그 나사산 길이는 아무도 고르지 않았습니다: 지름의 두 배에 6을 더한 값입니다

이 내용이 쓸모 있으려면 먼저 경고 하나가 필요합니다. 이 페이지의 모든 수치는 폐지된 1976년 초판에서 나온 것입니다. 현행판은 ISO 888:2012이며, 그 머리말은 기술적 개정판이라고 밝히고, 저희는 표지, 목차, 머리말만 읽었습니다. 세 번째 판은 투표 중입니다. 따라서 아래 내용은 사안의 골격으로 읽으시고, 도면에 옮길 현행 치수로 읽지 마십시오.

이 페이지는 이 사이트가 열어 두었던 문제도 매듭짓습니다. 나사산 불완전부의 다섯 피치를 다룬 이전 글은 저희가 ISO 888을 읽지 않았다고 밝혔습니다. 그 글의 출처 규격이 호칭 길이와 나사부 길이의 근거로 지목하는 문서입니다. 이제 그 초판을 전부 읽었습니다. 인쇄 두 쪽 분량이라 무료 샘플이 곧 문서 전체이기 때문입니다.

전체 길이는 숫자가 아니라 사다리의 한 칸입니다

1976년판 3항은 호칭 길이 54개를 표 하나에 담고 있으며, 범위는 2 mm부터 300 mm까지, 나란한 열에서는 1/16 in부터 12 in까지입니다. 포럼 질문의 뒤쪽 절반에 대한 답은 이것이 전부입니다. 길이를 정하는 것이 아닙니다. 체결부를 넘어서는 첫 번째 칸을 고르는 것입니다.

54개 가운데 12개는 괄호 안에 인쇄되어 있으며, 규격은 그 의미를 한 줄로 밝힙니다. “괄호 안의 길이는 가능한 한 피해야 한다.”(번역) 괄호 안의 미터 값은 7, 9, 11, 18, 22, 28, 32, 38, 95, 105, 115, 125입니다.

이 한 문장이 구매 현장의 많은 일을 설명해 줍니다. 20 mm 나사와 22 mm 나사는 둘 다 규격에 있지만, 하나는 누구나 재고로 갖추는 칸이고 다른 하나는 규격 스스로 피하라고 하는 칸입니다. 18이나 38의 견적이 양옆 치수보다 납기가 길고 값이 비싸게 돌아온다면 그 이유는 이 표에 있습니다.

규격은 길이를 어디서부터 재는지도 말하지 않습니다. 그 부분은 다른 문서에 넘깁니다. “호칭 길이의 치수 기입은 ISO 225를 참조한다.”(번역) 저희는 ISO 225를 읽지 않았으며 그 내용은 인용하지 않습니다. 이는 생각보다 중요합니다. 접시머리에서는 대개 길이에 머리가 포함되고 육각머리에서는 대개 포함되지 않기 때문입니다.

두 열은 서로를 환산한 값이 아닙니다

적용 범위 스스로 그렇게 말하지만 그냥 지나치기 쉽습니다. “표 1은 두 체계에서 비교할 만한 기본 길이를 나타내지만, 값이 동일하도록 의도된 것은 아니다.”(번역) 비교할 만하다는 것이지 같다는 것이 아닙니다. 아래 계산은 저희가 한 것이며, 얼마나 같지 않은지를 보여 줍니다.

• 맨 첫 행은 2 mm와 1/16 in, 즉 1.5875 mm를 짝지어 놓았습니다. 미터 값이 26 % 더 큽니다. 표 전체에서 가장 큰 상대 차이이며, 그것이 첫 행에 있습니다
• 가장 큰 절대 차이는 표의 위쪽 끝 부근에 있습니다. 220 mm 대 9 in, 즉 228.6 mm입니다. 미터 칸이 8.6 mm 짧습니다
• 두 행 뒤에서는 부호가 뒤집힙니다. 260 mm 대 10 in, 즉 254 mm이며, 이번에는 미터 칸이 6 mm 깁니다
• 130 mm와 300 mm 사이에서 차이의 부호가 여섯 번 바뀝니다
• 미터 길이 11개는 짝이 되는 인치 값이 아예 없습니다: 7, 9, 18, 32, 38, 60, 85, 115, 125, 160, 240

그러니 이것은 나란히 인쇄된 독립된 사다리 두 개이며, 서로 엇갈립니다. 9 in 볼트는 라벨만 바꾼 220 mm 볼트가 아닙니다.

