나사(螺絲)는 소라를 뜻하는 ‘螺(나)’와 실을 뜻하는 ‘絲(사)’가 모여 만들어진 낱말로 소라껍질처럼 빙글빙글 돌아가는 소용돌이 모양으로 생긴, 물건을 고정시키는데 사용하는 도구다.
나사는 수나사(볼트), 암나사(너트)의 두 가지가 결합해야 나사로서의 역할을 할 수 있다. 삼각나사, 사각나사, 사다리꼴나사, 톱니나사, 둥근나사, 볼나사 등 용도에 따라 다양한 종류가 있다.
나사는 일반적으로 오른쪽으로 돌릴 때 조여지는 오른나사가 대부분이지만 특수한 용도에는 왼쪽으로 돌릴 때 조여지는 왼나사가 사용되기도 한다. 나사의 볼록하게 튀어나온 부분을 나사산이라고 하는데 나사의 규격은 산과 산 사이의 길이를 나타내는 ‘피치’와 ‘나사산의 지름’으로 표시한다.
왼나사는 어떤 곳에 사용될까? 가장 쉽게 볼 수 있는 것이 자전거의 왼쪽 페달이다. 오른쪽 페달은 오른쪽(시계방향)으로 회전하기 때문에 항상 나사가 조여지는 방향으로 회전하므로 안전하다. 그러나 왼쪽 페달은 왼쪽(시계반대방향)으로 회전하기 때문에 오른나사를 사용할 경우 나사가 풀어질 수 있다. 이 때문에 자전거의 왼쪽 페달을 고정할 때는 왼나사를 사용한다.
트럭이나 버스 등 대형 차량의 바퀴를 고정시킬 때도 같은 원리가 사용된다. 오른쪽 바퀴는 오른나사를 사용하지만 왼쪽 바퀴는 왼나사를 사용한다. 대형차의 큰 바퀴에는 무겁고 큰 너트가 사용된다. 무거운 너트는 현재 운동을 계속하려고 하는 관성이 커져서오른나사를 사용할 경우 바퀴의 회전에 따라 너트가 풀릴 수 있기 때문이다. 그러나 승용차나 작은 트럭의 경우는 작은 크기의 나사를 사용하기 때문에 풀림 현상이 적어 왼쪽과 오른쪽 바퀴 모두 오른나사의 너트를 사용하고 있다.
□ 탐구응용 퀴즈
1. 자전거 페달, 자동차 바퀴 외에 왼나사는 또 어디에 사용될까 생각해보자.
2. 볼트에 너트를 끼울 때 잘 빠지지 않도록 하는 쉬운 방법이 있을까?
□ 1번 답 : 프로판 가스를 저장하는 용기의 밸브는 왼나사로 되어있다. 일반적으로 사람들은 오른나사에 익숙해져있기 때문에 왼나사를 사용함으로써 다시 한번 밸브의 상태를 확인하도록 하기 위해서다.
□ 2번 답 : 너트를 꽉 조이고 그 위에 같은 너트를 하나 더 채우면 서로 간에 밀어주는 힘으로 잘 빠지지 않는다.(이중너트)
/ 전관수(국립중앙과학관 이공학전시연구팀장)
소년조선일보ㆍ국립중앙과학관 공동기획
