닥터모튤이 알려주는 엔진오일 바로알기는 라이드매거진과 모튤코리아가 함께 진행하는 기획 콘텐츠입니다. 케미컬류 제품에 대한 정확한 정보나 진실, 그리고 독자 여러분이 알고 계시면 좋을 만한 것을 자세하게 알려드리고자 합니다. 닥터모튤이 알려주는 엔진오일 바로알기는 이번 달부터 3회에 걸쳐 자동차용 엔진오일의 국제 규격에 대하여 자세히 알아보고자 합니다. 닥터모튤이 알려주는 엔진오일 바로알기에서 다루고자 하는 국제 규격과 관련된 내용은 다음과 같습니다.

 

1회차: 자동차 엔진오일의 점도를 규정한 SAE J 300 규격

2회차: 미국산 자동차에 추천되는 엔진오일의 성능을 규정한 API 규격 및 ILSAC 규격

3회차: 유럽산 자동차에 추천되는 엔진오일의 성능을 규정한 ACEA SEQUENCE 규격

 

이 규격은 일반 상식으로 알아두기에는 조금 복잡한 면이 있지만 그래도 소비자 여러분이 알아 두어야 할 사항으로 소비자 여러분의 올바른 이해를 위하여 가능한 쉽게 설명해 보고자 합니다. SAE J 300 규격은 미국자동차공학자협회(Society of Automotive Engineers)에서 1923년부터 만들기 시작한 자동차 엔진오일의 점도 등급에 대한 세계표준입니다.  당연히 이 규격은 성능에 대한 규격이 아니기 때문에 성능에 관련해서는 API 규격, ACEA 규격 또는 OEM 규격이 병용되어야 합니다.  

그러면 SAE J 300 규격에서 말하는 자동차 엔진오일의 점도란 무엇일까요? 점도의 정의는 흐름에 대한 내부 저항을 점도라고 하는 데 물의 경우가 가장 낮은 점도를 가지고 있고 SAE J 300에서는 숫자로 점도가 높고 낮음을 표시하였습니다. 여러분은 엔진오일을 구매하실 때 2가지 숫자를 보셨을 겁니다. 승용차의 경우 5W-30이라든가 0W-40, 5W-20, 0W-20 등 이고, 상용차의 경우는 5W-30, 15W-40, 10W-40 등을 보셨을 텐데 숫자 옆에 W가 붙어 있는 것은 동절기용 점도를 규정한 것이고, 숫자만 있는 것은 고온에서의 점도만을 규정한 것입니다. 여기서 W는 WINTER의 약자로 겨울에 시동을 위해 필요한 점도를 규정한 것이고 숫자만 있는 것은 그 지역의 하절기 최고 온도에서의 점도를 규정한 것입니다. 이해를 돕기 위하여 한 자동차회사에서 주변 온도에 따라 고객에게 추천하는 표1의 가솔린엔진오일의 점도 추천표를 보면서 설명하도록 하겠습니다.       

 

주변 온도에 따른 가솔린엔진오일의 SAE 점도등급 추천표

 
우리나라는 온도변화가 겨울에 최저 영하 20℃이고 여름에 최고 영상 40℃이니까 이 표에 따라 사용할 수 있는 점도 등급은 SAE 5W-20과 5W-30입니다. SAE 10W-30의 경우는 아주 추워서 겨울에 영하 25℃이하로 떨어질 경우 시동이 잘 안 걸리는 문제가 발생할 수 있습니다.  그래서 이 문제를 극복하기 위하여 일부 윤활유회사들은 SAE 7.5W-30이라는 SAE 규격에도 없는 원가 절감형 제품을 판매하기도 했습니다. 

그럼 지금부터 SAE J 300 규격에 대해 좀 더 깊이 있게 살펴보도록 하겠습니다. 우선 저온에서의 점도인데 아래 표2의 왼쪽 2열과 3열에서 보는 바와 같이 2가지 규격이 있습니다.

