토크 단위 변환기

토크 단위는 어디에서 쓰이나요?

토크(torque, 회전력)는 볼트·너트를 얼마나 세게 조여야 하는지를 나타내는 값으로, 자동차 휠너트나 엔진 부품, 자전거 조립, 가구 조립용 전동드릴 등에서 제조사가 권장 조임값을 규정할 때 사용합니다. 국내 정비 매뉴얼은 주로 kgf·m나 N·m를 쓰고, 수입차·수입 공구는 lb-ft나lb-in을 함께 표기하는 경우가 많아 변환이 자주 필요합니다. 엔진 사양에서 "최대 토크"로 나오는 값도 같은 물리량입니다.

토크란: 힘 × 거리

토크는 회전축에서 힘이 작용하는 점까지의 거리(레버 길이)와 그 지점에 가한 수직 방향의 힘을 곱한 값입니다. 0.5m 길이의 렌치 끝을 20kgf로 누르면 20 × 9.80665 × 0.5 = 98.0665N·m의 토크가 걸립니다. 단위 이름에 이미 "힘 × 길이"가 들어 있어서 N·m는 뉴턴 × 미터, kgf·cm는 킬로그램힘 × 센티미터, lb-ft는 파운드힘 × 피트라는 뜻입니다. 같은 N·m가 에너지 단위 줄(J)과 차원이 같아 보이지만 토크는 벡터 성질을 갖는 회전력이고 에너지와는 다른 물리량이므로, 토크 값을 줄(J)로 쓰지 않습니다.

기준 단위와 환산 관계

국제단위계(SI)의 토크 기본 단위는 뉴턴미터(N·m)입니다. 표준 중력가속도(9.80665m/s²)를 기준으로 1kgf·m = 9.80665N·m, 1kgf·cm = 0.0980665N·m이며, 1lb-ft ≈ 1.355818N·m, 1lb-in ≈ 0.112985N·m로 환산됩니다(1lb-ft = 12lb-in). 반대로 1N·m는 약 0.10197kgf·m, 약 0.7376lb-ft입니다. 이 도구는 입력값을 먼저 N·m으로 환산한 뒤 나머지 단위로 다시 계산해 한 번에 비교할 수 있게 보여줍니다.

N·m 환산표 (빌드 시 계산)

lb-ft → N·m·kgf·m 환산표

수입 차량·공구 자료에서 많이 만나는 lb-ft 값을 국내 단위로 옮긴 표입니다.

참고용 안내: 이 페이지는 단위 환산 계산기이므로 볼트 규격별·차종별 권장 조임 토크 표는 싣지 않았습니다. 그 값은 제조사· 부품·나사 재질·윤활 상태에 따라 다르며, 같은 규격이라도 매뉴얼 값이 우선입니다.

검산된 계산 예시

예시 1. kgf·m → N·m·lb-ft. 국산 정비 매뉴얼에 12kgf·m로 적혀 있다면 12 × 9.80665 = 117.68N·m이고, lb-ft로는 117.6798 ÷ 1.3558179 = 약 86.80lb-ft입니다. 토크렌치가 lb-ft 눈금뿐이라면 약 86.8lb-ft에 맞춥니다.

예시 2. lb-ft → N·m·kgf·m. 수입차 자료에 50lb-ft라고 적혀 있다면 50 × 1.3558179 = 약 67.79N·m, kgf·m로는 약 6.91kgf·m입니다.

예시 3. 작은 나사의 lb-in. 35lb-in은 35 × 0.1129848 = 약 3.954N·m이며 kgf·cm로는 약 40.32kgf·cm입니다. 이 정도 작은 값은 lb-ft가 아니라 lb-in이나 kgf·cm로 읽는 것이 자연스럽습니다. 눈금 단위를 착각해 lb-in을 lb-ft로 읽으면 12배 차이가 나므로 특히 조심하세요.

작은 나사용 lb-in 환산표

전자기기, 자전거의 작은 볼트, 소형 모터 고정나사처럼 토크가 작은 작업은 lb-in이나 kgf·cm 눈금 공구를 씁니다. 아래 표는 lb-in 값을 N·m와 kgf·cm로 옮긴 것으로, 같은 값을 lb-ft 눈금으로 읽으면 12분의 1이라는 점도 함께 기억해 두세요.

토크와 출력(kW, PS)의 관계

엔진이나 모터 사양에서 토크와 출력을 함께 비교하려면 둘의 관계를 알아야 합니다. 회전하는 축의 출력은P(kW) = T(N·m) × 회전수(rpm) ÷ 9549.3입니다. 9549.3은 60000 ÷ 2π에서 나온 값으로, 회전수를 각속도(rad/s)로 바꾸는 과정이 들어 있습니다. 같은 토크라도 회전수가 높으면 출력이 커지므로, 토크 숫자만 보고 "힘이 세다"고 단정할 수 없습니다. 아래는 가상의 값으로 이 식을 계산한 표입니다(1PS는 약 0.73549875kW인 미터마력 기준).

