①︎ 액체 윤활유와
②︎ 반고체 윤활제/그리스(grease)
③︎ 고체 윤활제
시계나 계측기와 같이 정밀한 기계에 사용하는 윤활유는 점도가 낮은 윤활유(정밀 기계유)사용
반면 높은 온도와 압력을 견뎌야 하는 로켓의 베어링에는 안정적이고 마찰을 잘 견딜 수 있는 고체 윤활유 사용
반고체 윤활유, 그리스
그리스(grease)는 윤활유에 증주제를 첨가해서 만든 젤 타입의 윤활유
증주제는 유체 성분을 반고체로 전환시키기 위해 첨가되는 성분으로 그리스는 흐르지 않는 특징 덕분에 일반적인 액체 윤활유보다 밀봉이 더 쉬워
그리스는 장기간 무급유 상태에서도 윤활을 할 수 있어 기름을 지속적으로 공급하기 어려운 곳에서 자주 사용.
점착력이 뛰어난 그리스는 쉽게 흘러내리지 않아 윤활작용이 오랫동안 남고, 또 고속 회전 베어링에서도 누출이 적어
고온 고압의 환경에서 사용되는 항공 장비나 부식이 심한 펌프, 전기모터 및 고속 베어링, 저속 베어링, 철강 공장, 인쇄기계, 기어 등 각종 산업 설비에는 그리스 사용
윤활유 대부분을 차지하는 기본원료, 기유
윤활유의 종류는 매우 다양하지만 모든 윤활유는 ‘기유(Base oil)’를 기본 원료로 만듭니다. 기유는 원유의 정제 공정을 통해 나온 기유와 인공적으로 합성해서 만든 합성기유가 있습니다. 기유는 윤활유의 80~90% 이상을 차지합니다.
자동차 엔진오일 또는 기어오일의 경우는 기유 비율이 80~85%, 유압 작동유나 터빈 오일과 같은 산업용 오일의 경우 무려 95~99%를 기유가 차지합니다.
기유의 비중이 큰 만큼, 기유의 품질과 성능은 윤활유 전체의 성능과 품질을 결정합니다.
기유는 탄소와 수소 분자로 구성
탄소가 일직선으로 나열된 것은 파라핀,
탄소가 단일 결합의 고리 모양의 분자를 이루면 나프텐,
탄소가 이중 결합으로 육각형의 벤젠 고리가 있는 분자는 아로마틱
이 세 가지 유형이 얼마나, 어떻게 섞여 있느냐에 따라 기유의 용해도, 점도지수, 산화 안정성, 열 안정성 등의 차이가 생깁니다. 이렇게 생긴 기유의 차이는 윤활유의 차이로 이어집니다.
안전하고 오랫동안 쓸 수 있는 윤활유를 만들기 위해서는 ‘산화 안정성’과 ‘열 안정성’이 좋은 기유가 필요합니다.
파라핀이 많은 기유는 강한 파라핀의 단일결합력으로 인해 열 산화 반응에 안정적
파라핀 기유는 온도 변화에 따른 점도 변화가 낮아, 즉 VI(Viscosity Index) 값이 높기에 상대적으로 파라핀이 많은 기유는 엔진오일에서 많이 사용
한편, 합성기유는 원유에서 얻은 기유와 달리 불순물이 적고, 산화 안정성이 월등
특히 지방산을 갖고 합성하는 폴리올 에스테르 기유는 좋은 용해도와 산화 안정성을 가진 데다가 자연에서 분해되는 친환경 윤활유로도 각광받음
반면 아로마틱 탄화수소는 열 산화 안정이 나빠 윤활유를 빠르게 산화시킴