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윤활유의 정의

윤활은 움직이는 두 물체의 마찰면 사이에 적당한 물체(액체, 고체)를 적당한 방법으로 공급하여 마찰 저항을 줄임으로써, 움직임을 원활하게 하는 동시에 기계적인 소실을 줄이는 것을 말합니다.
즉, 상대 운동하는 물체를 윤활막에 의해 분리시킴으로써 표면 손상을 방지하는 것으로 이때 사용되는 물질을 윤활유(Lubricants)라고 합니다.

윤활유 적용처

내연기관(자동차용, 오토바이용, 선박용, 철도용 등), 트렌스미션, 산업용 장비(유압기, 압축기, 터빈 등)
LUBRICATING AREAS
- AUTOMOTIVE ENGINE OIL
- GREASES
- INDUSTRIAL
- MARINE LUBRICANTS
- HYDRAULIC
- THF
- TRANSMISSION
- POWER PLANT
- LOCOMOTIVE
윤활유 기능
- 1. 마찰/마모 저감
  
  마찰을 작게 하여 기계의 마모를 줄여주는 적용으로 윤활의 최대 목적
- 2. 냉각
  
  마찰에 의해 생긴 열, 또는 외부로 부터 전달되는 열 등을 흡수하여 윤활 시스템 외부로 방출시키는 작용
- 3. 세정
  
  접촉 부위에 불완전 연소에 의한 탄화물, 금속 마모분 또는 먼지등의 불순물이 침입했을 때 이것을 금속 면으로부터 씻어주는 작용
- 4. 기계보호(방청)
  
  공기중의 산소나 물 또는 부식성 가스에 의해서 윤활면에 녹이 발생되는 것을 보호해 주는 작용
- 5. 밀봉
  
  기계의 접동 부분을 밀봉하는 것으로 실린더 내의 분사가스 누설을 방지하거나 외부로부터 물이나 먼지 등의 칩입을 막아주는 작용
- 6. 용력 분산
  
  마찰부분에 국부적으로 가해진 힘을 균일하게 분산시키는 작용
이처럼 윤활유는 다양한 기능을 통해 장비 보호 및 수명 연장들을 돕습니다.
이는 신체의 혈액과 유사한 역할이라고 볼 수 있는데, 혈액과 윤활유의 유사성을 정리하면 아래와 같습니다.
- 혈액의 작용
  
  영양소 공급
  
  노폐물 제거
  
  항균작용
  
  신체상태 파악
  
  혈액이상 · 혈관계 이상
- 윤활유의 작용
  
  마찰마모방지
  
  이물질 제거
  
  녹 부식방지
  
  기계 상태 파악
  
  윤활유이상 · 유로폐색
윤활상태

일반적으로 윤활상태는 윤활유의 유막의 두께에 의해 다음 3가지로 나눕니다.
- 유체윤활
  
  Fluid-film Lubrication
  
  후막윤활 또는 완전윤활이라고도 하며 가장 이상적인 윤활상태입니다.
- 경계윤활
  
  Boundary Lubrication
  
  박막윤활 또는 불완전 윤활이라고도 하며 윤활유의 점도가 떨어져서 움직이는 속도가 느려지거나 또는 윤활유의 양이 충분치 못할때는 유막의 두께가 얇아지는 박막상태가 됩니다. 마찰표면에 흡착된 얇은 분자막에 의해 윤활이 이루어집니다.
- 극압윤활
  
  Extreme Pressure Lubrication
  
  하중이 많이 걸리거나 마찰면의 온도가 높게 되면 마찰면이 접촉하여 파괴되기 쉽습니다. 이러한 극압마찰을 적게 하기 위해 통상 윤활유에는 극압 첨가제를 넣어 금속표면과 화학적으로 반응하여 극압막을 만듭니다.

윤활유 구성

윤활유는 크게 기유와 첨가제로 구성되어 있습니다.

윤활유 종류

현재 사용되고 있는 윤활유에는 여러 중류가 있습니다만 일반적으로 액상의 윤활유와 반고체상의 그리이스, 그외 고체 윤활유로 나눕니다.

1. 광유(Mineral oil)

원유에서 제조되는 광유는, 원유의 종류에 따라 다음 3가지로 나눕니다.

