판재 게이지는 무게이며, 법은 두께를 근삿값이라고 적습니다

해당 문서는 15 U.S.C. § 206, 철·강 박판 및 후판의 표준 게이지로, 1893년 3월 3일 법률에서 비롯되어 지금도 United States Code에 남아 있습니다. 이 조항은 먼저 목적을 밝힙니다. 균일성을 확보하기 위해 다음을 미합중국에서 철·강 박판 및 후판의 유일한 표준 게이지로 정한다는 것입니다. 이어서 그 균일성이 무엇을 위해 필요했는지 말합니다. 미합중국이 철·강 박판 및 후판에 부과하는 관세와 세금을 정할 때 이 게이지만을 사용해야 한다는 것입니다.

세관을 위해 쓰인 법입니다. 가공업자를 대상으로 한 내용은 전혀 없으며, 뒤따르는 문장은 세법이 할 법한 방향으로 적용 범위를 제한합니다. 이 하위 장은 수입될 수 있는 어떤 물품의 관세도 인상하는 것으로 해석되어서는 안 된다는 것입니다.

어느 열이 법이고 어느 열이 편의인가

표에는 인치 분수, 십진 인치, 밀리미터로 된 두께 열과, 온스 및 파운드로 된 제곱피트당 무게 열, 제곱미터당 무게 열이 있습니다. 세 두께 열의 머리글에는 모두 근삿값이라는 말이 들어 있습니다. 무게 열에는 없습니다.

온스 열만 따로 읽으면 이 체계는 더 이상 자의적으로 보이지 않습니다. 정수 온스로 된 사다리이며, 게이지 번호는 그 가로대일 뿐입니다. 사람들이 외우는 두께는 이 무게를 환산한 결과이고, 법은 그 사실을 머리글에 적어 두었습니다.

모든 행에 같은 숫자가 깔려 있습니다

위 표에 대한 저희 계산이며, 1분이면 다시 해 볼 수 있습니다. 각 행의 온스 무게를 옆의 십진 두께로 나누면 매번 같은 값이 나옵니다. 거꾸로 말하면 제곱피트당 1온스는 1인치의 640분의 1입니다.

여섯 행, 여섯 번의 정확한 일치입니다. 따라서 두께 1인치 판재는 제곱피트당 640온스, 곧 40파운드이고, 1세제곱피트는 그 12장이므로 세제곱피트당 480파운드, 약 7 690 kg/m³가 됩니다. 이것이 표가 기반으로 삼은 밀도입니다. 법률은 이 값을 적지 않습니다. 숫자들에서 저절로 나옵니다.

그리고 그 밀도는 눈앞의 금속이 아닙니다

구조용 강재의 관용값은 약 7 850 kg/m³로, 표가 암시하는 값보다 2%쯤 높습니다. 제곱피트당 무게가 같다면 밀도가 2% 높을 때 두께는 2% 얇아지므로, 24 게이지 판재는 법률이 적은 0.025인치보다 0.0245인치에 더 가깝습니다. 작은 차이지만 공개된 게이지 표들 사이의 불일치와 정확히 같은 크기이며, 측정된 값이 아니라 가정된 값의 차이입니다.

알루미늄은 같은 점을 크게 보여 줍니다. 알루미늄의 관용 밀도는 약 2 700 kg/m³로 암묵적 값의 약 3분의 1이므로, 같은 제곱피트당 무게라면 두께는 거의 3배가 됩니다. 무게 기반 게이지는 이를 감당할 수 없으며, 그래서 알루미늄 판재는 이 사다리로 전혀 판매되지 않고 자체 정의를 가진 별도 번호 체계를 씁니다.

코팅 판재는 번호가 답할 수 없는 두 번째 질문을 던집니다. 게이지가 무게로 정의된다면 표면에 더해진 것은 모두 무게 안에 포함되고, 그 아래 모재는 같은 번호의 무도금 강판보다 얇습니다. 얼마나 얇은지는 코팅 호칭에 달려 있는데, 이는 저희가 보유하지 않은 문서에서 따로 규정되므로 정직한 답은 수치가 아닙니다. 게이지 번호에는 답이 들어 있지 않으며, 코팅 사양은 따로 요청해야 하는 두 번째 정보라는 것입니다.

