선박의 선체와 건물의 철골, 자동차 부품, 배관, 저장탱크에는 여러 개의 금속을 하나로 연결한 용접부가 존재한다.
겉으로는 용접사가 불꽃을 발생시켜 금속을 붙이는 작업처럼 보이지만, 실제 업무는 용접 전에 도면과 재료를 확인하는 단계부터 시작한다.
같은 철강재라도 두께와 성분, 사용 환경에 따라 적합한 용접방법이 다르다.
전류와 전압이 지나치게 높거나 이동속도가 맞지 않으면 겉모양은 멀쩡해도 내부에 결함이 생길 수 있다.
금속을 너무 빠르게 식히거나 용접 순서를 잘못 정하면 구조물이 휘어지는 변형도 발생한다.
이 때문에 용접사는 개인적인 감각만으로 작업하지 않는다.
도면과 용접기호, 용접절차사양서에 정해진 조건을 확인하고 해당 기준에 맞춰 작업해야 한다. 완성된 용접부도 외관검사와 각종 비파괴검사를 거쳐 요구된 품질을 충족하는지 확인한다.
그렇다면 용접사는 작업 전에 어떤 자료를 확인하고, 금속을 어떤 방식으로 연결할까. 용접이 끝난 뒤에는 어떤 검사를 거치며 숙련도와 작업비는 무엇에 따라 달라질까.
용접사는 도면과 작업조건을 어떻게 확인할까?
용접작업의 출발점은 도면 확인이다.
용접사는 도면에 표시된 부재의 재질과 두께, 연결 위치, 이음 형태, 용접 길이 등을 파악한다.
도면에는 모든 내용을 문장으로 적는 대신 용접기호를 사용한다.
기호를 보면 맞대기용접인지 필릿용접인지, 어느 면을 용접해야 하는지, 용접부의 크기와 길이는 얼마인지 등을 알 수 있다.
맞대기용접은 두 금속판의 끝부분을 마주 보게 한 뒤 사이를 연결하는 방식이다.
필릿용접은 두 부재가 직각이나 겹침 형태로 만나는 부분에 삼각형 모양의 용접부를 만드는 방식이다. 구조에 따라 요구되는 용접부의 모양과 작업 자세도 달라진다.
중요한 구조물에서는 용접절차사양서를 함께 확인한다.
현장에서는 영문 약자인 WPS로 부르기도 한다. 이 문서에는 적용할 용접방법과 모재, 용접재료, 자세, 전류와 전압, 이동속도, 예열온도, 층간온도 등이 정리되어 있다.
용접사가 경험이 많더라도 절차서에 없는 조건을 임의로 적용해서는 안 된다. 작업자가 바뀌어도 일정한 품질을 확보하려면 승인된 범위 안에서 작업해야 하기 때문이다.
용접방법도 작업조건에 따라 선택한다.
피복아크용접은 피복된 용접봉과 모재 사이에 아크를 발생시켜 금속을 녹이는 방식이다.
장비 구성이 비교적 단순하고 현장 적용성이 높지만 용접봉을 교체하고 작업 후 슬래그를 제거해야 한다.
가스텅스텐아크용접은 흔히 티그용접이라고 부른다.
소모되지 않는 텅스텐 전극으로 아크를 만들고 필요하면 별도의 용가재를 공급한다.
용접부를 정밀하게 제어하기 좋고 깨끗한 결과를 얻을 수 있지만 작업속도가 상대적으로 느리고 작업자의 숙련도가 중요하다.
가스금속아크용접은 와이어가 자동으로 공급되면서 아크를 발생시키는 방식이다.
사용하는 보호가스에 따라 세부 방식과 명칭이 달라지며, 국내 현장에서는 이산화탄소가스를 사용하는 용접을 자주 접할 수 있다. 연속 작업이 가능해 생산성이 높지만 바람이 강하면 보호가스가 흩어져 용접 품질에 영향을 줄 수 있다.
한국산업인력공단의 국가기술자격도 피복아크용접, 가스텅스텐아크용접, 이산화탄소가스아크용접처럼 용접방법에 따라 구분되어 있다.
작업방법을 정했다면 모재를 준비한다.