나사부 길이는 산술입니다

이제 포럼 질문의 앞쪽 절반, 남는 30개의 나사산입니다. 4항은 표의 나사부 길이를 계산했다고 밝히고 그 공식을 제시합니다.

이를 질문에 대한 답으로 읽으면 직설적입니다. 볼트에 있는 나사산의 수는 귀사의 체결부와 아무 관계가 없습니다. 지름과, 볼트가 세 길이 구간 중 어디에 속하는지로 정해집니다. 길이 60 mm인 M12와 120 mm인 M12는 똑같이 30 mm의 나사부를 가지며, 뒤의 것은 민짜 축이 60 mm 더 길 뿐입니다. 그 나사부를 귀사가 끼울 너트에 맞춰 설계한 사람은 아무도 없습니다.

그래서 너트 너머로 남는 나사산은 질문이 암시하는 의미의 낭비가 아닙니다. 고정된 나사부 길이가 다른 이유로 고른 칸과 만났을 때 남는 부분입니다.

짚어 둘 결과가 하나 더 있습니다. 125 mm 경계를 넘으면 모든 지름에서 나사부가 한 번에 6 mm 길어집니다. 200을 넘으면 다시 13 mm 늘어납니다. 따라서 지름이 같은 볼트 둘, 하나는 120 mm이고 하나는 130 mm라면, 전체 길이 차이 10 mm에 더해 나사부 길이가 6 mm 다릅니다. 민짜 축은 4 mm만 늘어납니다.

89칸 가운데 88칸

배분표는 1.6부터 150 mm까지의 모든 지름에 대해 세 길이 구간 각각의 b를 제시합니다. 모든 조합이 있는 것은 아닙니다. 가장 작은 치수는 첫 구간에만, 가장 큰 치수는 셋째 구간에만 나옵니다. 숫자가 적힌 칸을 세면 89칸입니다.

저희는 각 칸을 해당 구간의 공식과 하나하나 대조했습니다. 88칸이 정확히 일치합니다. 예외는 표의 첫 칸입니다.

저희는 텍스트 추출을 믿지 않고 인쇄된 페이지를 렌더링한 이미지로 그 칸을 확인했습니다. 1976년의 스캔본이야말로 가짜 이상값이 생기는 곳이기 때문입니다. 9가 맞습니다. 쉽게 떠오르는 해석은 정수 밀리미터로 된 표에 9.2를 넣을 수 없고, 1.6이 이 계열에서 정수가 아닌 유일한 지름이라는 것입니다. 그것이 위원회의 이유였다고 주장하지는 않으며, 계산과 인쇄가 어긋나는 유일한 칸이라는 점만 말씀드립니다.

반면 인치 공식은 매번 정확히 맞아떨어집니다. 분수 지름의 두 배에 1/4인치를 더해도 여전히 깔끔한 분수이기 때문입니다. 인치 배분표는 이미지로 확인하지 않았으므로 그 표의 어느 칸도 인용하지 않습니다.

미터 상수는 인치 상수를 내림한 값입니다

공식 표의 두 절반을 나란히 놓으면 무언가가 드러납니다. 이것은 저희의 계산이지 규격의 진술이 아닙니다.

• 1/4 in은 6.35 mm입니다. 미터 상수는 6입니다
• 1/2 in은 12.7 mm입니다. 미터 상수는 12입니다
• 1 in은 25.4 mm입니다. 미터 상수는 25입니다
• 5 in은 127 mm입니다. 미터 구간 경계는 125입니다
• 8 in은 203.2 mm입니다. 미터 구간 경계는 200입니다

다섯 값 모두 가장 가까운 값으로 반올림하지 않고 정수 밀리미터로 잘라 냈습니다. 그래서 12.7이 13이 아니라 12가 되었습니다. 규격은 어느 체계가 먼저였는지 말하지 않으며 저희도 안다고 주장하지 않습니다. 말할 수 있는 것은 이 판의 미터 나사부 길이가 같은 볼트에 인치 규칙을 적용한 값보다 0.35~0.7 mm 짧다는 점입니다.

다섯 회원 기관이 규격화에 반대했습니다

1976년판의 머리말은 요즘 규격 대부분이 더는 싣지 않는 역사 한 페이지입니다. ISO 888은 국제 규격으로 출발하지 않았습니다. 1972년 이전에는 이런 작업이 ISO 권고로 발행되었고, 이 문서는 “기술적으로 동일한 ISO 권고 R 888-1968을 대체한다”(번역)라고 밝힙니다. 따라서 위의 수치는 1968년의 것입니다.

