가솔린 엔진오일 교환 주기 (Feat. 7~8천km 이유?)
오늘은 제가 왜 팰리세이드 가솔린 엔진오일을 ZIC Zero 0W-30을 선택하였는지, 그리고 왜 엔진오일 교환 주기를 7,000 ~ 8,000 km로 잡았는지 관련 내용을 알아보려고 합니다.
당연히 저는 전문가가 아닙니다. 화공 전문도 아닙니다. 다만, 객관적인 자료를 잘 취합하여 정리하는 재주는 있습니다.
오늘 알아볼 내용도, 왜 제가 저런 판단을 했는지 객관적인 자료를 토대로 정리해보겠습니다.
1. 엔진 오일의 교환시기를 판단하는데 필요한 물성치는?
1) TBN(Total Base Number)
- 엔진오일에 함유된 염기 물질의 양을 타다냄. 염기 물질은 산성 물질을 중 화시키는 역할을 함. 고로 금속을 부식시키는 산성 물질을 중화시키는 능력(?) 정도로 볼수 있겠음
2) 동점도
- 점도를 유체의 밀도로 나누어 주는 정의로, 동점도는 얼마나 유동성이 좋은가 즉, 잘 흐를 수 있는 정도를 나태내는 상대적 지표로 동점도가 낮을수록 잘 흐름
동점도에 대한 설명은 하기 참고
2. 엔진 오일 교체 시기는 어떻게 판단하는가?
1) TBN의 값이 TAN(Total Acid Number)보다 낮을 경우
- TBN의 초기값이 절반이 되어 TAN 보다 낮을 경우, 엔진오일이 산성화되어 엔진에 데미지를 주기 시작
2) 신유대비 동점도가 20% 낮아질 경우
- 점도가 낮아졌다는 건, 엔진오일의 유막이 깨졌다는 걸로 엔진오일의 윤활 능력이 낮아져 엔진에 데미지를 가함
- 하지만, 서킷과 같은 고부하 환경이 아니고는 동점도로 엔진오일 교환 주기를 판단하기는 어려움이 있음. 이유는 동점도가 20% 줄어드는 시간보다, TBA가 TAN보다 낮아지는 시간이 훨씬 짧기에 TBA 수치로 교환 주시를 산정함.
3. 엔진 오일 교체는 그럼 언제쯤 해야 하는가?
1) 일반적으로 한/미/일 가솔린 엔진에 널리 사용되는 ILSAC CF-5, GM dexos1 규격의 오일의 TBN값은 10,000km 주행 이전에 초기값의 절반 이하로 떨어지는 것을 확인
2) 유럽 가솔린 엔진이나 디젤 엔진에 사용되는 Long Life 엔진오일인 VW 504.00/507.00 규격 오일조차 10,000km 주행 이후에 TBN값이 초기값의 절반 이하가 된 것을 확인(엄청 비싸네)
3) 사용유 분석 결과 10,000km 이상의 사용이 추천되는 오일은 초기 TBN 값이 12mg KOH/g 이 넘으며 최고급 첨가제와 기유가 들어가 있는 최고등급 규격의 오일에 한정 됨.(출처 하기 링크)
참고: 젠쿱 2.0 사용유 분석 결과
4. 3번의 결과를 보면 고가의 엔진오일을 제외하고 대부분 10,000km 이내에 교체 하는데, 그럼 7,000km 라는 숫자는 어디에서 나온 것인가?
1) 사용유 분석이라는 것이 있음. 실제 사용한 오일은 분석하여 차량의 상태 및 오일의 교환 주기를 수치화하여 알수 있음
2) 북미 최대 엔진오일 포럼 "Bob is the Oil Guy", 러시아 엔진오일 포럼 "Oil-club.ru" 에서 이미 누적된 수많은 데이터를 참고하면,
일반적인 3기유 VHVI 기유 오일 기준으로ACEA A3, A5등 Full SAPS(황저감오일) 300~350 시간 사용 후, ILSAG=C GF-5, AECA C3 등의 Mid SAPS 200~250 시간 사용 후 교환함.
참고: 성능규격
제29화 팰리세이드 가솔린 엔진오일 교환(첫번째 오일 교환)
드디어 첫 오일을 교환했습니다. 공임나라 사람이 너무 많아서, 미친 돈 주고 블루핸즈 갔습니다. 오일, 오일필터 미리 구매했고, 공임만 주고 교환했습니다. 공임비 33,000원 + VAT(10%) = 36,300원
54mm.tistory.com
운전 시간과 평균 속력을 대입하여 계산해보면, 한국에서 시내 주행 위주로 운행한다면 평균 속력 20~30km/h 정도이기에, Mid SAPS 규격 오일을 사용하는 대부분의 차량 적정 교환 주기는 4,000~ 7,500km가 되며, 이는 국내 제조사에서 제시하는 가혹조건의 주기와 유사함.