절단면에 녹과 기름, 페인트, 수분이 남아 있으면 아크가 불안정해지거나 용접금속 안에 기공이 생길 수 있다. 따라서 용접할 면과 주변을 연마하고 오염물질을 제거한다.
두꺼운 판을 맞대기용접할 때는 가장자리를 경사지게 가공하기도 한다.
이를 개선가공이라고 한다.
판 사이에 용접금속이 충분히 들어갈 공간을 만들어 뿌리 부분까지 녹아 붙도록 하기 위한 작업이다.
부재 사이의 간격도 확인한다.
간격이 지나치게 좁으면 뿌리 부분이 제대로 연결되지 않을 수 있고, 너무 넓으면 용접재료가 많이 필요하며 녹아내릴 가능성이 커진다.
가접도 중요한 준비작업이다.
본용접 전에 짧게 용접해 부재의 위치를 임시로 고정하는 것이다.
가접 위치와 품질이 좋지 않으면 본용접 도중 부재가 벌어지거나 가접부가 최종 용접부의 결함으로 남을 수 있다.
용접사는 작업장 주변의 안전조건도 확인한다.
용접 불꽃과 뜨거운 금속입자는 생각보다 먼 곳까지 튈 수 있다.
주변에 가연성 자재가 있거나 작업장 아래층에 사람이 있다면 불꽃이 이동할 경로를 차단해야 한다.
산업안전보건기준에 관한 규칙은 용접·용단처럼 불꽃이 발생할 수 있는 작업을 화재위험작업으로 보고, 관련 물질을 별도의 안전한 장소에 보관하도록 규정한다. 일정한 위험 장소에서 작업할 때는 화재감시자를 배치해야 한다.
용접사는 금속을 어떤 순서로 연결할까?
준비가 끝나면 용접기를 설치하고 접지 상태와 케이블, 토치, 가스호스 등을 점검한다.
보호가스를 사용하는 방식에서는 가스 종류와 유량을 확인하고 연결부에서 가스가 새지 않는지도 살펴야 한다.
가스를 이용한 용접·용단 작업은 누출이나 방출로 인한 폭발과 화재, 화상 위험을 관리해야 한다. 관련 안전기준도 가스 사용 작업에서 이러한 위험을 방지하기 위한 조치를 요구한다.
용접사는 모재의 두께와 용접봉 또는 와이어의 지름, 작업 자세에 맞춰 전류와 전압을 설정한다.
전류가 지나치게 낮으면 모재와 용접금속이 충분히 녹지 않아 융합불량이 생길 수 있다. 반대로 너무 높으면 용접부가 과도하게 녹거나 모재에 구멍이 생길 수 있다.
아크를 발생시킨 뒤에는 용접봉이나 토치를 일정한 각도와 거리로 유지하며 이동한다.
이동속도가 너무 빠르면 용접금속이 충분히 채워지지 않고, 너무 느리면 열이 과도하게 집중돼 용접부가 넓어지거나 변형이 커질 수 있다.
용접사는 눈앞의 불꽃만 보는 것이 아니다.
녹은 금속이 모이는 용융지의 크기와 흐름, 아크 소리, 용접비드의 모양을 함께 관찰한다.
비드는 용접 후 길게 이어지는 용접금속의 흔적을 말한다.
두꺼운 부재는 한 번에 채우지 않고 여러 층으로 나누어 용접할 수 있다. 첫 번째 층은 뿌리 부분을 연결하고, 이후 여러 층을 쌓아 홈을 채운 뒤 마지막 층으로 표면을 마무리한다.
각 층 사이에는 슬래그와 불순물을 제거해야 한다. 청소가 충분하지 않으면 다음 용접금속 안에 찌꺼기가 갇히는 슬래그 혼입이 발생할 수 있다. 겉에서는 작게 보이더라도 구조물의 강도와 내구성에 영향을 줄 수 있다.
예열이 필요한 작업도 있다.
차가운 두꺼운 강재에 갑자기 높은 열을 가하면 용접부 주변이 빠르게 식으면서 균열 가능성이 커질 수 있다. 용접 전에 모재를 정해진 온도까지 데우면 냉각속도를 완화할 수 있다.
여러 층을 용접할 때는 층간온도도 관리한다.