이어서 머리말은 세 목록으로 이름을 밝힙니다.

• 33개 회원 기관이 권고를 승인했습니다
• 두 곳은 기술적 이유로 반대했습니다: 프랑스와 미국
• 다섯 곳은 권고를 국제 규격으로 전환하는 데 반대했습니다: 캐나다, 프랑스, 일본, 네덜란드, 미국

셋째 목록을 첫째 목록과 대조하면 흥미로운 부분이 보입니다. 다섯 곳 가운데 캐나다, 일본, 네덜란드 세 곳은 승인 목록에도 있습니다. 내용에는 만족했지만 격상에는 반대한 것입니다. 규격은 그래도 1976년 5월에 발행되었고 36년 동안 유효했습니다.

각 기관이 왜 그렇게 투표했는지는 알지 못합니다. 문서는 이유를 밝히지 않으며, 저희는 나라 이름 목록만으로 인치 표와 국가 이해관계에 관한 이야기를 지어내지 않겠습니다. 사실 그 자체로 알아 둘 가치가 있습니다. 볼트의 길이처럼 논란거리가 없는 것을 정하는 문서가 다섯 회원 기관의 공식 반대 기록을 안고 발행되었습니다.

현행판이 바꾼 것, 그리고 저희가 말할 수 없는 것

ISO 888:2012는 두 번째 판으로, 6쪽 분량이며 ISO/TC 2/SC 7이 담당하고, 마지막으로 2023년에 확인되었으며 지금은 90.92 단계, 즉 개정 예정입니다. 그 머리말은 이 판이 “기술적으로 개정된 초판(ISO 888:1976)을 취소하고 대체한다”(번역)라고 밝힙니다. 저희 샘플은 이 머리말에서 끝나므로 그 판의 조항이나 표는 하나도 갖고 있지 않습니다.

문서 밖에서 말할 수 있는 것이 세 가지 있습니다. 첫째, 제목이 바뀌었습니다. 1976년판 제목은 “and thread lengths for general purpose bolts”로 끝나는데, 2012년판 제목은 그 한정어를 빼고, 목차에는 머리 없는 나사와 멈춤 나사, 그리고 스터드와 유사 체결 부품에 대한 별도 세부 조항이 추가되었습니다. 나사부 길이를 다루는 범위가 넓어진 것입니다.

둘째, ISO가 직접 쓴 2012년판 초록은 이 판이 “ISO 68-1에 따른 ISO 미터 나사를 갖는 볼트, 나사, 스터드에 적용된다”(번역)라고 밝힙니다. 인치 표는 사라졌습니다.

셋째, 문서는 계속 두꺼워지고 있습니다. 1976년에 2쪽, 2012년에 6쪽이었고, 지금 투표 중인 세 번째 판 초안은 12쪽입니다. 볼트가 얼마나 긴가만 다루는 규격이 50년 동안 6배로 불어나면서 적용 범위의 절반을 잃었습니다.

처음의 질문으로 돌아가서

포럼 글은 두 가지를 물었습니다. 둘째 질문의 답은 위에 있습니다. 길이는 사다리의 한 칸이고 나사부는 산술이므로, 남는 나사산은 설계 결정이 아니라 부산물입니다.

첫째 질문, 머리와 너트 사이 부분만 인장을 받느냐는 역학의 문제이며 ISO 888은 이에 대해 아무 말도 하지 않습니다. 이것은 길이 규격입니다. 저희가 읽은 범위 어디에서도 하중, 인장, 체결부를 언급하지 않습니다. 그 질문의 답은 이 사이트의 다른 글, 체결 길이가 실제로 하는 일과 볼트가 스프링처럼 행동하는 이유에 있습니다.

길이 규격이 그 논의에 보태는 것은 사람들이 놓치는 부분입니다. 체결부 안에 민짜 축이 들어가느냐 나사부가 들어가느냐는 어느 칸을 골랐느냐로 정해지며, 둘 사이의 불완전부는 어느 쪽도 아닌 다섯 피치입니다.

