diff --git a/sundol-backend/src/main/java/com/sundol/controller/NoteController.java b/sundol-backend/src/main/java/com/sundol/controller/NoteController.java
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--- a/sundol-backend/src/main/java/com/sundol/controller/NoteController.java
+++ b/sundol-backend/src/main/java/com/sundol/controller/NoteController.java
@@ -19,6 +19,7 @@ import java.net.http.HttpRequest;
 import java.net.http.HttpResponse;
 import java.nio.file.Files;
 import java.nio.file.Path;
+import java.util.ArrayList;
 import java.util.Base64;
 import java.util.List;
 import java.util.Map;
@@ -217,9 +218,7 @@ public class NoteController {
         if (rawResult == null || rawResult.isBlank()) {
             try {
                 noteRepository.updateContent(noteId, "Gemma로 음성 변환 중...");
-                Path wavFile = convertToWav(audioFile);
-                rawResult = transcribeChunk(wavFile);
-                cleanup(wavFile, audioFile);
+                rawResult = transcribeWithGemma(audioFile);
             } catch (Exception e) {
                 log.error("All STT failed for note {}", noteId, e);
                 noteRepository.updateContent(noteId, "모든 음성 변환 실패: " + e.getMessage());
@@ -300,27 +299,53 @@ public class NoteController {
     }
 
     private static final int CHUNK_SECONDS = 180; // 3분 단위 분할
+    private static final int OVERLAP_SECONDS = 10; // 청크 간 오버랩 (경계 단어 손실 방지)
+    private static final int MAX_OVERLAP_TOKENS = 60; // 병합 시 오버랩 탐색 최대 토큰 수
 
     private String transcribeWithGemma(Path audioFile) throws IOException, InterruptedException {
         Path wavFile = convertToWav(audioFile);
+        try {
+            String result = transcribeChunked(wavFile, this::transcribeChunk);
+            if (result.isBlank()) throw new IOException("Gemma STT returned empty for all chunks");
+            return result;
+        } finally {
+            cleanup(wavFile, audioFile);
+        }
+    }
+
+    /**
+     * 단일 오디오 청크(wav)를 텍스트로 변환하는 전략. STT 백엔드(Gemma/OpenRouter)별로 주입한다.
+     */
+    @FunctionalInterface
+    private interface ChunkTranscriber {
+        String transcribe(Path wavChunk) throws IOException, InterruptedException;
+    }
+
+    /**
+     * convertToWav 된 wav 파일을 오버랩 청크로 분할하여 각 청크를 transcriber로 전사한 뒤
+     * 퍼지 디덥으로 병합한다. duration ≤ CHUNK_SECONDS면 분할 없이 한 번에 처리한다.
+     * 각 청크는 [start, start+CHUNK_SECONDS] 구간이며 step(= CHUNK_SECONDS - OVERLAP_SECONDS)만큼 전진한다.
+     */
+    private String transcribeChunked(Path wavFile, ChunkTranscriber transcriber)
+            throws IOException, InterruptedException {
         double duration = getAudioDuration(wavFile);
         log.info("Audio duration: {}s", duration);
 
         if (duration <= CHUNK_SECONDS) {
-            String result = transcribeChunk(wavFile);
-            cleanup(wavFile, audioFile);
-            return result;
+            return transcriber.transcribe(wavFile);
         }
 
-        // 긴 오디오: 3분 단위로 분할
-        int chunks = (int) Math.ceil(duration / CHUNK_SECONDS);
-        log.info("Splitting audio into {} chunks of {}s", chunks, CHUNK_SECONDS);
-
-        StringBuilder fullText = new StringBuilder();
-        for (int i = 0; i < chunks; i++) {
-            int start = i * CHUNK_SECONDS;
-            Path chunkFile = wavFile.getParent().resolve("chunk_" + i + "_" + System.currentTimeMillis() + ".wav");
+        int step = CHUNK_SECONDS - OVERLAP_SECONDS;
+        log.info("Splitting audio (duration {}s) into chunks of {}s with {}s overlap",
+                (int) Math.ceil(duration), CHUNK_SECONDS, OVERLAP_SECONDS);
 
