 달라집니다. "Rz ≈ 4 × Ra"는 참고표에서 우선 값을 짝지은 방식에서 나온 것이며 측정에서 나온 것이 아닙니다. 도면이 지정한 파라미터를 그대로 측정하십시오.

출처

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편집자 소개

MONOSCOPE 편집자FOUNDER & EDITOR

플랜트 설비 제조사와 플랜트 엔지니어링 회사에서 약 10년간 설비 제안, 설계, 시운전을 맡은 뒤 디지털 마케팅으로 옮겼습니다. 현재는 B2B 제조기업의 웹 컨설턴트로서 기업이 제품과 기술을 알기 쉽게 설명하도록 돕고 있습니다. 일본 국가자격인 에너지관리사(Energy Manager)와 제3종 전기주임기술자를 보유하고 있습니다.

2017년부터 엔지니어링 블로그를 운영해 500편 이상의 글을 썼고, 구독자 약 2만 명의 일본어 YouTube 채널을 운영합니다. 모든 가이드는 일본 생산 현장의 시각으로 쓰고, 인용한 규격과 대조해 검증합니다.

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