파라핀계 윤활유
나프틴계 윤활유
혼합계 윤활유

파라핀계와 나프텐계의 윤활유의 일반적 성상

파라핀계와 나프텐계의 윤활유의 일반적 성상
구분	파라핀계	나프텐계
비중(S.G.)	작음	큼
점도지수(VI)	높음	낮음
유동점(PP)	높음	낮음

광유는 온도에 의한 점도의 변화를 나타내는 점도지수(Viscosity-Index)

광유는 온도에 의한 점도의 변화를 나타내는 점도지수(Viscosity-Index)
종류	점도지수
고점도지수유(HVI)	약 80 이상
중점도지수유(MVI)	약 65 ~ 80
저점도지수유(LVI)	약 65 이하

이러한 광유계 윤활유의 원료가 되는 기름을 기유(Base oil)라 하는데 기유는 원유를 정제하여 만들며 그 정제방법에 따라 다음과 같이 구분됩니다.

보통정제유: 산, 알카리, 백토 처리 등으로 화학처리한 기름
용제정제유: 용제를 사용해서 정제한 기름으로 정제유에 비해서 산화안정성이 좋습니다.
수첨개질유: 고온, 고압의 가혹한 조건에서 촉매를 사용하여 고도로 정제한기름으로 일반 정제유에 비해서 산화안정성 등 모든 성능이 매우 우수합니다.

2. 지방유(Fatty oil)

식물유 및 동물유로서 항공엔진용 또는 절삭용의 일부 용도, 혼성유 및 그리이스의 원료로 사용됩니다.

3. 혼성유(Mixed oil)

4. 합성유(Synthesized oil)

여러 원료에서 화학적으로 합성한 윤활유로서 그 대표적인 것들은 아래와 같습니다.

Silicone oil: 정밀기계유, 고온작동유 및 소포제로서 쓰이고 있습니다.
Di-Ester oil: 항공기계 및 제트엔진용, 작동유 및 저온용 그리이스의 기유로 쓰입니다.

윤활유 구분

윤활유의 구분은 기준에 따라 매우 다양합니다.
아래는 윤활유를 엔진/Driveline/산업용 등에 따라 분류 한 것이며, 해당 유종에 속한 당사 대표 제품을 표기하였습니다.

윤활유 구분
대분류	적용처	구분		Remarks	당사 대표 제품	Industry 규격
Non Off-Road	엔진	승용차	가솔린(PCMO)		X7	API SN Plus, ILSAC GF-5
			디젤 (가솔린겸용), (PCMO)	후처리장치 미장착	Top, X9	ACEA A3/B3, A3/B4
			디젤 (가솔린겸용), (PCMO)	후처리장치 장착	Top, X9	ACEA C1, C2, C3, C4
		버스/트럭	디젤(HDDO)	후처리장치 미장착	X5000	API CI-4, ACEA E4
			디젤(HDDO)	후처리장치 장착	X7000, 9000	API CJ-4, ACEA E6/E9
			CNG		ZIC CNG	-
		모터 싸이클	2행정엔진	연료/윤활유 혼합(스쿠터)	ZIC M5	JASO FC/D, TC
		모터 싸이클	4행정엔진	엔진/트랜스미션 동시 윤활	ZIC M9, M7	JASO MA, MB
		선박	2행정엔진	초대형 선박	SuperMar Cyl	-
		선박	4행정엔진	중형/대형 선박	SuperMar TP	-
	DriveTrain	트랜스 미션 / 차동 기어	자동변속기 (ATF)	OEM 별 트랜스미션 설계가 상이하여 이에 맞는 각각의 제품 설계 필요	DEXRON VI, XP-3, ATF 6	Dexron, Mercon 등
			수동/차동기어(MTF)	산업용 기어유 대비 고온에서 운전	G-5, G-EP, G-FF	MT, GL-4, GL-5
			기타 변속기	무단 변속기(CVT) 등	CVTF Multi
		충격흡수유(SAO)			Mando10, Mando7	-
Off-Road	산업기계/ 발전소/ 건설중장비	유압 시스템	범용/저하중	범용유압유	SUPERVIS	-
			고하중용	내마모성 유압유	SUPERVIS AW/ZF	-
			사계절/중장비	중장비용 유압유	SUPERVIS X, ZIC VEGA	-
		터빈	스팀/가스	수분리성, 산화안정성, 슬러지방지성	TURBINE	-
		산업용기어	고하중	저온에서 운전 및 수분리성	SUPERGEAR EP	-
		구름 베어링	그리이스	항복응력이 있는 윤활제 (증주제 포함)	Crown, Royal	-
	기타	프로세스유(절연유 등), 윤활목적 이외 용도(Functional Fluid)			-	-

