육각너트 규격표

심화 가이드

너트 등급 숫자의 의미 — 왜 너트가 볼트보다 강해야 하나

너트 등급 숫자(4·5·6·8·10·12)는 보증하중응력(proof load stress)을 약 100MPa로 나눈 값입니다 — 8등급 너트는 좌면에 약 800MPa의 보증하중을 견딘다는 뜻입니다. 설계 원칙은 너트의 보증하중 ≥ 볼트의 인장강도로, 일부러 너트를 볼트보다 강하게 둡니다. 과하중이 걸렸을 때 너트 나사산이 깎이는 stripping(취성적이고 예고 없는 파단)이 아니라, 볼트 몸통이 늘어나는 연성 파괴가 먼저 일어나게 해서 파단을 눈에 보이게 만들기 위함입니다. 8.8 볼트에 6등급 너트를 끼우면 볼트가 항복하기도 전에 너트 나사산이 먼저 깎여 정격 체결력을 내지 못합니다.

나사 맞물림 길이와 잼너트(하프너트)의 올바른 순서

표준 1종 너트 높이(약 0.8d)는 강재 모재에서 볼트의 전강도를 끌어내도록 설계된 값입니다. 너트 없이 알루미늄·연강 탭 구멍에 볼트를 직접 박을 때는 모재가 약하므로 맞물림 길이를 1.5~2d(알루미늄은 2~3d)로 늘려야 나사산이 먼저 깎이지 않습니다. 잼너트(약 0.5d 박형)는 단독 체결용이 아닙니다 — 얇은 잼너트를 아래, 메인 너트를 위에 두고, 메인 너트를 스패너로 잡은 채 잼너트를 반대로(역회전) 조여야 두 너트 나사산이 서로 맞물려 잠김이 형성됩니다. 잼너트를 위에 올리는 것은 흔한 오답으로, 그러면 풀림 방지 효과가 거의 없습니다.

풀림방지 5종 선정 — 록너트·올메탈·이중너트·세레이션·와셔

풀림은 토크가 아니라 횡방향 미끄럼으로 진행됩니다(Junker 메커니즘) — 그래서 환경에 맞는 방식을 골라야 합니다. 나일론 인서트 록너트는 가장 흔하지만 나일론이 약 120°C에서 연화되고 재사용은 5회 정도가 한계입니다. 고온이면 올메탈 프리베일링 록너트, 강한 진동·반복 분해가 있으면 세레이션 플랜지너트(좌면 톱니가 상대면을 물어 풀림 저항), 길이·위치 미세조정이 필요하면 이중너트, 정적이고 진동이 약한 곳이면 스프링/평와셔로 충분합니다. 평와셔만으로는 진동 풀림을 막지 못하므로 진동 환경엔 프리베일링 토크형이나 세레이션을 씁니다.

이면폭(AF) 신·구 규격 혼동과 면취 방향 — 어느 면이 좌면인가

같은 호칭이라도 구 DIN/JIS와 현행 ISO 4032에서 이면폭(AF, 대변거리)이 다른 경우가 있습니다 — 예를 들어 M12는 구 규격 19mm, 현행 18mm입니다. 구 장비를 정비할 때 표만 믿고 스패너를 고르면 헐거워 모서리를 뭉갤 수 있으니 실측을 권합니다. 또 2종(한면 면취) 너트는 면취 방향이 중요합니다 — 면취 없는 평탄면이 상대면에 닿는 좌면(베어링면)이 되어야 하며, 거꾸로 끼워 모따기 모서리가 닿게 하면 접촉 면적이 줄어 응력 집중과 풀림이 생깁니다. 1종(양면 면취)은 방향 구분이 없습니다.

토크-축력 산포 — 같은 등급도 마찰계수로 축력이 ±40% 흔들린다

조임 토크의 약 90%는 너트 좌면과 나사면의 마찰로 소모되고, 실제 볼트를 당기는 축력으로는 약 10%만 전달됩니다. 그래서 같은 토크라도 표면 상태에 따라 축력이 크게 달라집니다 — 건식·아연도금·이황화몰리브덴(MoS2) 윤활에서 동일 토크 대비 축력이 30~50%까지 변동합니다. 토크표가 흔히 쓰는 너트팩터 K=0.2는 건식 강 표면 가정값일 뿐이라, 윤활하거나 도금한 표면에 그대로 쓰면 과조임으로 볼트가 항복할 수 있습니다. 축력이 중요한 조인트는 토크만 믿지 말고 각도법(turn-of-nut)이나 볼트 신장량 측정으로 보완해야 합니다.