nail or screw?

아주 오래전부터 다양한 건축현장에서 활용되어 왔으며 심지어 가정에서도 가장 많이 사용되고 있는 건축 및 조립자재들 중 하나인 못과 나사에 대해서 알아보도록 하자.

못이 처음 만들어 진 시기는 기원전 3400년경 고대 이집트 시대까지 거슬러 올라갈 수 있고 나사도 기원전 5세기경 그리스의 철학자 아르키타스에 의해서 만들어 진것으로 전해지는 만큼 우리가 그동안 생각했던 것 보다 훨씬 오래전에 만들어져서 사용되어 왔다고 한다.

 

이 크기도 비슷하고 재질도 금속으로 만들어 졌으며 활용되는 곳도 비슷한 이 두 가지 제품의 차이점은 무엇일까?

                                                                                Grip Strength - 장악력

                                                                                                  Shear Strength - 전단력         

                                      

 이 두 제품의 사용법을 알기 전에 우선적으로 Grip Strength(장악력) 와 Shear Strength(전단력)에 대한 이해가 필요하다. 

장악력은 패스너가 목재를 함께 끌어당기도록 하는 힘이다. 패스너 위에 하중이 수직으로 가해지고 목재들이 함께 붙어있으려면 많은 장악력이 필요하다. 사람들이 데크 위를 걸을 때 데크를 구성하고 있는 자재들은 많은 수직 하중을 받고 있는 것이다.  데크 위에서 다양한 활동들을 하고 있는 사람들은 기본적으로 데크 자재들이 아무이상 없이 튼튼하기를 바란다. 

 

전단력은 평행한 면 위에서 힘이 역방향으로 어긋나게 전달되도록 하는 힘이다. 데크의 예와 같이 테크와 조이스트가 연결되로록 사용된 패스너는 수평적으로 하중이 전달될 것이고 그래서 많은 전단력이 필요할 것이다. 

 

실제적으로 나사는 못과 비교해서 쉽게 부러진다. 나사에 수평으로 하중이 전달되는 전단력을 적용해보면 나사는 쉽게 부러지는 것을 볼 수 있을 것이다. 반면에  장악력은 강해서 수직하중에 대해서는 목재들이 견고하게 버티는 것을 볼 수 있을 것이다. 못은 압력에는 굽어질 수 있으나 전단력에는 거의 부러지지 않는 것도 비교적 쉽게 경험해 볼 수 있다.

 

따라서 수직 하중에 대한 장악력과 수평하중에 대한 전단력을 이해함으로써 각자의 필요한 상황에 맞게 못과 나사 중 하나의 제품을 선택해서 사용할 수 있거나 아니면 두 가지 제품을 병행해서 사용하면 적절할 듯 하다는 것이다.