PCDO(Passenger Car Diesel Oil, 승용차랑용 디젤 엔진 오일)나 HDDO(Heavy Duty Diesel Oil, 대형 트럭 엔진 오일)와 같이 디젤엔진 오일의 경우 후처리 장치 장착 여부에 따라 적용 가능한 오일이 있습니다. PCMO는 Passenger Car Motor Oil의 약자로 승용차량용 엔진오일 중 특히 가솔린을 연료로 사용하는 자동차용 엔진오일을 가리킵니다.

모터 사이클 오일 중 2행정 엔진은 연소시 스모크가 적도록, 4행정 엔진은 마찰제어 특성을 만족시키도록 설계되어 있습니다. 선박유의 경우 사용 연료의 함 함량이 높을수록 전염기가가 높은 제품을 사용하며 통상 소형 선박의 경우는 육상엔진오일을 사용합니다. ATF(Automatic Transmission Fluid, 자동변속기용 자동차 기어유)는 자동차 제조사 마다 설계가 상이하여 각각에 맞는 제품 설계가 필요합니다. 산업유의 유압작동유, 터빈유등의 경우 수분리성 및 산화안정성이 요구되며, 기어유의 경우는 극압성능 등이 요구됩니다.

엔진오일

점도 규격

SAE(Society of Automotive Engineers: 미국자동차기술자협회) J300 규정을 따르며, 저온 점도(CCS, MRV) 고온 점도 점도(Kinematic Viscosity at 100°C, HTHS) 조건이 있습니다.

점도 규격
점도등급	저온점도		동점도(cSt) @ 100°C		고온고26.1전단 점도 (HTHS, CP) @ 1500
점도등급	크랭킹 점도 (CSS, CP)	펌핑 점도 (MRV, cP)	최소	최대	고온고26.1전단 점도 (HTHS, CP) @ 1500
0W	6,200 at -35	60,000 at -40	3.8	ㅡ	ㅡ
5W	6,600 at -30	60,000 at -35	3.8	ㅡ	ㅡ
10W	7,000 at -25	60,000 at -30	4.1	ㅡ	ㅡ
15W	7,000 at -20	60,000 at -25	5.6	ㅡ	ㅡ
20W	9,500 at -15	60,000 at -20	5.6	ㅡ	ㅡ
25W	13,000 at -10	60,000 at -15	9.3	ㅡ	ㅡ
8	ㅡ	ㅡ	4.0	6.1	1.7
12	ㅡ	ㅡ	5.0	7.1	2.0
16	ㅡ	ㅡ	6.1	8.2	2.3
20	ㅡ	ㅡ	6.9	9.3	2.6
30	ㅡ	ㅡ	9.3	12.5	2.9
40	ㅡ	ㅡ	12.5	16.3	3.5(0W -40, 5W -40, 10W-40)
40	ㅡ	ㅡ	12.5	16.3	13.7(15W -40, 20W 16.3-40, 40 monograde) 21.9
50	ㅡ	ㅡ	16.3	21.9	3.7
60	ㅡ	ㅡ	21.9	26.1	3.7

자동차용 기어유

1. 점도 규격

SAE J3068을 따르며 저온성능(Brookfield)과 고온 점도(Kinematic Viscosity at 100°C) 조건이 있습니다.

점도 규격
SAE Viscosity Grade	Maximum Temperature for viscosity of 150,000CP°C	Viscosity @ 100°C Minimum cSt	Viscosity @ 100°C Maximum cSt	Approx. EquivalentISO Grading
0W	-55	4.1	ㅡ	22-32
5W	-40	4.1	ㅡ	22-46
10W	-26	7.0	ㅡ	46-100
15W	-12	11.0	ㅡ	100-150
20W	ㅡ	7.0	<11.0	45-100
25W	ㅡ	11.0	<13.5	100
8	ㅡ	13.5	<18.5	150-320
12	ㅡ	18.5	<24.5	ㅡ
16	ㅡ	24.0	<32.5	320-680
20	ㅡ	32.5	<41.0	ㅡ
30	ㅡ	41.0	ㅡ	1000

2. 성능 규격

- API772: GL-1,2,3,4,5,6, MT-1
- US Military 772 : MIL-L-2105A, 2105B, 2105C, 21050, MIL-PRF-2105E

산업용 윤활유 규격

점도 규격

Isolinternational Standards Organization, 국제 표준화 기구) 규정에 따르며, 40°C에서의 동점도를 기준으로 구분합니다.