앞선 용접부가 지나치게 뜨겁거나 너무 차가운 상태에서 다음 작업을 하면 절차서에서 정한 품질을 확보하기 어려울 수 있다.
온도측정기나 온도표시 재료를 이용해 상태를 확인한다.
용접에 투입되는 열은 전류와 전압이 높을수록 증가하고, 용접속도가 빠를수록 단위 길이당 줄어드는 경향이 있다.
단순한 비교 사례를 들어보자.
A 작업은 분당 150㎜를 용접하고 B 작업은 동일한 전류와 전압으로 분당 300㎜를 용접한다고 가정할 수 있다.
다른 조건이 같다면 B 작업은 같은 시간에 두 배의 길이를 이동하므로 단위 길이에 전달되는 이론적인 열은 A 작업의 절반 수준이 된다.
150㎜ ÷ 300㎜ = 0.5
하지만 속도가 빠르다고 항상 좋은 것은 아니다.
지나치게 빠르면 충분히 녹아 붙지 않을 수 있고, 너무 느리면 열변형과 과도한 용입이 생길 수 있다.
실제 조건은 용접절차사양서와 장비 특성, 재료에 맞춰 결정해야 한다.
용접 순서도 중요하다.
긴 구조물의 한쪽 끝부터 연속으로 용접하면 열이 특정 방향에 누적되면서 부재가 휘어질 수 있다.
작업을 여러 구간으로 나누거나 서로 반대 방향에서 번갈아 진행해 변형을 줄이기도 한다.
아래보기 자세는 용접부를 위에서 내려다보며 작업할 수 있어 비교적 안정적이다.
수직이나 위보기 자세는 녹은 금속이 아래로 흐르려는 성질 때문에 난도가 높다.
배관처럼 구조물을 돌릴 수 없는 곳에서는 용접사가 위치를 바꿔가며 여러 자세를 연결해야 한다.
좁은 공간에서는 자세뿐 아니라 환기도 문제가 된다.
용접 과정에서 생기는 연기처럼 보이는 미세입자를 용접흄이라고 한다.
작업자는 국소배기장치와 전체환기를 사용하고 작업환경에 맞는 보호구를 착용해야 한다.
용접면은 강한 빛과 자외선, 비산물로부터 눈과 얼굴을 보호한다.
용접기능사 수행직무에도 도면 해독과 절차서 이해, 재료 준비, 작업환경 확인, 용접기 점검, 본용접, 용접부 검사와 작업장 정리가 포함된다. 이는 용접사의 일이 아크를 발생시키는 순간에만 한정되지 않는다는 것을 보여준다.
완성된 용접부는 어떻게 검사하고 작업비는 무엇으로 결정될까?
용접이 끝나면 먼저 슬래그와 비산물을 제거하고 외관을 확인한다.
용접비드가 지나치게 높거나 낮지 않은지, 폭이 일정한지, 표면에 균열과 기공은 없는지 살핀다.
용접부 가장자리가 홈처럼 파이는 언더컷이나 용접금속이 모재 위로 흘러 충분히 붙지 않은 오버랩도 확인 대상이다.
용접 길이와 크기가 도면에 표시된 조건을 충족하는지도 측정한다.
외관이 깨끗하다고 내부까지 완전하다고 단정할 수는 없다.
용접부 안쪽에는 균열과 기공, 슬래그 혼입, 융합불량, 용입불량이 숨어 있을 수 있다. 그래서 구조물의 용도와 품질기준에 따라 비파괴검사를 실시한다.
침투탐상검사는 용접부 표면에 침투액을 적용해 표면으로 열린 미세한 결함을 찾는 방법이다.
자분탐상검사는 자성을 이용해 강자성 재료의 표면과 가까운 내부 결함을 확인한다.
초음파탐상검사는 초음파가 재료 내부에서 반사되는 특성을 이용하며, 방사선투과검사는 방사선을 통과시켜 내부 상태를 영상으로 확인한다.
검사방법마다 찾기 쉬운 결함과 적용 가능한 재료, 비용, 작업조건이 다르므로 하나의 방법이 모든 용접부에 사용되는 것은 아니다.
