소인수분해
자연수를 소수(1과 자기 자신으로만 나누어지는 수)들의 곱으로만 나타내는 것입니다.
물질이 원소 주기율표의 원자들로 분해되듯, 자연수도 '수의 원자'인 소수들의 곱으로 완전히 분해할 수 있습니다.
쉽게 말하면
1보다 큰 모든 자연수는 소수들의 곱으로 유일하게 나타낼 수 있습니다(산술의 기본 정리). 소인수분해를 할 때는 작은 소수 2부터 순서대로 나누는 나눗셈법(사다리꼴 나눗셈)을 사용합니다. 결과는 소수를 밑(base)으로 하는 거듭제곱의 곱 형태로 씁니다. 소인수분해는 GCD·LCM 계산, 약수의 개수 구하기 등 다양한 곳에 활용됩니다. 약수의 개수는 각 소인수의 지수에 1을 더해 곱해서 구합니다.
숫자로 보는 예시
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예시 160을 소인수분해하면 소인수는 2, 3, 5이고 2의 지수가 2입니다.
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예시 260의 약수는 총 12개입니다.
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예시 3126을 2로 한 번, 3으로 두 번, 7로 한 번 나누면 소인수분해가 완성됩니다.
풀이 절차
나눗셈법으로 소인수분해하기
- 1 작은 소수 2부터 시작해 나누어 떨어지면 나누고, 안 떨어지면 다음 소수(3, 5, 7, …)를 시도합니다.
- 2 몫이 소수가 될 때까지 반복합니다.
- 3 나눈 소수들과 마지막 몫을 곱의 형태로 씁니다.
- 4 같은 소인수가 여러 번 나오면 지수로 묶어 표기합니다.
자주 하는 실수
1을 소인수로 포함시키기
❌ 안 좋은 예
12 = 1 × 2² × 3이라고 쓰기
✓ 좋은 예
12 = 2² × 3으로 씁니다. 1은 소수가 아니므로 소인수에 포함하지 않습니다.
왜요? 소수는 1보다 큰 자연수 중 자신과 1만을 약수로 가지는 수입니다. 1은 소수가 아닙니다.
소인수분해를 인수분해와 혼동
❌ 안 좋은 예
12 = 4 × 3이므로 소인수분해 완료라고 생각하기
✓ 좋은 예
4 = 2²이므로 12 = 2² × 3으로 더 분해해야 소인수분해가 완성됩니다.
왜요? 소인수분해는 모든 인수가 소수여야 합니다. 4는 소수가 아닙니다.
자가진단 — 풀어보면서 확인하기
아래 문제를 머릿속으로 풀어본 뒤 펼쳐서 정답과 풀이를 확인해 보세요.
Q1 다음 중 소인수분해에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ①자연수를 홀수의 곱으로 나타내는 것이다
- ②자연수를 소수만의 곱으로 나타내는 것이다
- ③자연수를 짝수의 곱으로 나타내는 것이다
- ④소수를 자연수의 곱으로 나타내는 것이다
정답
②자연수를 소수만의 곱으로 나타내는 것이다
소인수분해란 1보다 큰 자연수를 소수(prime number)만의 곱으로 나타내는 것입니다. 예를 들어 12 = 2² × 3처럼 소수의 거듭제곱 형태로 표현합니다. 소수는 1과 자기 자신만을 약수로 가지는 수입니다.
Q2 180을 소인수분해한 것으로 옳은 것은?
- ①2² × 3 × 5²
- ②2² × 3² × 5
- ③2 × 3³ × 5
- ④2³ × 3 × 5
정답
②2² × 3² × 5
180 = 2 × 90 = 2 × 2 × 45 = 2² × 9 × 5 = 2² × 3² × 5입니다. 나눗셈을 단계적으로 적용하면 180 ÷ 2 = 90, 90 ÷ 2 = 45, 45 ÷ 3 = 15, 15 ÷ 3 = 5이므로 180 = 2² × 3² × 5입니다.
Q3 2² × 3 × 5를 소인수분해로 가지는 자연수의 약수의 개수는?
- ①10개
- ②12개
- ③6개
- ④8개
정답
②12개
2² × 3¹ × 5¹ 형태에서 약수의 개수는 각 지수에 1을 더해 곱합니다. 즉 (2+1) × (1+1) × (1+1) = 3 × 2 × 2 = 12개입니다. 이는 소인수분해를 통해 약수의 개수를 구하는 핵심 공식입니다.
Q4 다음 중 소수인 것은?
- ①11
- ②9
- ③15
- ④1
정답
①11
소수는 1과 자기 자신만을 약수로 가지는 1보다 큰 자연수입니다. 11은 약수가 1과 11뿐이므로 소수입니다.
Q5 24를 소인수분해한 것으로 옳은 것은?
- ①2⁴ × 3
- ②2 × 3²
- ③2² × 3
- ④2³ × 3
정답
④2³ × 3
24=2×2×2×3=2³×3입니다.
개념 미니맵 — 어디에 놓인 개념인가요
자주 묻는 질문
Q1소수는 무한히 많은가요?
네, 유클리드가 기원전에 이를 증명했습니다. 가장 큰 소수는 존재하지 않습니다.
Q22는 왜 소수인데 짝수인가요?
2는 1과 자기 자신(2)만을 약수로 가지므로 소수의 정의를 만족합니다. 짝수인 소수는 2가 유일합니다.
Q3소인수분해 결과는 유일한가요?
네, 산술의 기본 정리에 의해 1보다 큰 자연수의 소인수분해 결과는 순서를 무시하면 유일합니다.
집필 우주정복치즈케이크 수학팀
최종 검토 2026-05-24
소인수분해를 익히면 최대공약수와 최소공배수를 소인수분해로 구하는 방법을 바로 배울 수 있습니다.
소인수분해 문제 풀어보기
개념을 익혔다면, 지도에서 다음 개념으로 자연스럽게 이어집니다.
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