점도 규격
점도등급	Kinematic viscosity at 40°C [mm² /s = cSt]
점도등급	Mid-point	Minimum	Maximum
ISO VG 2	2.2	1.98	2.42
ISO VG 3	3.2	1.98	2.42
ISO VG 5	4.6	4.14	5.06
ISO VG 7	6.8	6.12	7.48
ISO VG 10	10	9.0	11.0
ISO VG 15	15	13.5	16.5
ISO VG 22	22	19.8	24.2
ISO VG 32	32	28.8	35.2
ISO VG 46	46	41.4	50.6
ISO VG 68	68	61.2	74.8
ISO VG 100	100	90	110
ISO VG 150	150	135	165
ISO VG 220	220	198	242
ISO VG 320	320	288	352
ISO VG 400	460	414	506
ISO VG 680	680	612	748
ISO VG 1000	1000	900	1100
ISO VG 1500	1500	1350	1650

산업용 기어유의 경우는 AGMA(American Gear Manufactures Association)에서는 ISO VG (Miscosity Grade)에 따라 아래와 같이 AGMA 0~11로 나누기도 합니다.

점도 규격
ISO viscosity grade	Mid-point viscosity at 40°C ㎟/s1	Kinematic viscosity limits at 40°C ㎟/s1		Former AGMA grade equivalent2
ISO viscosity grade	Mid-point viscosity at 40°C ㎟/s1	min	max	Former AGMA grade equivalent2
ISO VG 32	32	28.8	35.2	0
ISO VG 46	46	41.4	50.6	1
ISO VG 68	68	61.2	74.8	2
ISO VG 68	68	61.2	74.8	2
ISO VG 100	100	90.9	110	3
ISO VG 150	150	135	165	4
ISO VG 220	220	198	242	5
ISO VG 320	320	288	352	6
ISO VG 460	460	414	506	7
ISO VG 680	680	612	748	8
ISO VG 1000	1000	900	1100	8A
ISO VG 1500	1500	1350	1650	9
ISO VG 2200	2200	1980	2420	10
ISO VG 3200	3200	2880	3520	11

NOTES

1The preferred unit for kinematic viscosity is mm/s, commonly referred to as centistokelcst).
2With the change from AGMA viscosity grade equivalents to ISO viscosity grade classifications, the designations S, EP, R and COMP will no longer be used as part of the viscosity grade nomenclature

엔진오일

1. 협회 규격

API (American Petroleum Institute, 미국 석유 협회) :
API에서 만든 엔진 오일 규격으로 가 솔린 및 대형디젤로 구분되어 있다. 신 규격 일수록 산화안정성, 연비, 내구성 등이 강화됩니다.
- 가솔린
  
  API SG, SH, SJ, SL, SM, SN, SN Plus
  불꽃 점화(Spark ignitionl의 약자인 S로 시작해 SA-SN으로 표기합니다. SA, SB, SC. SD, SE, SF, SG, SH를 거쳐 현재의 SJ, SL, SM, SN, SN Plus 의 규격까지 제정되었습니다.
- 대형디젤
  
  CF4, CG-4, CH-4. CA4, C-4. CK-4(FA-4)
압축점화(Compression ignition)의 약자인 C로 시작해 CA-CK-4로 표기합니다. CA. CB, CC. CD, CE. CF를 거쳐 CG-4, CH-4, C4, CJ-4, CK-4의 규격까지 제정 되었습니다.

ILSAC (International Lubricant Standardization and Approval Committee, 2 89표준 및 승인 협회) :
북미/일본 자동차사로 구성된 ILSAC 에서 만든 엔진 오일 규격으로 GF1. 2, 3, 4.5이 있습니다. 기본적으로 API 성능에 연비 성능을 강화한 규격입니다.

