나사

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언어별 명칭
한국어	나사
한자	螺絲
영어	Screw, Bolt

1. 개요

2. 역사

2.1. 활용사

2.2. 규격사

3. 구조와 명칭

• 구글 검색: '나사 구조'

스크류(screw)	너트&볼트(nut&bolt)

4. 규격

5. 분류

5.1. 돌리는 방향

• 오른나사
  시계 방향으로 돌리면 조여지고 반시계 방향으로 돌리면 풀리는 나사. 일상에서 접할 수 있는 거의 대부분의 나사이다.[4]

• 왼나사
  반대로 반시계방향으로 돌리면 조여지고 시계 방향으로 돌리면 풀리는 나사. 특수한 상황에서 쓴다. 일상생활에서 가장 쉽게 볼 수 있는 왼나사는 자전거 왼쪽 페달.[5]이나 선풍기 날개와 몸체를 고정하는 나사.[6] 대부분의 에어소프트건도 총구 소염기를 총열에 끼울때 왼나사를 쓴다.
  
  수나사는 나사 홈의 무늬가 나 있는 방향으로 구별이 가능하다. 나사 머리가 아래로 오도록 세웠을 때 나사산 무늬 모양이 슬래시(/) 모양이면, 혹은 나사 머리가 왼쪽으로 오도록 가로로 눕혔을 때 나사산 무늬 모양이 역슬래시(\\) 모양이면 오른나사, 그 반대면 왼나사다.

5.2. 나사산 모양

• 삼각 나사
  나사 단면이 삼각형인 나사. 나사 하면 생각나는 나사못의 나사 모양이 이것이다. 대표적인 결합 나사로 물체와 물체 사이를 결합시키는 데 사용된다. 미터계열 나사는 나사산의 각도가 60도이며 인치 계열은 55도(휘트워드), 60도(유니파이)로 나뉘어 있다.

• 둥근 나사
  너클나사라고도 하며, 이물질이 자연스럽게 들어가는 환경이거나 사용자가 나사를 쉽게 풀 수 있어야 할 때 사용되는 나사. 단면이 원호 모양이며 주로 전구나 화장품 케이스 음료수 뚜껑 등에서 많이 볼 수 있다. 큰 힘을 받는 곳에는 사용할 수 없다. 경우에 따라 이렇게 추진장치로 쓰이기도 한다.
  
  러시아의 ZiL-29061(2906). 극지에 착륙한 코스모넛을 구조해 데려오기 위해 개발됐다.
  
  영문 위키피디아
  보다시피 라스푸티차같은 지형에서도 나아갈 수 있는 전천후 차량이다. 몇 미터 깊이의 눈밭이건 뻘이건 강이건 상관없이 나아갈 수 있는 몇 안 되는 차량. 러시아는 지형이 지형인 탓에 2차 세계대전 때부터 병사를 빠르게 수송하기 위해 이런 추진 방식을 연구해왔다. 메탈기어 시리즈에 나오는 샤고호드에 이 방식의 추진장치가 설치된 것으로 설정되어 있다.

• 사다리꼴 나사
  축방향으로 강한 힘을 전달해야 할 때 쓰는 나사. 재형 나사 및 애크미 나사라고도 한다. 나사의 단면을 보면 나사산의 모양이 사다리꼴을 하고 있으며 사다리꼴의 각도는 미터 계열은 30도, 인치 계열은 29도이다. 운동용 나사 중에서는 가장 널리 쓰이며 가공이 비교적 쉽다.

• 사각 나사
  나사 단면이 직사각형인 나사. 나사의 마찰면적이 가장 적으므로 저항이 적다. 그러나 가공이 사다리꼴 나사에 비해 힘들고 가격도 그만큼 높으며 의외로 마모에 사다리꼴 나사보다 취약하다.

5.3. 머리 홈 모양

• 냄비머리는 주변에서 흔히 볼 수 있는 형태로 나사 머리부분이 적당히 둥근 형태다.
• 접시머리형은 나사가 역사다리꼴로 안쪽으로 좁아지는 형태이고 나사머리 윗 부분은 평평한 형태로, 나사 머리가 물체 위로 튀어나오면 안 될 때 쓴다.(물론 나사를 채울 부품에도 똑같은 규격으로 안쪽으로 좁아지는 홈이 파여있어야 한다)[7]
• 육각 홈붙이 볼트의 머리형은 원통 형상이고[8] 피스로는 사용되지 않는다.

