자동차 케미컬 정비 Ⅲ

윤활유에서 점도는 어떤 역활을 하는가?

자동차 유지 관리에 매우 중요한 관리 요소인 윤활유의 조건 중에 점도(viscosity)라는 것이 있다. 점도는 윤활유의 필요조건 중 가장 중요한 항목이다. 여기서 윤활유의 대표격인 엔진오일을 예로 들어 살펴본다.

그럼, 윤활유에서 점도는 무엇일까?

점도란 오일의 끈적거리는 정도는 말한다. 점도가 높은 오일은 금속 표면에 유막이 두껍게 형성되고 형성된 유막만큼 큰 하중을 견딘다. 그러나 필요이상으로 점도가 높으면 윤활유 내부 마찰 즉 저항이 커져 엔진의 동력 손실이 증가한다. 반대로 점도가 낮으면 동력의 손실은 적으나 유막이 끊겨 충분한 윤활작용이 이루어지지 않는다.

점도에서 가장 큰 영향을 미치는 것은 온도이다. 윤활유에서는 ‘점도지수’라는 용어가 있는데, 온도에 따른 점도변화의 상대값이다. 윤활유의 점도는 고온에서 더 묽어지고, 저온에서는 뻑뻑해 진다. 점도지수가 작은 것은 온도변화가 작은 환경에서 사용하는 윤활유다. 그리고 점도지수가 높은 것은 온도변화가 많고 험한 운전조건에 사용 가능한 윤활유다.

그러면 많은 윤활유 중 어떤 윤활유가 내차에 맞는 것일까? 윤활유를 사용목적에 맞게 구분하는 표기법을 알면 좀 더 알맞은 윤활유를 구입할 수 있다. 국내 시판중인 윤활유를 살펴보면 ‘0W-30’이라는 형식의 표기를 많이 볼 수 있다. 이 표기는 윤활유의 점도를 나타내는 규격으로 SAE(Society of Automotive Engineers) 점도분류 표기법이다. 최근에 판매되는 윤활유 등급표시에는 ACEA(유럽자동차제조자협회), API 등급(미국석유협회), ACEA (유럽자동차 제조자협회) 등의 분류 표기법이 있다. 그 중에 가장 대중적인 SAE 점도 분류 표기법에 대하여 알아본다.

표기에서 W는 겨울(Winter)의 약자로 W 앞의 숫자는 윤활유의 성능이 유지되는 최저온도에서의 점도를 나타내고, 뒤의 표기는 100℃에서 점도를 나타낸다. 앞 표기는 숫자가 작을수록 저온에서 유동성이 우수하여 혹한에도 시동이 잘 걸린다. 또한 시동을 걸 때 빠른 윤활작용으로 엔진의 마모를 줄인다. 뒷 표기는 높은 수치일수록 100℃ 에서 점도가 높아진다. 예열 후 엔진오일 온도는 80~100℃ 이므로 뒷 숫자가 높으면 엔진오일이 형성하는 유막이 두꺼워져 고부하 상황에서 엔진보호에 유리하다. 그리고 연료나 수분이 엔진오일에 유입되는 경우에 발생하는 점도 저하를 보완해 준다.

표기의 내용을 살펴보면 ‘0W’는 –30℃ 이하에서 윤활유가 얼지 않고 윤활작용을 한다는 의미다. W 뒤의 표기 숫자 30은 100℃에서 윤활유의 점도가 기준에 맞게 윤활작용을 한다는 의미이다. 따라서 점도 등급은 W 앞의 표기가 작을수록 뒷 표기의 숫자가 클수록 점도특성이 우수하다.

점도가 낮을수록 연비와 가속력은 좋아진다. 반면 점도가 높으면 연비와 가속력이 저하되는 반면 아주 가혹한 운행조건에서 엔진을 더 잘 보호 할 수 있다. 점도는 신차 구매시 지급되는 ‘사용자 설명서’에서 요구하는 범위내에서 지역 및 계절, 운전 스타일에 의해 판단하면 된다.

최근 가솔린 차량의 경우 5W-20 정도의 점도에 맞추어 엔진이 설계 되고 있는 추세다. 과격한 주행을 하지 않는 경우 5W-30의 윤활유를 사용해도 된다. 그러나 터보장착 차량이나 레이싱 등을 위한 차량은 30 혹은 40점도 이상의 고점도 제품을 사용하는 것이 유리하다.

디젤의 경우는 가솔린 차량보다 많은 부하를 받으므로 디젤용 엔진오일 5W-30 정도의 점도를 사용해야 한다. 부하운전을 많이 하는 화물차나, 장거리 운전이 많은 경우는 40 점도를 기준으로 고점도의 윤활유를 사용하는 것이 좋다. 단, 각 브랜드별 기유의 첨가제 성분에 따라 약간의 차이가 발생하므로 사용 전 브랜드 홈페이지 등에서 확인하는 것이 필요하다.

이상으로 윤활유에서 점도에 대하여 살펴보았다. 다음에는 기유에 첨가되는 첨가제에 대하여 알아보도록 하겠다.

손진석 기자