시내주행 및 단거리 주행 비중이 높은 일본에서는 아직까지 3,000~5,000km 주기가 제시되고 있음.
나는 고속도로 주행이 많기 때문에 두 배를 가져가야지?라고 생각하지만, 차량 트립을 보면 아무리 고속주행을 많이해도 평균속력이 50km/h 이상인 경우는 드뭄. 고속도로 지정차로 운영 및 고속도로 진입까지의 교통체증은 다른 나라에 비하여 심각함.
따라서, 고속주행이 많다 하여도 10,000km 후에 교환하는 것은 TAN 수치의 상승으로 인하여 엔진 데미지가 일어날 수 있음.
사용유 분석 결과
- 분석시점 : 2014.08.14
- 차량 : GM Equinox 2,4 GDI엔진
- 오일 : 모빌 1 5W30(은도끼)
- 교환주기 : 평균 7,000 마일(11,000 km~12,000 km)
- 분석결과 review
: 먼저 100도의 동점도 변화를 보면 신유 대비 20% 점도저하의 limit인 8.8 cSt 아래로 내려가 있습니다. (5w20점도 수준)
: 연료의 혼입량도 GDI엔진이라 0.5% ~ 2.8% 까지의 연료 혼입률을 나타냅니다.
: 전염기가(TBN)는 신유대비 50%의 한계치(4.85) 보다 많이 낮은편(1.6~3.6)으로 오일이 산성화가 진행 되었다고 볼수 있음.
출처
5. 독 3사 메뉴얼은 보면 내수보다 긴 엔진 오일 교환 주기를 제시하는 이유는?
1) 실제로 320d 초기 엔진오일 교환은 20,000km 이상으로 보고 있음. 예전 M3 탈때 만났던 동생이 15,000km 탔을때 이미 엔진은 경운기 수준이었음. 이미 TAN 값이 TBN을 상회했을 것으로 예상. 또한, Drag를 엄청 했었는데 이미 엔진의 마모는 상당했을 듯.
말이 샜는데, 유럽에서는 시내 교통체증이 상대적으로 우리나라와 비교하여 적기 때문에 통상 교환 주기를 15,000~34,000km 까지 제시하고 있으며, 가혹주기는 따로 제시하는 경우도 거의 없음.
특히, Long Term 주기를 제시하는 차량의 경우 냉각수 양이 동급 차량보다 아주 많은 경우가 특징임.
그렇기 때문에, 메뉴얼데로 엔진오일을 교환한다는 것은 국내 사정에 맞기 않기에 엔진에 무리가 될 수 밖에 없음.
반대로, 이런 이유로 국내 차량도 수출형은 내수보다 통상 1.5배의 긴 엔진오일 교환 주기를 갖고 있음.
6. 매스컴 및 전문가들이 말하는 10,000km 이상 주행 후 교환 해도 된다는 이유는 뭔가?
1) 2012년 한국석유관리원에서 10,000km 주행한 차량의 엔진오일 상태를 점검한 결과 점도면에서 새 엔진오일에 비해 크게 떨어지지 않았다는 발표를 내놓음. 이것 때문에 일반적인 운전자는 보통 5,000km 주행 후 엔진 오일을 교환할 필요가 없으며, 연간 약 5천억원의 비용을 줄일 수 있다고 발표함.
상기에 언급한 내용과 같이, 점도가 떨어지는 시기는 TBN 값이 TAN보다 떨어지는 시점보다 훨씬 길기 때문에 점도로 판단했을 때 10,000km 이상 주기를 권장함.
하지만, TAN 값이 더 높아져 산성화되는 시점을 고려한다면 10,000km 미만이 적절한 것으로 판단 됨.
7. 뭐 그럴 일도 없지만 엔진오일을 자주 교환하는 것은 좋은 것인가?
1) 엔진오일을 자주 교환하면 좋을 것 같지만 그렇지 않음.
"The Effect of Oil Drain Interval on Valvetrain Friction and Wear (SAE TECHNICAL PAPER)"
Paper #: 2007-01-4133
Published: 2007-10-29
작성자: Ford Motor Company와 ConocoPhillips Company 직원들
내용을 보면,
- 엔진오일의 내마모 첨가제인 ZDDP는 엔진 내에서 마찰, 열, 압력 그리고 약간의 산에 의해 분해되면서 표면 보호필름(Tribo Film)을 형성.
- 이 보호필름을 구성하는 성분은 시간이 지나면서 더 내마모성이 강한 성분으로 바뀌고 필름의 두께도 두꺼워짐.