정리

• 호칭 길이는 고정된 목록입니다. 초판에서 54개 값, 2~300 mm이며, 그중 12개는 괄호 안에 있고 가능한 한 피하라는 주석이 붙어 있습니다
• 나사부 길이는 고르는 것이 아니라 계산하는 것입니다. 볼트가 세 길이 구간 중 어디에 속하느냐에 따라 2d에 6, 12 또는 25 mm를 더합니다
• 지름이 같은 두 볼트는 같은 구간에 있는 한 전체 길이가 아무리 달라도 나사부 길이가 같습니다
• 125 mm를 넘으면 나사부가 6 mm 늘어나고, 이는 모든 지름에서 같으며, 200 mm를 넘으면 13이 더 늘어납니다
• 값이 있는 89칸 가운데 88칸이 공식과 정확히 일치합니다. 예외는 d = 1.6 mm로, 9.2가 9로 인쇄되어 있습니다
• 미터 열과 인치 열은 환산값이 아닙니다. 규격은 값이 같도록 의도된 것이 아니라고 밝히며, 한 행에서는 두 사다리가 8.6 mm 차이 납니다
• 위의 모든 내용은 폐지된 초판의 것입니다. 현행 두 번째 판은 미터 전용이며 기술적으로 개정되었고, 세 번째 판이 투표 중입니다

1968년에 합의된 문안에서 나온 인쇄 두 쪽이, 건물 안 모든 볼트의 얼마만큼에 나사산이 있을지를 조용히 정하고 있습니다. 그리고 그것이 규격이 되는 것 자체를 원하지 않았던 회원 기관이 다섯 곳 있었습니다.

이 글은 2단계: 나사산를 다룹니다. 전체 순서는 모재, 나사산, 머리, 구동부, 표면 처리, 문서이며, 순서를 바꾸면 재작업이 되는 이유는 영어 글 Specifying a screw에 설명되어 있습니다.

자주 묻는 질문

볼트 길이는 어떻게 정해집니까?

계산하는 것이 아니라 고정된 목록에서 고릅니다. ISO 888 초판은 2 mm부터 300 mm까지 호칭 길이 54개를 표로 제시하며, 그중 12개는 괄호 안에 인쇄되어 있고 괄호 안의 길이는 가능한 한 피해야 한다는 지시가 붙어 있습니다. 길이를 어디서부터 재는지는 ISO 225에 맡기며, 저희는 그 규격을 읽지 않았습니다.

볼트의 나사부는 얼마나 깁니까?

ISO 888 초판에서는 호칭 길이 125 mm까지 2d + 6 mm, 125에서 200까지 2d + 12, 200 초과에서 2d + 25이며, d는 호칭 지름입니다. 인치에서는 같은 세 구간이 2d + 1/4, 2d + 1/2, 2d + 1을 줍니다. 이는 폐지된 초판의 내용이며 현행판은 기술적으로 개정되었습니다.

왜 볼트에는 너트에 필요한 것보다 나사산이 많습니까?

나사부 길이는 귀사의 체결부가 아니라 지름과 길이 구간의 함수이기 때문입니다. 그 공식에 따르면 60 mm인 M12와 120 mm인 M12 모두 30 mm의 나사부를 가집니다. 너트 너머로 남는 나사산은 남은 부분일 뿐, 누군가 귀사의 조립품을 두고 내린 결정이 아닙니다.

볼트가 길면 나사부도 깁니까?

구간 경계를 넘을 때만 그렇습니다. 한 구간 안에서 나사부 길이는 지름에만 좌우됩니다. 125 mm를 넘으면 모든 지름에서 나사부가 6 mm 늘어나고, 200 mm를 넘으면 13 mm가 더 늘어납니다. 그 밖에는 늘어난 길이가 모두 민짜 축입니다.

어떤 볼트 길이를 피해야 합니까?

초판은 미터 길이 12개를 괄호 안에 인쇄하고 가능한 한 피해야 한다고 적고 있습니다. 7, 9, 11, 18, 22, 28, 32, 38, 95, 105, 115, 125 mm입니다. 정식 치수이지만 규격 스스로 이웃 치수를 우선하라고 하므로, 대개 가격과 구하기 쉬운 정도에 그것이 반영됩니다.

9인치 볼트는 220 mm 볼트와 같습니까?

아닙니다. 9인치는 228.6 mm이므로 두 칸은 8.6 mm 차이 나며, 이것이 표에서 가장 큰 차이입니다. 규격은 두 열이 비교할 만한 길이를 제시할 뿐 값이 같도록 의도된 것은 아니라고 명시합니다. 두 행 뒤에서는 차이의 부호가 뒤집혀 260 mm가 10 in보다 6 mm 깁니다.

공식이 표의 모든 치수에 들어맞습니까?

