본 연구에서는 동력전달 부품인 기어의 표면경화 열처리에 대한 열변형 해석을 수행하였다. 표면경화 열처리는 가열과 급속냉각을 통해 제품 표면의 경도를 높이는 방법으로 가열과 급속냉각 시 많은 열변형이 발생한다. 따라서 가열 및 급속냉각 시 변형을 예측하기 위해서는 열전달과 상변태를 고려한 열변형 해석이 필요하다. 침탄 열처리, 일반 고주파 열처리, 이중주파 열처리에 대해 열변형 해석을 수행하였으며, 실험을 통해 변형량을 비교하여 해석 결과의 유효성을 검증하였다. 그 결과 가열 면적이 가장 작은 이중주파 열처리의 변형량이 가장 낮으며, 열변형 감소 및 표면 경도 증가에 가장 효과적인 것으로 나타났다.