ACEA (Association des Constructcteurs Europeens d'Automobilles, 유럽 자동차사 협회) :
ACEA에서 만든 엔진 오일 규격으로 API나 ILSAC 대비 유럽차량 특유의 내구성과 교환주기 연장을 강조한 엔진오일 규격으로 동상 2년 주기로 규격이 개정됩니다.
차량 종류에 따라 크게 세가지로 구분되며, 각각은 성능 및 연비 (HTHSI/SAPS 레벨에 따라 세분화 됩니다.
- 승용(가솔린/디젤) : A3/B3, A3/B4, A5/B5 (AI/BI 규격이 있었으나 2016 ACEA 개정시 페기됨)
- 대형디젤 : E4, E6, E7, E9
- 후처리장치(배기가스 저감장치) 장착 차량용 : C1. C2, C3. C4, C5
2. OEM 규격

협회(API, ILSAC, ACEA)와 별도로 자동차 제조사 마다 자체적으로 오일 규격이 존재하며, OEM마다 요구 스펙이 상이합니다. 대표적인 OEM의 규격 명칭은 아래와 같습니다.
- 승용
  
  Mercedes-Benz: MB 229.1, 229.3, 229.31, 229.5, 229.51 등
  Volkswagen: WW 50200, 504 00,505 00,505 01, 507 00
  General Motor: Dexos 1, Dexos 2
  Renault : RN 0700, 0710, 0720
- 대형디젤
  
  Mercedes-Benz: MB 228.1.228.3, 228.31.228.5.228.51등
  MAN : M 3275, 3277,3477 등
  Volvo VDS-3, 4, 4.55 등
  Cummins : Cummins 20078, 20081등
자동차용 기어유

성능 규격

API 규격 : GL-1, 2, 3, 4, 5, 6, MT-1
US Military 규격 : MIL-L-2105A, 2105B, 2105C, 2105D, MIL-PRF-2105E

자동차 변속기유

성능 규격

협회(API, ILSAC, ACEA)와 별도로 자동차 제조사 마다 자체적으로 오일 규격이 존재하며, OEM마다 요구 스펙이 상이합니다. 대표적인 OEM의 규격 명칭은 아래와 같습니다.
- General Motor: Dexron III, VI 등
  Ford : Mercon V, Mercon LV, Mercon SP 등
  Hyundai : SP III, IV 등
- ZE: TEEML 03D, 04D, 05L, 09, 11B, 16L, 170, 14A 등
  Chrysler : MS-1872, 5931, 9602, 10838 등
산업용 윤활유 규격

성능 규격

산업유에 속한 유종은 굉장히 다양하며, 각 유종에 따라 다양한 성능 규격이 존재합니다. 유압 유, 기어유, 터빈유의 대표적인 성능 규격은 아래와 같습니다.
- 유압유
  
  Denison : HF-0, 1, 2
  DIN 51524 : Part I, Part II, Part III
  ISO 11158 : HH, HL, HM, HV
  Cincinnati Machine(CM) : P-68, 69, 70
  Vickers : 104C, 35VQ25, 1-286-S, M-2950-S
  Us Steel : 127, 136
- 기어유
  
  AGMA 9005 : E02, F17
  DIN 51517: Part I, Part II, Part III
  ISO 12925-1 : CKB, CKC, CKD, CKE, CKS
  US Steel : 224
- 터빈유
  
  DIN 51515 : Part I, Part II
  General Electric: GEK-32568, GEK-107395
윤활유 트렌드
- 연비향상
  
  각국 연비 규제에 대응하기 위해 오일의 저 점도화 및 마찰 저감제 적용/성능 향상을 통해 연비 향상을 도모합니다.
- 후처리 장치와의 상응성
  
  배기가스 규제에 대응하기 위해 도입된 후처리 장치(SGR, EGR, DPF등)의 성능 보호 및 수명 연장을 위해 오일의 SAPS (Sulfated Ash, Phosphoarous, Sulfur) 함량을 줄이고 있습니다.
- Long Drain Interval
  
  기우/첨가제의 휘발성 및 산화 안정성등의 성능 향상을 통해 오일의 내구성을 강화시켜 Long Drain Interval(교환주기)를 도모합니다.