모든 나사는 스스로 풀립니다. 이건 풀릴수록 조여집니다

#이과형 #노드락 #공학 #볼트

세상의 모든 볼트는 조여진 순간부터 풀리기 시작합니다.

볼트를 조인다는 건 사실 쇠를 잡아 늘린다는 뜻입니다. 흔한 M10 볼트를 규정대로 조이면 볼트는 약 0.1mm 늘어나고(그립 46mm 기준), 그 0.1mm를 되돌리려는 힘이 약 2.5톤 — 자동차 두 대를 매답니다. 그 힘이 접촉면을 짓눌러 만드는 정지 마찰력이 세상을 지탱하고 있습니다.

문제는 진동입니다. 물체가 좌우로 흔들리면 볼트에 아주 짧은 미끄러짐이 생기고, 그 찰나마다 정지 마찰력이 사라집니다. 무거운 상자가 미끄러지기 시작하면 갑자기 확 밀리는 것과 같은 일이 나사면에서 벌어지는 겁니다. 그리고 볼트는 자기가 타고 내려왔던 나사산 빗면을 조금씩 되돌아 올라갑니다. 늘어난 0.1mm를 되돌리는 데 필요한 회전은 한 바퀴의 19분의 1뿐입니다.

100년 동안 이 문제에 쓰인 부품이 스프링 와셔입니다. 그런데 NASA 설계 매뉴얼은 이 부품을 이렇게 적었습니다 — "잠금 기능에 한해서는 쓸모없다."

1982년, 스웨덴의 작은 회사가 접근을 통째로 뒤집습니다. 마찰로 붙잡는 것을 포기하고, 풀리려는 힘 자체를 조이는 힘으로 바꿨습니다

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