표의 둘째와 셋째 줄은 토크가 200N·m로 같지만 회전수가 4,000rpm과 6,000rpm이라 출력이 약 83.8kW와 125.7kW로 1.5배 차이가 납니다. 마력 단위는 미터마력(PS)과 영국마력(hp)이 약 1.4% 다르므로(1hp는 약 0.7457kW) 자료가 어느 마력인지 확인한 뒤 비교하세요. 자동차 카탈로그의 최대 토크와 최대 출력은 서로 다른 회전수에서 나오는 값이라는 점도 기억해 둘 필요가 있습니다. 이 식은 이론적인 축 출력이며 변속기·구동계 손실은 반영하지 않습니다.

상황별 환산 시나리오

시나리오 A. 수입 자전거 부품 설명서. 영문 설명서에 handlebar stem bolt 같은 부품의 조임값이 "50 lb-in"으로 적혀 있고 가진 토크 드라이버는 kgf·cm 눈금이라면, 50 × 0.1129848 = 약 5.649N·m이고 kgf·cm로는 약 57.6입니다. 눈금 단위가 5 단위라면 55나 60 중 설명서 허용 범위에 맞는 쪽을 고릅니다. 단, 이 숫자는 환산 예시이며 실제 부품 값은 해당 제조사 설명서가 기준입니다.

시나리오 B. kgf·cm 눈금 공구로 N·m 지시를 맞출 때. 매뉴얼이 가상의 값으로 "1.96N·m"를 요구하고 공구가 kgf·cm 눈금이라면 1.96 ÷ 9.80665 × 100 = 약 20kgf·cm입니다. 같은 값을 lb-in으로 환산하면 약 17.4lb-in이며, 공구가 lb-ft 눈금뿐이라면 약 1.45lb-ft로 눈금 해상도가 너무 거칠어 정밀하게 맞출 수 없습니다. 이럴 때는 작은 토크용 공구로 바꾸는 편이 안전합니다.

시나리오 C. 휠너트 지시값을 확인하는 정비 메모. 가상의 매뉴얼 값 110N·m는 약 11.2kgf·m, 약 81.1lb-ft입니다. 세 단위를 한 번에 적어 두면 어느 눈금의 토크렌치가 와도 곧바로 맞출 수 있습니다. 이 도구의 "결과 전체 복사"로 옮겨 정비 메모에 붙여 두는 방식이 편합니다.

소수점과 반올림, 입력값 처리

이 도구는 결과를 소수 여섯째 자리까지 반올림해 한국식 쉼표 표기로 보여 줍니다. 렌치 눈금의 해상도는 보통 이보다 훨씬 거칠기 때문에 실제 작업에서는 눈금 간격에 맞춰 판단하면 됩니다. 값이 비어 있거나 숫자가 아니면 "숫자를 입력하세요", 음수이면 "토크 크기는 0 이상의 값만 입력할 수 있습니다"라는 안내가 나옵니다. 0을 입력하면 모든 단위가 0으로 표시됩니다. 위 환산표는 같은 정의값(9.80665, 1.3558179483314004)으로 빌드 시 계산한 것이라 도구 결과와 일치합니다.

토크렌치에 연장 공구를 붙였을 때 보정식

크로풋 어댑터나 연장 소켓처럼 렌치 축 방향으로 길이를 늘리는 공구를 쓰면, 볼트에 실제로 걸리는 토크가 렌치에 맞춘 값보다 커집니다. 렌치의 유효 길이를 L, 연장 공구가 렌치 방향으로 늘린 길이를 E라 하면 렌치에 설정할 값은목표 토크 × L ÷ (L + E)입니다. 예를 들어 목표가 100N·m이고 렌치 유효 길이 0.40m에 0.10m의 연장 공구를 일직선으로 붙였다면 설정값은 100 × 0.40 ÷ 0.50 = 80N·m입니다. 연장 공구가 렌치와 직각으로 붙는 경우에는 길이가 더해지지 않으므로 보정이 필요 없습니다. 공구 구조에 따라 달라지므로 어댑터 설명서를 먼저 확인하세요.

흔한 실수와 한계

• kgf·cm와 kgf·m 자리 착각: 100배 차이입니다. 변환 결과에 반드시 단위를 붙여 확인하세요.
• lb-ft와 lb-in 혼동: 12배 차이이며, 작은 나사를 lb-ft 값으로 조이면 나사가 파손될 수 있습니다.
• N·m를 kgf·m 눈금에 그대로 대입: N·m 값을 약 10으로 나눈 값이 kgf·m입니다.
• 토크 값만 믿고 조임 상태 확인 생략: 나사산 오염·윤활유 유무·재사용 볼트 여부에 따라 같은 토크에서도 축력이 달라집니다.
• 토크렌치 오차: 토크렌치 자체의 정확도와 눈금 범위 하단부 사용 문제는 이 도구가 보정하지 않습니다. 정기 교정 대상이라는 점만 기억하세요.

결과 활용법

환산한 값에서 렌치 눈금과 가장 가까운 단위를 골라 맞추고, 눈금 해상도보다 작은 차이는 무시해도 되는지 허용 오차를 매뉴얼에서 확인하세요. 안전과 직결된 부품(휠너트, 브레이크, 조향, 엔진 헤드 볼트)은 반드시 제조사 매뉴얼의 순서와 값을 따라야 합니다. 힘 단위 환산은 힘 단위 변환기, 출력(마력·kW)은동력 단위 변환기, 나사 규격은 볼트·나사산 규격 변환기에서 이어서 확인할 수 있고, 각속도 환산은 각속도 변환기를 이용하세요.

자주 묻는 질문