검사에서 기준을 벗어난 부분이 발견되면 결함 부위를 제거하고 다시 용접한다.
이를 보수용접이라고 한다.
보수 횟수가 늘어나면 작업시간과 검사비가 증가하고 같은 부위에 열이 반복해서 들어가므로 정해진 절차에 따라 처리해야 한다.
완성품 검사와 별도로 용접사의 작업능력을 확인하는 과정도 있다.
특정 용접방법과 재료, 자세, 두께 범위에서 시험편을 용접하고 검사에 통과하면 해당 조건에서 작업할 능력이 있음을 인정받을 수 있다.
자격증 하나를 취득했다고 모든 산업과 모든 재료를 용접할 수 있는 것은 아니다.
건축철골과 선박, 압력용기, 배관은 적용 기준이 다를 수 있으며 스테인리스강과 알루미늄, 탄소강도 작업 특성이 다르다.
발주처나 제작사가 별도의 작업자 자격을 요구할 수도 있다.
한국산업인력공단의 피복아크용접기능사 실기시험은 용접도면과 용접방법, 자세에 따라 주어진 과제를 실제로 용접하는 능력을 평가한다. 2026년 공개문제와 도면도 별도로 제공되고 있다.
용접사의 임금과 작업비는 자격증 보유 여부 하나로 결정되지 않는다.
다룰 수 있는 재료와 용접방법, 작업 자세, 도면 해독 능력, 검사 통과 경험, 근무 장소와 작업 난도가 함께 영향을 준다.
공장에서 같은 부품을 반복 생산하는 용접과 현장에서 구조물의 위치에 맞춰 작업하는 용접은 업무 방식이 다르다.
자동화설비가 적용된 공장에서는 장비 조건 설정과 품질 확인 능력이 중요하고, 조선소나 건설현장에서는 다양한 자세와 좁은 공간에 대응하는 숙련도가 중요하다.
작업비를 계산할 때도 용접 길이만 보면 실제 원가를 알기 어렵다.
모재를 절단하고 개선부를 가공하는 시간, 정렬과 가접, 예열, 층별 청소, 검사와 보수까지 포함해야 한다.
예를 들어 용접사가 실제 아크를 발생시킨 시간이 4시간이라고 가정해 보자.
여기에 모재 준비 2시간, 장비 설치와 이동 1시간, 층간 청소 1시간, 검사 준비와 정리 1시간이 들었다면 전체 투입시간은 9시간이다.
준비 2시간 + 설치·이동 1시간 + 본용접 4시간 + 청소 1시간 + 검사·정리 1시간 = 총 9시간
겉으로 보이는 용접시간은 4시간이지만 작업대금에는 나머지 5시간의 인력과 장비 사용도 반영되어야 한다.
용접봉과 와이어, 보호가스, 전력, 연마재 같은 소모품 비용도 발생한다.
속도를 높여 용접 길이만 늘리면 당장의 생산량은 증가할 수 있다.
그러나 결함이 발생해 절단과 재용접, 재검사를 해야 한다면 전체 비용은 오히려 커진다.
용접 작업의 생산성은 처음부터 기준에 맞는 품질을 만들어 보수작업을 줄이는 능력과 연결된다.
용접사는 금속을 단순히 녹여 붙이는 사람이 아니다.
도면과 용접기호를 읽고 재료와 장비를 준비한 뒤 전류·전압·속도·온도를 관리하면서 요구된 형태의 용접부를 만드는 기술자다.
용접이 끝난 뒤에도 외관과 내부 검사를 통과해야 실제 제품과 구조물에 사용할 수 있다.
선박과 건물, 배관을 지탱하는 용접부의 품질은 눈에 보이는 비드의 모양뿐 아니라 작업 전 준비와 절차 준수, 검사 결과까지 모두 연결되어 결정된다.
참고자료
- 피복아크용접기능사 종목 정보 — 한국산업인력공단 국가자격정보, 2026년
- 가스텅스텐아크용접기능사 종목 정보 — 한국산업인력공단 국가자격정보, 2026년
- 이산화탄소가스아크용접기능사 종목 정보 — 한국산업인력공단 국가자격정보, 2026년
- 산업안전보건기준에 관한 규칙 — 국가법령정보센터, 2026년 확인