5.4. 재질

5.5. 용도

• 결합 나사
  둘 이상의 물체를 결합시킬 때 사용하는 나사. 많이 보는 나사못(볼트)의 용도가 이것이다. 나사산의 마찰력으로 물체의 결합을 지지하므로 운동 나사보다는 나사의 효율이 낮아야 한다. 나사의 효율은 자리면 마찰을 무시하면 tan(λ)/tan(ρ'+λ)로 나타난다. 이 식을 파헤치면, 나사산각이 있어야 한다; 나사는 삼각형의 형태를 띄게 되어 대부분의 결합 나사 내지 볼트의 나사산 단면은 삼각형이다. 또한 리드각은 작아야 한다. 줄 수는 되도록 1로 하고 피치는 작게 한다. 이렇게 되면 역전방지 효과 또한 얻을 수 있다. 그러나 볼트는 진동에 취약해 풀리기 십상이다. 잘 조여진 볼트는 상하방향으로는 그 체결이 견고한 편이나 좌우방향으로는 갭이 있다. 볼트가 좌우방향으로 움직일 경우 마찰 조건이 변화하여 마찰력이 감소하고 볼트가 조금씩 풀리게 된다. 따라서 진동이 있는 기계장치 등에는 이붙이와셔, 로크너트, 핀, 풀림방지나사 등 풀림방지장치를 적용할 필요가 있다. 또한 필요에 의해 나사를 자주 풀어야 하고 나사에 이물질이 많이 들어가게 되며 결합에 큰 힘을 받을 필요가 없을 때는 둥근 나사를 쓴다.

• 운동 나사
  나사를 회전시켜 회전 운동을 직선 운동으로 바꾸는 용도로 사용되는 나사. 1회전당 1피치 만큼 직선운동을 하기 때문에 톱니바퀴보다 매우 정밀하며 큰 힘을 받을 수 있다. 또한 설계 조건을 잘 정하면 역전을 방지할 수도 있다. 다만 웜드라이브 내지 나사기어처럼 마찰이 있기 때문에 다른 동력전달장치에 비해 효율이 낮고, 정밀한 만큼 래크 같은 다른 운동 장치보다 속도 변환이 느리다는 단점도 있다. 큰 힘을 받기 위해 나사산이 다른 나사보다 매우 두껍게 설계되어 있고 다른 나사들 보다 더 강도가 높고 변형이 적은 소재로 만들어야 한다. 나사의 낮은 효율을 그나마 높이기 위해서 나사산각을 작게 하고 경우에 따라 그리스/윤활유를 적용하기도 한다. 상당수의 정밀기계 장치는 이 운동용 나사 내지 볼스크류를 주축으로 사용하고 있다. 매체에서 핸들을 열심히 돌리는데 무언가 긴 것이(주로 대포) 미미하게 슬금슬금 움직인다면 이 녀석이 심어져 있는 거라고 봐도 좋다. 주로 사다리꼴 나사와 사각 나사가 쓰이며 이 둘의 차이를 굳이 나누자면 사다리꼴 나사는 이송용으로 많이 쓰이고 사각 나사는 힘을 전달할 때 많이 쓰인다. 운동나사의 극단은 너트에 베어링처럼 쇠구슬을 이용한 볼 나사이다. 이 쪽은 정밀기계, 공작기계에 사용되는데, 볼나사 기술은 당연히 CNC 기술의 필수요소 중 하나이다. 볼스크류는 백래시를 작게 할 수 있고 강성이 크며 극도로 정밀하다. TMI로 볼스크류 또한 구름 베어링의 일종으로 볼 수 있기에 그 수명식은 구름 베어링의 그것과 유사하다.

• 관용 나사
  파이프 등 관에 나사산이 필요할 때 사용되는 나사. 수밀, 혹은 기밀이 유지되어야 하고, 나사산에 의해 관의 강도가 약해지는 것을 방지하기 위해 나사산이 일반 결합 나사보다 촘촘해야 할 필요성이 있다. 따라서 보통 관용 나사의 나사산의 각도는 60도가 아닌 55도이다. 수도 꼭지를 달거나 할 때 보이는 나사가 이것이다.

6. 관련 물품

• 전산볼트: full threaded bolt. 나사머리 없이 나사홈만 파인 기둥형태의 볼트. '전'체에 나사'산'이 있는 '볼트'의 줄임말이다. 현장 용어 중 욘부([ruby(四, ruby=よん)][ruby(分, ruby=ぶ)])는 m-12로서 19mm 너트와 결합하는 볼트를 가리킨다.
• 탭: tap. 나사를 박으려는 곳에 나사구멍을 낼 때 쓰는 도구. 보통 드릴로 먼저 뚫고, 탭을 넣어서 나사를 판다.
• 다이: die(s). 쇠기둥을 수나사로 만들어주는 도구. 사용법 영상 쇠기둥을 깎는 절삭가공과 굴려서 만드는 전조가공이 있는데, 대량생산에는 전조가공이 훨씬 유리하다
• 칼브럭: wall plug. 벽의 구멍 안에 넣어 나사를 감싸 고정시키는 도구
• 나사 게이지: 나사가 제대로 규격에 맞춰 만들어 졌는지 등을 검사할 때 쓴다. 일반인은 잘 쓰지 않고, 자동차 제조나 발전소 점검 나사의 마모나 결함으로 인해 막대한 피해가 생기는 물건에 주로 쓴다.
• 나사 고정제: 제품을 분해하다가 나사에 뭍어있는 퍼런 무언가[12]를 본 적 있다면 이것. 진동이나 충격으로 인해 나사가 풀리는 일을 방지해주는 접착제이다.