이 이야기가 체결 부품 페이지에 실린 이유

나사가 판재에 묻는 두 질문이 모두 모재의 밀리미터로 묻기 때문입니다. 드릴링 나사가 뚫을 수 있는 두께와 그 뒤에 버틸 수 있는 두께는 상자에 적힌 서로 다른 두 숫자이며, 판재가 더 이상 나사산을 잡을 수 없게 되는 지점은 게이지가 아니라 두께입니다. 20 게이지라고만 적은 문의는 19세기 연철의 단위 면적당 무게를 지정했을 뿐 나사 선정은 열어 둔 셈입니다.

해법은 이 말을 쓰지 않는 것이 아닙니다. 판재는 게이지 번호로 주문되고 보관되고 논의되며, 이를 버린다고 누구에게 도움이 되지는 않습니다. 해법은 도면에 밀리미터를 적고 게이지 번호는 주석으로 따라가게 하는 것입니다. 나사산을 호칭으로 지정하고 인치 환산값을 괄호에 넣는 것과 같은 방식입니다. 판재가 코팅되어 있다면 어떤 코팅인지 밝히십시오. 번호가 한 번도 담아 본 적 없는 부분이기 때문입니다.

한 질문 속 세 번호, 세 가지 다른 종류의 번호

스레드는 나사 번호, 전선 게이지, 배관 스케줄을 한 문장에 넣었지만, 셋은 같은 종류가 아닙니다. 머신 스크루 번호가 셋 중 가장 다루기 쉽습니다. 고정된 시작 지름에 번호당 고정 증분을 더하는 직선이며, 미터 치수와 아슬아슬하게 어긋나는 지점이 왜 그 자리에 오는지도 이것으로 설명됩니다. 판재 게이지는 위의 무게 사다리입니다. 전선 게이지와 배관 스케줄은 또 다른 별개의 관례로, 각자의 문서에 각자의 정의가 있으며, 호칭이 사양 전체를 대신한다는 스레드의 답변은 셋 모두에 대해 올바른 직감입니다.

잘못되는 것은 그다음 단계, 곧 번호를 누군가 반올림한 측정값처럼 취급하는 직감입니다. 판재 게이지에서는 정반대입니다. 번호가 정확한 양이고 측정값이 근삿값이며, 법률은 어느 쪽이 어느 쪽인지 아무도 추측할 필요가 없도록 그 말을 열 머리글에 적어 두었습니다.

번호를 없애자고 제안한 사람이 실제로 있었습니다. 1857년 Whitworth는 엔지니어들에게 게이지 호칭을 없애고 치수를 그냥 1/1000인치 단위로 부르자고 요청했습니다. 번호는 그보다 오래 살아남았습니다.

이 글은 여섯 단계 중 하나에만 해당하지 않습니다. 여러 단계를 아우르거나 조립 후에 나타나는 문제입니다. 관련 결정은 영어 글 Specifying a screw에서 설명합니다.

자주 묻는 질문

판금 게이지 번호는 두께입니까?

그 번호를 정의한 문서에서는 아닙니다. US Standard Gauge는 15 U.S.C. 206조에 규정되어 있으며, 그 표에서 인치 분수, 십진 인치, 밀리미터 두께 열의 머리글에는 모두 근삿값이라고 적혀 있지만 제곱피트당 온스와 파운드 무게 열에는 그런 표시가 없습니다. 법이 고정하는 양은 단위 면적당 무게입니다. 두께는 밀도를 가정한 뒤에야 나타납니다.

공개된 게이지 표들은 왜 조금씩 다릅니까?

무게를 환산한 값이고, 환산에는 밀도가 필요하기 때문입니다. 법률 표에 대한 저희 계산으로는 읽을 수 있는 모든 행에서 제곱피트당 1온스가 1인치의 640분의 1이며, 이는 약 7 690 kg/m³에 해당합니다. 구조용 강재의 관용값은 7 850에 더 가까워 약 2% 높고, 2%는 대략 표들 사이 불일치의 크기입니다.

