태핑나사 밑구멍은 얼마로 뚫어야 하나 — KS의 구멍 지름은 '시험 조건'입니다
태핑나사의 나사산이 뭉개질 때 먼저 볼 것은 밑구멍입니다. KS B 0251이 정한 구멍 지름의 의미, 밑구멍이 작거나 클 때 생기는 일, 스테인리스 태핑나사의 주의점을 정리합니다.
"태핑나사를 쓰는데 나사산이 뭉개집니다." 정금이 자주 받는 문의입니다. 제품을 회수해 열처리 경도, 나사산 모양, 외관 치수를 검사해 보면 이상이 없는 경우가 있습니다. 그럴 때 정금은 상대물(모재)의 밑구멍(사전 구멍)이 너무 작았을 가능성을 함께 검토합니다. 태핑나사는 밑구멍에 스스로 암나사를 만들며 들어가는 나사라, 밑구멍 크기가 나사에 걸리는 부담을 크게 바꾸기 때문입니다.
태핑나사는 스스로 암나사를 만듭니다
일반 볼트는 미리 탭을 낸 암나사에 들어갑니다. 태핑나사는 탭이 없는 밑구멍에 들어가면서 모재를 밀어내거나 깎아 암나사를 직접 만듭니다. 이때 나사산이 받는 힘은 다음에 따라 달라집니다.
- 밑구멍 지름 — 작을수록 밀어내야 할 모재가 많아 부담이 커집니다.
- 모재의 경도 — 단단할수록 부담이 커집니다.
- 모재의 두께 — 두꺼울수록 암나사를 만드는 길이가 길어져 박는 토크가 커집니다.
나사산 모양에 따른 1종·2종·탭타이트형의 차이는 태핑나사 1종·2종과 탭타이트형 나사 글을 보십시오.
KS가 정한 구멍 지름 — 나사를 검사하는 시험판 조건입니다
KS B 0251(강제 및 스테인리스 강제 태핑 스크루-기계적 성질)에는 구멍 지름 표가 있습니다. 그런데 이 표는 실제 사용할 때 권장하는 밑구멍이 아니라, 나사가 제대로 만들어졌는지 검사하는 "스크루 박음 시험"의 시험판 조건입니다. "이 두께·이 경도의 강판에 이 구멍을 뚫고 박았을 때, 나사산이 변형되지 않고 암나사를 만들어야 한다"는 나사의 합격 조건입니다.
이 글의 표와 시험 조건은 KS B 0251:2009를 기준으로 합니다. 이 글에서 인용한 구멍 지름·판 두께·비틀림 토크·경도 값은 이전 1999판과 같습니다. 도면이나 계약에서 다른 판을 지정했다면 그 판을 확인하십시오.
1~4종 태핑나사 (KS B 0251 부속서 A 표 A.5) — 시험판: 냉간 압연 강판 SPCC(70~85 HRB). 구멍에 기름을 바르지 않고, 멈추지 않고 나사 끝 테이퍼부가 관통할 때까지 박음
| 호칭 지름 | 판 두께 | 구멍 지름 (1종·2종·4종) | 구멍 지름 (3종) |
|---|---|---|---|
| 2 | 1.17~1.30 | 1.8 | 1.8 |
| 2.5 | 2.1 | 2.2 | |
| 3 | 2.6 | 2.7 | |
| 3.5 | 1.85~2.06 | 3.0 | 3.1 |
| 4 | 3.4 | 3.6 | |
| 4.5 | 3.10~3.23 | 3.9 | 4.0 |
| 5 | 4.4 | 4.5 | |
| 6 | 5.2 | 5.4 |
단위 mm. 구멍 지름 허용차 +0.05 / 0.
ST는 ISO 1478(KS B 0248 본문)에서 정한 태핑나사 나사부의 호칭으로, ST3.5처럼 뒤의 숫자가 나사 바깥지름(mm)입니다. 국내에서 주로 쓰는 1~4종(호칭 지름 3·4 mm 등, KS 부속서)과는 피치와 나사산 치수가 달라 서로 바꿔 쓸 수 없습니다.
ST 호칭 태핑나사 (KS B 0251 본체 표 2, ISO 2702) — 시험판: 탄소 0.23% 이하 저탄소 강판, 130~170 HV. 나사는 받은 상태 그대로(표면 처리 유무와 관계없이) 시험
| 호칭 | 판 두께 | 구멍 지름 | 호칭 | 판 두께 | 구멍 지름 |
|---|---|---|---|---|---|
| ST2.2 | 1.17~1.30 | 1.905~1.955 | ST4.2 | 1.85~2.06 | 3.43~3.48 |
| ST2.6 | 1.17~1.30 | 2.185~2.235 | ST4.8 | 3.10~3.23 | 4.015~4.065 |
| ST2.9 | 1.17~1.30 | 2.415~2.465 | ST5.5 | 3.10~3.23 | 4.735~4.785 |
| ST3.3 | 1.17~1.30 | 2.68~2.73 | ST6.3 | 4.67~5.05 | 5.475~5.525 |
| ST3.5 | 1.85~2.06 | 2.92~2.97 | ST8 | 4.67~5.05 | 6.885~6.935 |
| ST3.9 | 1.85~2.06 | 3.24~3.29 |
시험 조건이 정해진 강판·두께이므로, 알루미늄·주물·수지, 더 두껍거나 더 단단한 강판에 이 구멍 지름을 그대로 쓰면 맞지 않을 수 있습니다. 제품 규격인 KS B 1032와 나사부 규격인 KS B 0248에도 실제 사용용 밑구멍 표는 없습니다. 그래서 실제 밑구멍은 모재 조건에 맞춰 정해야 합니다.