7. 매체에서

• 고어 스크리밍 쇼 - 고어 스크리밍 쇼
• 근육맨 - 스크류 키드
• 길티기어 시리즈 - 베드맨
• 메다카 박스 - 쿠마가와 미소기
• 몬스터 아가씨가 있는 일상 온라인 - 프랑
• 버츄얼 유튜버 - Hime Hajime
• 벽람항로 - 테러, 아미티[13]
• 블루 아카이브 - 유토리 나츠[14]
• 사실 나는 - 아이자와 나기사
• 섬란 카구라 시리즈 - 무라사키
• 소울 이터 - 프랑켄 슈타인
• 원신 - 아이노
• 젠레스 존 제로 - 코린 위크스
• 카운터사이드 - 아나스타샤 체르노바
• 포켓몬스터 - 코일, 레어코일, 자포코일
• 프랑켄 프랑 - 마다라키 프랑

8. 푸는 법 요령

• 진동 앞에서는 정말 맥없이 풀린다. 이를 이용해 꽉 조여져 풀리지 않는 나사는 머리를 톡톡 쳐서 진동을 가하면 더 쉽게 풀 수 있다. 물론, 작은 나사는 그냥 조금 힘 주면 풀리지만 대형 나사가 끼면 해머로 쾅쾅 치는 걸 볼 수 있다.
  이를 막기 위한 대책도 여러 가지가 있다. 고정력(마찰력)을 증대시키는 용액(대표적으로 록타이트 상품)부터, 안에 탄성이 있는 실리콘 등을 넣어서 한번 조여지면 잘 안 풀리게 하는 방법 등도 있으며, 나사에 작은 구멍을 뚫고 여기에 핀을 관통시켜서 아예 고정 핀으로 나사가 풀어지지 않도록 단단히 고정하는 크라운 너트까지 다양하다. 또한 특별히 고안된 와셔(Washer)가 이용되기도 한다.
• 나사가 너무 세게 조여져 있으면 풀다가 드라이버가 나사 홈을 갈아버려 욕설과 함께 격한 반응이 터져 나올 수 있는데, 그럴땐 니퍼든 펜치든 머리를 통째로 붙잡을만한 걸로 돌려버리자. 뭔가 잘 안잡히거나 미끄러지면 고무줄이나 안경닦이같은걸로 감싸고 잡으면 된다. 주변 공간이 좁아서 여의치 않은 경우엔 홈 안에다 고무밴드를 넣고 돌리면 된다. 해당 영상 이마저도 안 먹히는 막장 상황이라면 반대탭(일명 빠꾸탭)이라는 공구를 장만해 뽑아내면 된다. 해당 영상 표면에 노출된 나사일 경우 드레멜로 머리 윗부분을 일자로 갈아낸 뒤 일자 드라이버로 풀어내는 방법도 사용 가능하다.
  
  그걸로도 안 되는 초소형 나사는 전용 플라이어(네지사우르스 등)로 잡고 빼면 된다. 특히 노트북 등지에 쓸 경우 수리비에 비해 상당히 저렴하다. 시간도 없고 고무줄같은 것도 없다면 규격보다 더 큰 일자드라이버를 놓고 망치로 내려치면 될수도 있다. 나사 홈이 쪼개지면서 한번정도는 돌릴 수 있다. 이러다 보니 나사를 죌 때 정확한 토크를 요구하는 설계도면도 있다
• 머리 홈 모양이 특수한 일부 보안 나사는 크기가 맞는 다른 드라이버를 동원하면 풀 수 있다. 예를 들어 삼각형 나사는 삼각형의 한 변의 길이와 일치하는 일자 드라이버로 풀 수 있으며, 가운데 봉이 있는 육각별 나사도 일자 드라이버를 절묘하게 끼워넣으면 풀린다. 하지만 이런 편법이 안 통하는 나사도 많으며, 이런 예는 유럽 명품들이 사람 참 빡치게 만든다. 나사를 손상시켜도 되는 경우 아예 나사 제거용 드릴 비트를 사용하거나, 드레멜로 머리 부분을 일자 형태로 갈아낸 뒤 일자 드라이버로 풀어버리거나, 에폭시 강력본드나 용접으로 쇠봉과 접합시킨 뒤 쇠봉을 돌려 푸는 방법도 있다.

9. 여담

• 물건의 어디 만듦새가 부실한 면을 보여 줄 때, 또는 사람의 정신 상태가 해이해졌을 때 '나사가 빠졌다'라는 표현을 쓴다.

• 현장에서는 '나사 홈'을 '나사산'이라 부르는 일이 많다. 엄격히 따지면 나사산은 나사못의 깎이지 않고 튀어나온 부분을 말하며 나사골에 대응되는 용어이다. 나사는 피스(프랑스어 vis)라 불린다.