- 이러한 변화로 인해 대략 3천마일(약 5천km) 이후 사용유에서 형성되는 보호필름의 내마모성은 현저히 증가.
상기와 같은 이유로 인하여
엔진오일 교환 직후부터 마모금속이 다량 검출되며,
대략 5천km 이상부터 엔진오일의 내마모성이 높아지고 엔진 마모 금속 검출량이 줄어든다는 것임.
따라서, 엔진 오일을 너무 빨리 교체하면 오히려 엔진에 해가 된다는 것.
김보훈 Ph.D's Comments :
SK ZIC ZERO 30 0W-30 엔진오일에 대한 신유 분석 결과 입니다.
SK ZIC ZERO 30 0W-30 제품은 API SP / ILSAC GF-6A 승인 규격이며 Dexos1 Gen2 규격을 만족하는 엔진오일입니다. 가솔린, LPG 엔진에 사용가능한 엔진오일입니다.
기유는 PAO 10% 미만 함유( SK에서 공개 제공되는 MSDS 에 명시 ), Group III 기유를 혼합한 기유 배합을 쓰는 엔진오일입니다. Dexos1 Gen2 규격 만족 엔진오일로 인성분이 850ppm 이하여야하는데 검출량이 평균 680ppm 으로 이상없습니다. ILSAC GF-6 의 인성분 규격이 600~800 ppm 이며 규격에 만족합니다.
Dexos1 Gen2 TBN규격은 6.0mgKOH/g 이상으로 측정값 평균 7.9 mgKOH/g 으로 규격을 만족합니다.
몰리브덴 평균 43 ppm과 붕소 평균 148 ppm 은 Dexos1 Gen2 규격의 제품에서 측정되는 양이며 마모방지와 마찰방지를 위해 사용한 첨가제입니다. (제품마다 비율의 차이는 있음)
마그네슘 청정제가 검출되며 이는 LSPI를 감소시키기 위한 첨가제로서 API SP 급 및 Dexos1 Gen2를 만족하고 있습니다. 마그네슘과 칼슘의 비율이 Dexos1 Gen2 첨가제의 비율입니다.
칼륨(Potassium)이 소량 검출되며 이는 분산제에서 소량 나오는 원소로 추정됩니다. 실리콘 소량 검출되며 이는 소포제로 사용된 첨가제 입니다.
PAO와 함께 투입하는 Ester 나 AN 양은 추후 정밀한 IR 분광기인 FT-IR 장비 도입후 측정가능할 것으로 보입니다. 현재 값으로는 확인이 어렵습니다.
Ionic Liquid 즉 이온화액체 마모첨가제를 사용했으며 (SK 홈페이지 PDS명시) 금속원소분석으로 측정이 안되고 인성분의 증가가 보이지 않는것으로 보아 아민 계열 양이온과 Sulfonate 계열 음이온 첨가제로 추정됩니다. 이온화액체 첨가제는 극성을 띄는 마모방지첨가제로 화학적 반응을 통해 Tribofilm 형성에 도움을 줍니다. 마모방지 및 극압첨가제로 쓰인 것으로 사료됩니다.
오늘의 결론
비싼 오일은 좋음. 하지만 용도에 맞게 사용한다면 가격이 저렴한 좋은 오일도 있음
세븐 시스터즈(메이져 정유사)
비싼 오일은 좋습니다.
대부분의 메이져 정유사에서 생산하는 고가의 오일들은 오랜 히스토리와 브랜드 가치를 지니고 있습니다. 저도 달리는 차들을 탈때 이오일 저오일 많이 넣어봤습니다.
하지만, 이것 저것 넣어보면서 느낀점은 "국산도 그만큼 좋다" 입니다.
"가격이 싸다고 국산은 안좋다", "내차는 베엠베니 외국 합성유를 넣어야지" 이런 글들이 카페에 종종 보입니다. 하지만 우리나라는 엔진오일 3기유는 전세계 점유율 1위이며, SK YBASE만 놓고 봐도 53% 이상입니다. 즉, 세계 메이져 정유사 대부분이 국산 기유를 수입해 사용합니다.
물론 기유가 전부는 아니지만, 기름 한방울 안나는 우리나라에서 정제기술의 우월성을 나타내는 지표가 아닐까 생각합니다.
비싼 오일을 사용하는 것은 당연히 좋을 것입니다. 그만큼 뛰어난 기유와 첨가제를 사용하기 때문이죠. 하지만 모든지 가격을 고려해야 하기 때문에 자신의 차량의 목적과 활용도를 고려하여 효율적인 오일선택이 중요하지 않나 생각해봅니다.
7,500km 기준, 교체비용 5만원 합리적인 선택인 것 같습니다.
다음엔 PISTA 엔진오일 첨가제 한번 넣어보고 후기를 올려야겠습니다.