+        List<String> chunkTexts = new ArrayList<>();
+        List<Integer> failedChunks = new ArrayList<>();
+        int index = 0;
+        for (int start = 0; start < duration; start += step) {
+            index++;
+            Path chunkFile = wavFile.getParent().resolve(
+                    "chunk_" + index + "_" + System.currentTimeMillis() + ".wav");
             ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder(
                     "ffmpeg", "-i", wavFile.toString(),
                     "-ss", String.valueOf(start), "-t", String.valueOf(CHUNK_SECONDS),
@@ -329,28 +354,108 @@ public class NoteController {
             pb.redirectErrorStream(true);
             Process proc = pb.start();
             proc.getInputStream().readAllBytes();
-            proc.waitFor();
-
-            log.info("Transcribing chunk {}/{} ({}s-{}s)", i + 1, chunks, start, Math.min(start + CHUNK_SECONDS, (int) duration));
-
-            try {
-                String chunkText = transcribeChunk(chunkFile);
-                if (!chunkText.isBlank()) {
-                    if (fullText.length() > 0) fullText.append("\n\n");
-                    fullText.append(chunkText);
-                }
-            } catch (Exception e) {
-                log.warn("Chunk {} failed: {}", i + 1, e.getMessage());
-                fullText.append("\n\n[chunk ").append(i + 1).append(" 변환 실패]");
-            } finally {
-                try { Files.deleteIfExists(chunkFile); } catch (Exception ignored) {}
+            int exitCode = proc.waitFor();
+            if (exitCode != 0) {
+                deleteQuietly(chunkFile);
+                throw new IOException("청크 분할 실패 (ffmpeg exit " + exitCode + ", chunk " + index + ")");
             }
+
+            log.info("Transcribing chunk {} ({}s-{}s)", index, start,
+                    Math.min(start + CHUNK_SECONDS, (int) Math.ceil(duration)));
+            try {
+                String chunkText = transcriber.transcribe(chunkFile);
+                if (!chunkText.isBlank()) chunkTexts.add(chunkText.strip());
+            } catch (IOException e) {
+                log.warn("Chunk {} transcription failed: {}", index, e.getMessage());
+                failedChunks.add(index);
+            } finally {
+                deleteQuietly(chunkFile);
+            }
+
+            if (start + CHUNK_SECONDS >= duration) break;
         }
 
-        cleanup(wavFile, audioFile);
-        String result = fullText.toString().strip();
-        if (result.isBlank()) throw new IOException("Gemma STT returned empty for all chunks");
-        return result;
+        if (chunkTexts.isEmpty() && !failedChunks.isEmpty()) {
+            throw new IOException("모든 청크 변환 실패 (" + failedChunks.size() + "개)");
+        }
+
+        String merged = mergeWithOverlapDedup(chunkTexts);
+        if (!failedChunks.isEmpty()) {
+            log.warn("Transcription incomplete: {} chunk(s) failed: {}", failedChunks.size(), failedChunks);
+            merged = merged + "\n\n[변환 실패한 구간 번호: " + failedChunks + "]";
+        }
+        return merged;
+    }
+
+    /**
+     * 오버랩 분할로 생성된 인접 청크 텍스트들을 병합한다.
+     * 앞 청크 꼬리 토큰과 뒤 청크 머리 토큰의 최장 일치 구간(정규화·80% 허용)을 찾아 중복을 제거한다.
+     * 일치 구간을 못 찾으면 누락 방지를 위해 줄바꿈으로 안전하게 이어붙인다.
+     */
+    private String mergeWithOverlapDedup(List<String> chunkTexts) {
+        if (chunkTexts.isEmpty()) return "";
+        StringBuilder merged = new StringBuilder(chunkTexts.get(0));
+        for (int i = 1; i < chunkTexts.size(); i++) {
+            String next = chunkTexts.get(i);
+            String[] nextTokens = next.trim().split("\\s+");
+            int dropTokens = overlapTokenCount(merged.toString(), next);
+            if (dropTokens >= nextTokens.length) {
+                continue; // 다음 청크 전체가 직전 내용과 중복
+            }
+            StringBuilder remainder = new StringBuilder();
+            for (int t = dropTokens; t < nextTokens.length; t++) {
+                if (remainder.length() > 0) remainder.append(' ');
+                remainder.append(nextTokens[t]);
+            }
+            merged.append(dropTokens > 0 ? " " : "\n\n").append(remainder);
+        }
+        return merged.toString().strip();
+    }
+
+    /**
+     * prev의 꼬리 토큰들과 next의 머리 토큰들이 겹치는 최장 길이(토큰 수)를 반환한다.
+     * 정규화(소문자·구두점 제거) 후 토큰 단위로 비교하며, 비어있지 않은 토큰이 80% 이상 일치하면
+     * 같은 구간으로 본다. 겹침이 없으면 0을 반환한다.
+     */
+    private int overlapTokenCount(String prev, String next) {
+        String[] prevTokens = normalizeTokens(prev);
+        String[] nextTokens = normalizeTokens(next);
+        int maxL = Math.min(Math.min(prevTokens.length, nextTokens.length), MAX_OVERLAP_TOKENS);
+        for (int len = maxL; len >= 1; len--) {
+            int matches = 0;
+            for (int k = 0; k < len; k++) {
+                String a = prevTokens[prevTokens.length - len + k];
+                String b = nextTokens[k];
+                if (!a.isEmpty() && a.equals(b)) matches++;
+            }
+            if (matches >= (int) Math.ceil(len * 0.8)) {
+                return len;
+            }
+        }
+        return 0;
+    }
+
+    /**
+     * 공백 단위로 토큰화하고 각 토큰을 소문자화·구두점 제거로 정규화한다.
+     * 원본 토큰과 1:1 대응(같은 개수)을 유지하여 인덱스가 어긋나지 않도록 한다.
+     */
+    private String[] normalizeTokens(String s) {
+        String trimmed = s.trim();
+        if (trimmed.isEmpty()) return new String[0];
+        String[] raw = trimmed.split("\\s+");
+        String[] out = new String[raw.length];
+        for (int i = 0; i < raw.length; i++) {
+            out[i] = raw[i].toLowerCase().replaceAll("\\p{Punct}", "");
+        }
+        return out;
+    }
+
+    private void deleteQuietly(Path file) {
+        try {
+            Files.deleteIfExists(file);
+        } catch (IOException e) {
+            log.warn("임시 파일 삭제 실패 {}: {}", file, e.getMessage());
+        }
     }
 