밑구멍이 작을 때와 클 때
| 밑구멍이 너무 작을 때 | 밑구멍이 너무 클 때 | |
|---|---|---|
| 무슨 일이 | 밀어내야 할 모재가 많아 박는 토크가 커집니다 | 암나사가 얕게 만들어져 나사산 물림이 부족합니다 |
| 나타나는 증상 | 나사산 변형(뭉개짐), 십자홈 손상·드라이버 이탈, 나사 비틀림 파단 | 조일 때 헛돎, 약한 힘에도 뽑힘, 조임 토크를 걸 수 없음 |
| 나사를 검사하면 | 경도·치수가 정상인 경우가 있음 | 나사에는 이상이 없는 경우가 많음 |
나사산이 뭉개지는 원인이 밑구멍만은 아닙니다. 모재가 예상보다 단단하거나 두꺼운 경우, 체결 속도가 지나치게 빠른 경우도 같은 증상을 낼 수 있습니다. 그래서 제품과 조립 조건을 함께 봐야 합니다.
박는 토크와 나사의 비틀림 강도
태핑나사를 쓸 때는 세 가지 토크의 순서가 맞아야 합니다.
박는 토크 (암나사를 만들며 들어가는 토크) < 조임 토크 < 모재 암나사가 뭉개지는 토크
그리고 박는 토크와 조임 토크는 나사 자체의 비틀림 강도보다 충분히 낮아야 합니다. 밑구멍이 작아 박는 토크가 커지면 이 여유가 줄어듭니다. KS B 0251은 나사가 최소한 견뎌야 하는 비틀림 토크를 정해 두고 있습니다. 다만 이 순서가 맞는다고 체결이 적정하다고 끝나지는 않습니다. 나사 파단, 십자홈 손상, 부품 변형, 공구의 토크 편차도 함께 봐야 합니다.
| 호칭 지름 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 4.5 | 5 | 6 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 철강 2종·4종 | 0.42 | 0.88 | 1.57 | 2.55 | 3.53 | 5.20 | 7.06 | 12.75 | 29.91 |
| 스테인리스 2종·4종 | 0.27 | 0.59 | 0.98 | 1.67 | 2.35 | 3.43 | 4.70 | 8.53 | 19.61 |
최소 비틀림 토크, 단위 N·m. KS B 0251 부속서 A 표 A.3(철강), 부속서 B 표 B.2(스테인리스). 1종·3종 값은 원문 표를 보십시오.
이 값은 정해진 지그에 나사를 고정해 비틀어 끊는 시험의 최소 요구값이며, 실제 부품의 권장 조임 토크가 아닙니다.
같은 호칭 2종·4종을 비교하면 스테인리스의 최소 비틀림 토크 요구값은 철강의 약 60~70%입니다. 실제 제품의 강도 비율을 뜻하지는 않습니다. 다만 최소 비틀림 토크 요구값이 더 낮으므로, 스테인리스 태핑나사는 실제 박음 토크와 손상 토크 사이의 여유를 따로 확인해야 합니다.
KS B 0251의 스테인리스 태핑나사(부속서 B)에는 스크루 박음 시험이 없습니다. 시험 항목은 경도·비틀림 강도·머리부 인성뿐이고, 표면 경도 기준도 320 HV 이상으로 철강 태핑나사(450 HV 이상)보다 낮습니다. 즉 KS는 스테인리스 태핑나사가 강판에 암나사를 만들 수 있다고 보증하지 않습니다. 스테인리스 태핑나사를 강판에 쓰려면 실제 부품으로 박음성을 먼저 확인하십시오.
"나사산이 뭉개진다" — 함께 확인할 것
"나사산이 뭉개진다"는 문의를 받으면 정금은 회수한 나사의 열처리 경도(표면·심부), 나사산 모양, 외관 치수를 검사합니다. 나사에 이상이 없다면 원인은 조립 쪽에 있을 가능성이 커집니다. 상대물은 사용하시는 쪽에 있으므로, 다음 항목은 현장에서 확인해 주십시오.
- 밑구멍 지름 — 설계값이 아니라 실제 뚫린 구멍을 핀 게이지로 재 보십시오. 드릴 마모나 펀칭 구멍은 설계값보다 작을 수 있습니다.