알루미늄 판재는 왜 다른 게이지 체계를 씁니까?

무게로 정의한 게이지는 밀도가 다른 금속 사이에서 옮겨 쓸 수 없기 때문입니다. 알루미늄은 관용적으로 약 2 700 kg/m³로, 강재 표가 암시하는 약 7 690과 비교하면 같은 제곱피트당 무게에서 두께가 거의 3배입니다. 그래서 알루미늄 판재는 이 체계를 빌리지 않고 자체 정의를 가진 별도 번호 체계를 씁니다.

게이지 번호로 아연 도금 강판의 두께를 알 수 있습니까?

그것만으로는 정해지지 않습니다. 단위 면적당 무게로 정의한 게이지는 표면에 있는 모든 것을 포함하므로, 코팅 아래 모재는 같은 번호의 무도금 판재보다 얇습니다. 얼마나 얇은지는 별도 문서에서 규정하는 코팅 호칭에 달려 있습니다. 실무에서는 모재 두께(밀리미터)와 코팅 사양을 별개 항목으로 요청하십시오.

도면이나 문의에는 대신 무엇을 적어야 합니까?

두께를 밀리미터로 적고 게이지 번호는 주석으로 따라가게 하십시오. 판재는 게이지 번호로 주문되고 보관되므로 번호를 뺄 이유는 없지만, 나사에 관한 질문은 모재의 밀리미터로 묻습니다. 드릴링 포인트가 무엇을 뚫을 수 있는지, 뚫은 뒤 판재가 나사산을 얼마나 물 수 있는지입니다. 코팅 판재라면 코팅 사양을 추가하십시오.

표준 게이지는 제조를 위해 쓰였습니까?

세관을 위해 쓰였습니다. 법률은 균일성을 확보하기 위해 이를 정하며, 미합중국이 철·강 박판 및 후판에 부과하는 관세와 세금을 정할 때 이 게이지만을 사용해야 한다고 명시합니다. 이어지는 문장은 관세에 대한 효과를 제한합니다. 가공업자를 대상으로 한 내용은 전혀 없으므로, 이를 제조 공차로 취급하기 전에 알아 둘 필요가 있습니다.

참고 자료

• 15 U.S.C. § 206 — Standard gauge for sheet and plate iron and steel. 목적 문장, 관세·세금 문장, 열 머리글이 있는 표
• 인쇄본 United States Code의 같은 조항. 법률 문언과 출처 주기를 읽는 데 사용, Act of March 3, 1893, ch. 221, sec. 1, 27 Stat. 746
• r/AskEngineers — 이 글의 출발점이 된 스레드. 업계가 왜 치수 대신 번호로 움직이는가

법률은 두 곳에서 읽었습니다. Cornell 사이트의 현행 조항과 govinfo의 인쇄본 United States Code 본문이며, 인용한 문언과 열 머리글은 이 두 자료에서 가져와 여기서 번역했습니다. 제곱피트당 1온스와 1인치의 640분의 1 사이의 관계는 읽을 수 있었던 표의 여섯 행에 대한 저희 계산이며 법률의 문장이 아닙니다. 약 7 690 kg/m³라는 암묵적 밀도도 그 계산에서 나온 것이지 어디에도 인쇄되어 있지 않습니다. 구조용 강재 7 850과 알루미늄 2 700이라는 비교값은 관용값이며 법정값이 아닙니다. 효과의 방향과 대략적 크기를 보여 주는 데만 사용했습니다. 아연 도금, 스테인리스, 알루미늄 판재의 두께 표는 여기에 싣지 않았습니다. 이는 저희가 보유하지 않은 재료 표준에서 나오는 것이며, 같은 이유로 코팅이 모재 두께를 얼마나 바꾸는지에 대한 수치도 제시하지 않았습니다. 전선 게이지와 배관 스케줄은 별개 체계로 이름만 언급했으며 어느 쪽의 값도 인용하지 않았습니다. 머신 스크루 번호 공식은 이전 페이지에 있으며 여기서 반복하지 않았습니다.