     private String transcribeChunk(Path wavFile) throws IOException, InterruptedException {
@@ -483,21 +588,27 @@ public class NoteController {
     }
 
     /**
-     * OpenRouter API (Gemini 2.5 Flash)를 사용하여 오디오 STT. 한 번에 전체 파일 처리 가능.
+     * OpenRouter API (Gemini 2.5 Flash)를 사용하여 오디오 STT.
+     * 대용량 파일은 OpenRouter 단일 요청 한도(약 20MB)를 넘기므로 wav로 변환 후 오버랩 청크로 분할하여 전사한다.
      */
     private String transcribeWithOpenRouter(Path audioFile) throws IOException, InterruptedException {
-        byte[] audioBytes = Files.readAllBytes(audioFile);
+        Path wavFile = convertToWav(audioFile);
+        try {
+            String result = transcribeChunked(wavFile, this::transcribeChunkOpenRouter);
+            if (result.isBlank()) throw new IOException("OpenRouter STT returned empty result");
+            return result;
+        } finally {
+            cleanup(wavFile, audioFile);
+        }
+    }
+
+    /**
+     * 단일 wav 청크를 OpenRouter(Gemini)로 전사한다. 16kHz mono wav 청크를 audio/wav 형식으로 전송한다.
+     */
+    private String transcribeChunkOpenRouter(Path wavFile) throws IOException, InterruptedException {
+        byte[] audioBytes = Files.readAllBytes(wavFile);
         String base64Audio = Base64.getEncoder().encodeToString(audioBytes);
-
-        String mimeType = "audio/wav";
-        String name = audioFile.getFileName().toString().toLowerCase();
-        if (name.endsWith(".mp3")) mimeType = "audio/mpeg";
-        else if (name.endsWith(".m4a")) mimeType = "audio/mp4";
-        else if (name.endsWith(".ogg")) mimeType = "audio/ogg";
-        else if (name.endsWith(".webm")) mimeType = "audio/webm";
-        else if (name.endsWith(".flac")) mimeType = "audio/flac";
-
-        log.info("OpenRouter STT: {} ({} MB, {})", name, audioBytes.length / 1024 / 1024, mimeType);
+        log.info("OpenRouter chunk: {} ({} MB)", wavFile.getFileName(), audioBytes.length / 1024 / 1024);
 
         // OpenRouter chat/completions API with audio input
         String payload = new com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper().writeValueAsString(Map.of(
@@ -507,7 +618,7 @@ public class NoteController {
                 "content", List.of(
                     Map.of("type", "input_audio", "input_audio", Map.of(
                         "data", base64Audio,
-                        "format", mimeType.substring(mimeType.indexOf('/') + 1)
+                        "format", "wav"
                     )),
                     Map.of("type", "text", "text",
                         "Transcribe the audio accurately. Output only the spoken content in its original language. " +
@@ -526,7 +637,6 @@ public class NoteController {
                 .build();
 
         HttpResponse<String> response = httpClient.send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
-
         if (response.statusCode() != 200) {
             log.error("OpenRouter STT error {}: {}", response.statusCode(),
                     response.body().substring(0, Math.min(500, response.body().length())));
@@ -534,13 +644,7 @@ public class NoteController {
         }
 
         var root = new com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper().readTree(response.body());
-        String text = root.path("choices").path(0).path("message").path("content").asText("").strip();
-
-        if (text.isBlank()) {
-            throw new IOException("OpenRouter STT returned empty result");
-        }
-
-        return text;
+        return root.path("choices").path(0).path("message").path("content").asText("").strip();
     }
 
     private double getAudioDuration(Path audioFile) throws IOException, InterruptedException {