- 모재 — 재질과 경도, 두께가 설계 때와 같은지
- 나사 재질 — 스테인리스 태핑나사를 강판에 쓰고 있지 않은지
- 체결 조건 — 체결 공구와 속도
상대물이나 그 도면을 함께 보내 주시면 원인을 좁히는 데 큰 도움이 됩니다.
실제 밑구멍은 실제 부품으로 정합니다
KS의 시험 구멍 지름은 같은 강판·같은 두께일 때의 출발점으로 삼을 수 있습니다. 조건이 다르면 실제 모재에 밑구멍 지름을 몇 단계로 바꿔 가며 박아 보고, 박는 중 최대 토크와 처음 손상이 생기는 토크(암나사 뭉개짐, 나사 파단, 십자홈 손상 중 먼저 오는 것)를 잽니다. 공구 편차를 고려해 그 사이에 충분한 여유가 있는 밑구멍과 조임 조건을 고르고, 필요한 체결력과 뽑힘 하중도 함께 확인하는 것이 가장 확실합니다. 수지(플라스틱) 모재는 크리프와 균열 같은 다른 요인이 더해지므로 반드시 실제 부품으로 확인하십시오.
그래서 정금은 모재별 밑구멍 표를 따로 제시하지 않습니다. 모재의 재질·경도·두께·구멍 가공 방법이 워낙 다양해서, 나사 제조사가 정한 숫자보다 실제 부품으로 시험한 결과가 더 정확하기 때문입니다.
정금은 태핑나사 1종·2종(KS B 1032 부속서)을 철강과 스테인리스로 생산·공급합니다. 밑구멍을 정하실 때 실제 부품으로 시험하실 수 있도록 샘플을 준비해 드립니다. 규격 상담
자주 묻는 질문
태핑나사 밑구멍은 얼마로 뚫어야 하나요?
모재의 재질·경도·두께에 따라 다릅니다. KS B 0251에는 호칭별 구멍 지름이 있지만, 이는 정해진 두께·경도의 강판에서 나사를 검사하는 시험 조건입니다. 같은 조건이면 출발점으로 삼을 수 있고, 조건이 다르면 실제 부품으로 박는 중 최대 토크와 처음 손상이 생기는 토크를 재서 공구 편차를 고려한 여유가 있도록 정하는 것이 확실합니다.
태핑나사의 나사산이 뭉개집니다. 나사 불량인가요?
제품과 조립 조건을 함께 확인해야 합니다. 회수한 나사의 경도·나사산 모양·치수가 정상이라면, 밑구멍이 작거나 모재가 예상보다 단단하거나 두꺼워 박는 토크가 커졌을 가능성을 함께 검토합니다. 밑구멍은 설계값이 아니라 실제 뚫린 구멍을 재는 것이 좋습니다.
KS B 0251의 구멍 지름 표는 무엇을 뜻하나요?
스크루 박음 시험의 시험판 조건입니다. 정해진 두께·경도의 강판에 그 구멍을 뚫고 박았을 때, 나사산이 변형되지 않고 암나사를 만들 수 있어야 한다는 나사의 합격 조건이며, 모든 모재에 쓰는 권장 밑구멍은 아닙니다. 부속서 A의 1~4종은 SPCC 시험판 구멍에 기름을 바르지 않고 박고, 본체의 ST 호칭은 탄소 0.23% 이하·130~170 HV의 저탄소 강판에 받은 상태 그대로의 나사를 박습니다.
스테인리스 태핑나사를 강판에 써도 되나요?
KS B 0251의 스테인리스 태핑나사에는 스크루 박음 시험이 없고 표면 경도 기준도 철강 태핑나사보다 낮습니다. 규격이 강판에 대한 박음성을 보증하지 않으므로, 실제 부품으로 먼저 확인하십시오. 최소 비틀림 토크 요구값도 같은 호칭 철강의 약 60~70%입니다(규격 최소값의 비교이며 실제 제품의 강도 비율은 아닙니다).
근거 자료
- KS B 0251:2009 강제 및 스테인리스 강제 태핑 스크루-기계적 성질 — 본체 표 2 스크루 박음 시험용 강판의 두께와 구멍 지름(ST2.2~ST8)
- KS B 0251:2009 부속서 A — 강제 태핑 스크루 1~4종: 표 A.3 비틀림 토크, 표 A.5 시험용 강판(SPCC)의 두께와 구멍 지름
- KS B 0251:2009 부속서 B — 스테인리스 강제 태핑 스크루 1~4종: 표 B.1 경도(표면 320 HV 이상), 표 B.2 비틀림 토크, 표 B.3 시험 종류(박음 시험 없음)
- KS B 0248 태핑 나사의 나사부의 모양·치수, KS B 1032 +자 구멍붙이 태핑 나사 — 사용용 밑구멍 표는 두지 않음
최종 개정 2026-10-09