  

엔진오일을 위한 점도 등급 (SAE J 300, 2015년 1월)

여러분도 아시다시피 엔진에서는 2가지 방식으로 윤활이 이루어집니다. 하나는 크랭크축에 차개가 달려서 이것으로 섬프에 있는 오일을 차 올려서 스플레시 방식으로 윤활을 하고 다른 하나는 펌프를 이용한 관로를 통한 윤활이 있습니다. 그래서 이 두 조건을 감안하여 하나는 cold cranking simulator (CCS)라는 크랭크축에서의 윤활상태를 모사한 장비로 주어진 저온에서 크랭크축이 돌 수 있기 위한 최고 점도를 규정한 것입니다. 예를 들면 0W에서의 CCS점도는 -35℃에서 6200 cP이하인데 이 의미는 -35℃에서 크랭크축이 움직이기 위해서는 그 온도에서의 점도가 6200 cP보다 낮아야 한다고 규정한 것입니다. 

다른 하나는 MRV라는 장비로 측정되는 점도인데 이것은 저온에서 엔진오일이 펌핑될 수 있는 최고 높은 점도를 규정하고 있습니다. 다시 0W에서의 예로 보면 -40℃에서 MRV 점도가 60,000 cP이하여야 한다로 되어 있습니다. 다시 말해서 이것은 -40℃에서 엔진오일의 점도가  60,000 cP보다 낮아야 펌핑될 수 있다는 의미합니다. 한 가지 재미있는 것은 극한지인 미국 북부, 캐나다, 스칸디나비아, 러시아 등에서는 한겨울에 영하 40℃이하로 기온이 내려가게 되어 SAE 0W-XX 등급의 저온 점도로도 시동이 어려워서 주차장에 아래 사진과 같은 전기 공급선이 있어서 시동 전에 미리 엔진 오일을 예열하기 위한 장치가 되어 있는 곳도 있다고 합니다. 

 
다음으로는 고온에서의 점도 규격을 살펴보도록 하겠습니다. 숫자 옆에 W가 붙지 않는 SAE 8, 16, 20, 30, 40, 50, 60 등 7가지 등급이 고온에서의 점도를 규정한 것이고 이것은 저온에서의 점도와 다르게 너무 점도가 떨어지면 마찰/마모로 인해 제대로 윤활이 될 수 없기 때문에 각 등급별로 하한 점도를 규정한 것입니다. 여기서 SAE 8과 SAE 16 등급은 2015년1월 개정 시 새로 도입된 것으로 연비 절감용 저점도 오일 규격으로 보시면 됩니다. 그러면 고온용 점도 규격을 SAE 30의 예로 살펴보면 100℃에서 튜브점도계로 동점도를 측정하였을 때 9.3cSt에서 12.5cSt 사이에 들면 SAE 30 등급이라고 부릅니다. 

그리고 여기서 끝나는 것이 아니고 150℃에서 HTHS 점도계로 측정한 점도값이 2.9cSt이상이어야 합니다. 이것은 엔진에서의 오일 온도가 150℃까지 올라간다는 것을 의미하며 금속 간의 마찰을 줄이고 엔진 보호를 위해서 이 온도에서 요구되는 최소 점도를 규정한 것입니다. 그리고 5W-30, 5W-40, 0W-30 등 고온과 저온의 양쪽 규격을 모두 만족하는 경우를 다급 점도 오일이라고 하고 이 다급 점도가 되어야만 계절에 따른 오일 교환 없이 사계절 동안 한 가지 오일을 사용할 수 있다는 것을 의미합니다. 

지금까지 SAE J 300 엔진오일의 점도 규격에 대하여 알아보았습니다. 생각보다 간단하지는 않지만 이해되셨으리라 판단되며 마지막으로 여러분 차량이 최적 상태를 유지하기 위해서라도 우리나라 기후에 맞는 최적의 오일 점도를 선택하시기 바랍니다. 그럼 다음번에는 API 및 ILSAC 성능 규격을 가지고 다시 찾아뵙도록 하겠습니다. 감사합니다.

참고 문헌
주1): 현대자동차 인터넷의 취급 설명서
주2): LUBE’N’GREASES MAGAZINE 2015년 11월호 Volume 21, Issue 11
주3): Image for block heater in You Tube

<저작권자 © 라이드매거진, 무단 전재 및 재배포 금지>