▲ 문학훈 오산대학교 자동차과 교수     ©화성신문

자동차 관리에서 엔진오일의 중요성은 아무리 말해도 지나치지 않다. 엔진오일은 연소실과 피스톤 사이의 유막과 기밀을 유지하고 엔진 각 부분을 윤활하고, 더불어 냉각 효과, 청정성 유지, 각종 기구의 유압 형성 등을 비롯한 많은 역할을 하고 있으며, 엔진오일은 엔진 구동 시간에 비례해 산화되고 소모되므로 엔진오일 상태를 정기적으로 점검해야 하고, 필요할 경우에는 엔진오일을 보충하거나 교환하는 것이 자동차 관리의 첫걸음이라고 할 수 있다.

엔진오일의 기유(Base Oil)

엔진오일은 기유에 첨가제를 더해 만든다. 기유가 엔진오일에서 차지하는 비율은 80~90%에 달하며 내구성, 점도 지수, 증발량, 용해도 등을 비롯한 엔진오일 특성에 큰 영향을 미치기도 한다. 여기에 첨가제를 넣어 원하는 성능을 끌어낸 것이 시중에 파는 엔진오일인 것이다.

기유는 그룹 1부터 그룹 5까지 나뉘며 원유를 증류한 뒤 용제로 불순물을 제거하고 수소 첨가 분해를 통해 원자 재배열 과정을 거쳐 기유를 만들고 그룹 1, 2, 3로 분류하게 된다. 이중 그룹 1, 2는 광유로, 그룹 3은 합성유로 부른다. 같은 원유에서 추출한 것인데 왜 그룹 3은 합성유로 부를까? 그룹 3 기유는 수소 첨가 분해 과정을 두 번 거쳐 점도 지수를 120 초과로 올린 것이기 때문이다.

엔진오일의 규격

엔진오일에는 규격이 있으며 미국석유협회와 유럽자동차제조협회(ACEA)가 정한 규격이 대표적이다. 엔진오일 규격은 엔진 성능이 발전함에 따라 계속 개정돼 왔으며 최신 규격에 맞춰 만든 엔진오일은 기존 규격의 엔진오일에서 요구하는 성능을 넘어서게 되는 것이다. 오래된 자동차에 최신 규격의 엔진오일을 넣는 것은 괜찮지만, 반대로 새 자동차에 오래된 규격의 엔진오일을 넣으면 안 되는 이유이기도 하다. 미국석유협회에서는 2023년 현재 가솔린 엔진오일은 ‘S’(Service Station Classification)를 사용하고 있으며, 등장한 순서에 따라 SN, SN PLUS, SP 등으로 구분하고 있다. 디젤 엔진오일의 최신 규격은 2017년의 CK-4, FA-4 이다. FA-4가 저유황 연료(최대 15ppm), CK-4가 고유황 연료(최대 500ppm)에 대응하며, 유럽자동차제조협회에서는 엔진오일 표준 등급을 ACEA-C로 정하고 가솔린 엔진, 디젤 엔진, 배기가스 후처리 장치가 달린 디젤 엔진 등으로 카테고리를 분류하고 있다.

점도 지수

엔진오일을 고를 때 중요한 부분 중 하나가 바로 ‘점도 지수’이고 점도 지수란 온도에 따라 엔진오일의 점성이 변화하는 정도를 나타내며 점성 변화 폭이 적을 경우 점도 지수가 높아지게 된다. 

이런 엔진오일의 점도 등급은 미국자동차공학회(SAE)의 J300 분류를 따라 저온과 고온의 점도로 구분하며, 엔진오일 점도를 읽는 방법은 5W-30을 기준으로 살펴보면, W는 겨울을 뜻하는 영어 단어 윈터(Winter)에서 따온 것으로 저온 점도를 의미하며 앞의 숫자가 0에 가까울수록 점도가 낮아 저온에서의 흐름성이 좋다는 것이다. 

5W 등급은 -30℃의 온도에서 6,600m Pa.s 이하, 0W 등급은 -35℃의 온도에서 6,200mPa.s 이하의 점도를 발휘하는 것을 나타내며, 뒤의 숫자는 고온 점도를 뜻한다. 숫자가 높을수록 고온에서 높은 점도를 유지해 윤활에 적절한 유막을 형성하고 30등급은 100℃에서 9.3㎟/s 이상 12.5㎟/s 미만 점도를, 40등급은 12.5㎟ 이상 16.3㎟ 미만 점도를 내야 한다. 

하지만 숫자가 높다고 항상 좋은 것은 아니며 자동차의 엔진은 특성에 따라 필요한 엔진오일 점도가 달라지기 마련이기 때문이다. 필요 이상으로 높은 점도의 엔진오일을 사용하면 엔진 내부 저항이 커져 동력 손실이 발생한다. 반대로 요구되는 조건보다 낮은 점도의 엔진오일을 사용할 경우에는 고온에서 유막을 충분히 형성하지 못하고, 엔진 내부가 마모될 수 있다.

최근에 많은 출고량을 보이고 있는 하이브리드 차량은 엔진의 가동시간이 내연기관보다 적기 때문에, 엔진오일 교환 주기도 주행거리만으로 교환해 주는 것은 환경오염 우려도 있으므로 주행시간을 고려하여 교환해 주는 것이 좋다. 

hhmoon@osan.ac.kr