나사 (도구)

나사는 기둥 주위로 나선이 파여 있어서 물건을 고정하는 데 쓰이는 물건이다.

개요

나사는 직각 삼각형 형태의 종이를 원통에 감았을 때 그 빗변이 원통을 따라 만드는 선, 즉 나사선을 따라 홈을 판 것이다. 결합용 기계요소로서 두 개 이상의 부품을 결합할 때 사용한다. 나사의 위치에 따라 구분할 때, 원통의 바깥 표면에 나사산과 골을 판 것을 수나사, 안쪽 면을 나사산과 골을 판 것을 암나사라고 한다. 원뿔의 표면에 나사산과 골을 판 것을 테이퍼 나사라고 한다. 나사는 또 나사선이 감기는 방향에 따라 구분하기도 한다. 오른쪽으로 돌렸을 때 전진하는 것을 오른나사, 왼쪽으로 돌렸을 때 전진하는 것을 왼나사라 한다. 일반적으로 사용하는 나사는 대부분 오른나사이다. 왼나사는 자전거의 왼쪽 페달이나 선풍기 날개의 고정 나사, 수정펜 등과 같이 특별한 경우 외에는 사용하지 않는다. 한 개의 나사에 홈을 한 줄만 판 것을 한줄 나사, 두 줄 판 것은 두줄 나사, 세 줄 이상 판 것은 여러줄 나사라고 한다. 나사는 기계의 부품을 비롯하여 많은 곳에 사용되므로, 그 치수와 모양 등이 규격화되어 있다. 나사의 크기는 수나사의 바깥지름인 호칭 치수로 나타낸다.

역사

나사는 15세기 중세 무렵 기사들의 전투를 위한 갑옷이나 다양한 부품들로 이루어진 신식 무기의 조립 및 제작에 사용되며 개선됐다. 특히 화승총 제작에 나사는 없어서는 안 되는 부품이었다. 화승총은 황철광 조각을 이용해 점화했는데 이 과정에서 나사의 조임과 풂이 여러 차례 필요했다. 이때 화승총을 처음접한 다네가시마의 영주가 제작의 핵심기술인 나사 기술을 얻기 위해 딸을 포르투갈인에게 주었다는 이야기가 전해진다. 그 뒤 임진왜란을 거치며 조선에 화승총과 함께 나사 기술이 전해진다. 하지만 동양에서는 19세기 근대화 시기까지 나사는 총 외에 거의 사용되지 않았다. 나사를 처음으로 이용한 화승총이 청나라와 에도 막부에서 억압받고 천시되었으며 나사를 만드는데 너무 많은 노동력이 소모되었기 때문이라는 이야기가 있다.

구조

나사란 원통 모양에 한쪽 방향으로 계속 회전하는 홈을 파 놓은 것이다. 원통에 홈을 팔 때 원통 바깥쪽으로 홈을 판 것은 수나사, 원통의 안쪽으로 홈을 판 것을 암나사라고 한다. 가장 흔하게 볼 수 있는 수나사와 암나사의 모양은 페트병 뚜껑에서 볼 수 있다. 나사는 매끈한 못과는 달리 바깥으로 나오고 안으로 들어간 부분이 있다. 즉, 요철을 지니고 있는 것이다. 나사선을 따라 홈을 파낼 때 생기는 산 모양의 돌기를 나사산이라고 하며, 나사선을 따라 홈을 파낼 때 생기는 홈의 바닥을 나사골이라고 한다. 한 나사산에서 그 다음 나사산까지의 거리 혹은 한 골에서 다음 골까지의 거리를 피치(Pitch)라고 하며 피치가 작을수록 나사선 간격은 촘촘하고 결합력이 강해진다. 나사를 한 바퀴 회전시켰을 때 나사가 축 방향으로 이동한 거리를 리드라고 한다. 일반적으로 나사를 한 바퀴 회전시켰을 때 이동하는 리드는 피치와 같다.