설계는 제품을 포함한 인공물의 구조와 형태를 표현하고 계획하며 창조하는 모든 행위를 말한다. 그중 제품 설계는 제품 아이디어를 구상하고, 의도한 것을 정확하게 제작할 수 있도록 도면으로 나타내는 것이다. 설계가 제대로 이루어지지 않으면 원하는 제품을 만들 수 없고, 완성된 제품의 기능도 떨어진다.
아이디어에서 제품으로
블록 놀이를 할 때 조립 설명서를 보는 이유는 무엇일까? 정확한 정보가 있어야 원하는 모양을 만들 수 있기 때문이다. 제품도 마찬가지로 설계라는 단계를 거쳐야 한다.
무엇을 고려해 설계할까
제품을 설계할 때는 용도와 목적을 정확히 파악한 뒤, 이를 만족하는 여러 요소를 함께 고려해야 한다. 각 요소를 눌러 살펴보자.
설계의 고려 요소 탐색
좋은 제품은 이 요소들이 균형을 이룬다.
이렇게 구상한 설계는 도면으로 표현한다. 도면은 물체의 크기·모양·구조 등을 선·문자·기호로 정해진 규칙에 따라 나타낸 것으로, 다음 세 가지 기능을 한다.

도면의 종류와 크기
누가 보든 똑같이 이해할 수 있도록 공통 기준에 맞춰 그리는 것을 제도라 하고, 우리나라의 제도 통칙은 한국산업표준(KS)에서 규정한다. 입체 물체는 보통 정투상도로 나타내 모양과 크기를 정확히 표현한다.
정투상도는 물체의 각 면을 투상면에 평행하게 놓고, 그 면을 직각 방향에서 바라본 모양을 그린 도면이다. 비스듬히 보지 않으므로 길이가 줄어들거나 기울어지지 않아 모양과 크기를 정확히 읽을 수 있다. 보통 정면도·평면도·우측면도 세 방향을 한 벌로 그리며, 한국산업표준(KS)의 제도 통칙은 정면도를 기준으로 평면도를 위, 우측면도를 오른쪽에 놓는 제3각법을 원칙으로 한다. 등각 투상도처럼 한눈에 입체로 보이지는 않지만, 만들 때 필요한 치수를 정확히 알 수 있어 제작용 도면으로 쓴다.
도면의 종류 탐색
도면은 사용 목적과 내용에 따라 나누어 그린다.
제도 용지는 일반적으로 A열을 쓰며 가로:세로의 비는 약 1:1.414이다. A0를 반으로 자를 때마다 A1·A2·A3·A4가 되고, 잘라도 비율은 변하지 않는다. 실제 물체와 도면의 크기 비율인 척도는 세 가지로 나뉜다.
1:2 · 1:5 · 1:10 …
1:1
2:1 · 5:1 · 10:1 …

제도의 약속 — 선의 종류
도면에서는 선의 용도에 따라 모양과 굵기를 다르게 정해 두었다. 한 도면 안에서 같은 종류의 선은 굵기를 균일하게 하며, 굵은 선과 가는 선의 굵기 비는 2:1로 한다. 각 선을 눌러 쓰임을 확인하자.
선의 종류 탐색
선의 모양(실선·파선·쇄선)과 용도를 함께 기억하자.
치수를 기입할 때는 외형선 양 끝에서 치수 보조선을 끌어내고, 변에 평행하게 치수선을 그어 양쪽에 화살표를 붙인 뒤 치수를 적는다. 치수의 기본 단위는 mm이며, 중복 치수는 피하고 정면도에 집중하여 기입한다.

제품 제작 순서
필요한 제품을 만들려면 작업 계획을 세우고 각 단계에서 할 일을 미리 정해야 한다. 제품 제작은 문제 확인 → 계획 → 실행 → 평가의 순서로 이루어진다. 단계를 눌러 보자.
제품 제작 4단계
기술적 문제 해결과 같은 흐름으로 진행된다.
실행하기 단계는 다음 네 공정을 순서대로 거친다.


형성평가 · 점검 5문항
배운 내용을 스스로 점검해 보자. 보기를 누르면 바로 채점되고 해설이 펼쳐진다.