값이 있는 89칸 가운데 88칸에서 정확히 들어맞습니다. 예외는 가장 작은 지름인 1.6 mm로, 2d + 6은 9.2 mm인데 표에는 9가 인쇄되어 있습니다. 이 칸은 추출한 텍스트가 아니라 인쇄된 페이지를 렌더링한 이미지로 확인했습니다. 규격은 이에 대해 아무 주석도 달지 않습니다.

ISO 888:1976은 아직 유효합니까?

아닙니다. 95.99 단계에서 폐지되었고 ISO 888:2012로 대체되었으며, 그 머리말은 스스로를 기술적 개정판이라고 설명합니다. 2012년판은 6쪽이고 2023년에 확인되었으며, 그 자체도 개정 대상으로 표시되어 있고 12쪽짜리 세 번째 판 초안이 지금 투표 중입니다.

ISO 888은 아직 인치 치수를 다룹니까?

초판은 두 체계를 모두 다루는 표 네 개로 그렇게 했습니다. 현행 2012년판에 대한 ISO 초록은 이 판이 ISO 68-1에 따른 ISO 미터 나사의 볼트, 나사, 스터드에 적용된다고 밝힙니다. 저희는 그 판의 머리말만 읽었으므로 변화를 설명할 뿐 그 표는 전혀 인용하지 않습니다.

참고 자료

• ISO 888:1976, Bolts, screws and studs, nominal lengths and thread lengths for general purpose bolts. 폐지된 초판, 무료 샘플로 전문을 읽음
• ISO 888:2012, 현행 두 번째 판. 표지, 목차, 머리말만 읽음
• ISO/DIS 888, 세 번째 판 초안. 단계와 쪽수를 밝힌 카탈로그 항목
• r/AskEngineers, 볼트 길이와 너트 너머 나사산에 관한 질문이 올라온 곳

ISO 888:1976은 인쇄 두 쪽이며, 공개된 샘플에 머리말, 적용 범위, 표 1~4까지 전부 들어 있습니다. 그래서 이 페이지는 표를 설명하는 대신 인용할 수 있습니다. 이 판은 폐지되었습니다. 카탈로그 정보는 브라우저로 ISO 자체 페이지에서 읽었습니다. ISO 888:1976은 초판, 1976년 5월, 두 쪽, ISO/TC 2/SC 7, 95.99 단계에서 폐지되었고, ISO 888:2012는 두 번째 판, 2012년 4월, 6쪽, 발행, 2023년 확인, 90.92 단계이며, ISO/DIS 888은 40.20 단계에 있는 12쪽짜리 세 번째 판 초안입니다. 2012년판은 표지, 목차, 머리말만 읽었으므로 이 페이지의 어떤 내용도 현행 치수로 받아들여서는 안 되며, 그 판의 조항이나 표는 인용하지 않습니다. 현행판이 미터 전용이라는 진술은 문서가 아니라 ISO가 공개한 초록에서 나온 것입니다. 표 1, 표 2, 표 3과 머리말의 투표 목록은 모두 추출한 텍스트가 아니라 인쇄된 페이지를 렌더링한 이미지로 확인했습니다. 1976년 스캔본은 잘못 읽히기 쉬운 곳이기 때문입니다. 인치 배분표인 표 4는 이미지로 확인하지 않았으며 그 표의 어느 칸도 인용하지 않습니다. ISO 225와 ISO 68-1은 읽지 않았습니다. 다음은 규격의 진술이 아니라 저희 자신의 계산입니다. 값이 있는 칸 89개라는 집계와 그중 88칸이 공식과 일치한다는 결과, 미터 상수와 구간 경계가 인치 값을 정수 밀리미터로 잘라 낸 것이라는 관찰, 2 mm에서의 26 % 차이와 220 mm에서의 8.6 mm 차이를 포함한 미터 사다리와 인치 사다리의 비교, 인치 짝이 없는 미터 길이 11개라는 집계, 세 판의 쪽수 비교입니다. d = 1.6 항목에 대한 이유도, 어느 회원 기관의 투표 이유도 저희는 제시하지 않습니다. 문서가 둘 다 밝히지 않기 때문입니다. 볼트를 따라 인장이 어디에 작용하는가라는 질문은 이 규격이 다루지 않으며 여기서도 답하지 않습니다. 포럼 글은 읽었지만 답글은 읽지 않았으며, 어떤 회사나 제품 브랜드도 언급하지 않습니다. 이 페이지는 이전 글에서 밝힌 공백을 메웁니다. 그 글은 ISO 888을 읽지 않았다고 적었으며, 그 문장은 새로 고쳐 썼습니다.