자동차 냉각수는 무엇인가?(Feat. 냉각수 첨가제)
저번 차량 정기점검 후, 냉각수가 줄었다는 이야기를 들었습니다.
냉각수가 왜 주는지는 모르지만 암튼 줄었음 보충을 해야겠다는 생각이 들어서 찾아보다가, 냉각수 첨가제나 써보자 하는 생각에 하나 났습니다.
레드라인으로 유명한 제품인데, 원리는 냉각수 최대 온도를 낮춰서 over heating을 방지한다는 원리인데, 그렇다면 이게 어디에 좋냐? 연소실 온도를 낮춰서 연비와 출력이 좋아진다고 합니다.
제조사 홈페이지 설명서
그런데, 저기 냉각수 첨가제가 새로운 부동액과 호환도 되고, 에틸렌 및 프로필렌글리콜 시스템의 열전달을 개선한다? 고 합니다. 그래서 그게 뭔지 찾아봐야겠죠??
- 자동차 냉각수란?
- 냉각수란 수랭식 내연기관에서 열을 식히기 위한 물이다. 그런데, 그런 물이 우리나라와 같은 4계절 나라에서는 얼기도 한다. 그래서 저온에서 동파되는 것을 방지해야 한다. 또한 엔진은 알루미늄이나 주철로 되어 있어 이론적으로 물에 산화된다. 그래서 산화를 방지하는 화학물질이 필요하다. 그것이 부동액이다.
영어로만 봐도, 부동액은 얼지 않게 해주는 역할을 한다.
냉각수 = Coolant
부동액 = Anti Freeze
2. 자동차 냉각수의 목적
- 자동차 냉각수는 "물+동파방지+부식방지" 세가지의 목적으로 나뉜다.
1) 물 - 냉각효과
여름철만 있는 중동 같은 곳, 냉각수가 얼지 않는 곳에서는 물만 넣어도 됩니다.
일단, 우리나라는 겨울이 있기에 얼지 않게 부동액을 넣습니다. 물과 부동액의 비율은 쉽게 5:5 넣습니다.
물의 비율이 높을수록 냉각 효과는 좋으나, 어느 점이 높아서 겨울철 냉각수가 얼 수도 있습니다.
아! 중요한 한 가지는 냉각수로 사용하는 물은 미네랄이 함유되지 않는, 광물 이온이 들어 있지 않는 물을 사용해야 합니다. 미네랄의 이온들이 냉각시스템에서 반응하여 퇴적물을 만들어 냉각라인을 막아버립니다.
즉, 우물, 약수, 생수는 금지(x) / 증류수, 수돗물 가능(o)
2) 부동액 - 동파방지 (에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜)
동파방지를 위한 성분은, 에틸렌글리콜(EG) 과 프로필렌글리콜(PG) 두 가지로 나뉩니다.
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구분
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에틸렌글리콜(EG)
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프로필렌글리콜(PG)
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독성
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1)있음
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없음 or 약함
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2)용도
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기술 및 상업용
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좌동 외 식품 및 의학용
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어는점
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낮음(더 낮은 온도에서 사용 가능)
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높음
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3)열효율
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좋음
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낮음(특히 낮은 온도에서 떨어짐)
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가격
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쌈
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비쌈
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냄새
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무색, 무취, 무맛, 무향
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좌동 외 단맛
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1) 에틸렌글리콜 성인 치사량은 대략 100ml 정도임
2) 사람, 동물과 접촉이 없는 고립계(Isolated System) EG를 사용하나, 학교 등 사람이 접할 수 있는 HVAC 경우 PG를 사용함
3) 프로필렌글리콜은 같은 비율로 에틸렌글리콜보다 점도(viscosity)가 높고 응고점(freezing point) 높아 에틸렌글리콜보다 열효율이 떨어짐(less thermally efficient)
예전 김보훈 박사님께서, 부동액에 대하여 기고하신 내용이 있는데 그중 에틸렌글리콜에 대한 위험성을 말씀하셨습니다.
에틸렌글리콜은 유기세포와 만나면 촉매반응을 일으켜 산을 생산하는데, 이 상이 옥살산이라고 하는 매우 독성이 강하다고 합니다. 즉, 이걸 마시면 내장을 다 파괴한다는 거죠. 만약 부득이하게 마셨을 경우 바로 구토를 해야하며, 응급처치로 보드카나 위스키와 같은 알콜도수가 높은 술을 마셔 세포와 반응이 되는 양을 줄여줘야 한다고 했습니다.
- 냉각수 색상이 연두색이나 분홍색인 이유?
일단 에틸렌글리콜은 무색, 무취, 무향, 무맛이기 때문에 사람들이 무심코 마실 수도 있다. 그러나 그 독성은 매우 강해서 간혹 사고가 난다. 이를 방지하기 위해 색소를 첨가한다.
위험성이 있다고 하더라도, 결국 효율 및 가격 측면에서 현기차는 에틸렌글리콜을 사용합니다.
3) 부동액 - 부식방지 (무기산염, 유기산염)
아무래도 물이 들어가기에 철로 된 부분은 부식이 발생합니다. 이를 방지하기 위해 부식 방지제를 넣습니다.
부식방지제는 무기산염 계열 vs 유기산엽 계열로 나뉩니다.
한국 산업표준 (KS M 2142) 를 보면 부동액은
1. EG (에틸렌글리콜) 1종 AF (Antifreeze), / 수명 5만km
2. EG (에틸렌글리콜) 2종 LLC (Long life Coolant), 수명 20km
3. PG (프로필렌글리콜) 2종 LLC (Long life Coolant)로 구분되어 있습니다.
1번 EG (에틸렌글리콜) 1종 AF (Antifreeze)을 보면 부식 방지제를 Phosphate(인산염)과 Silicate(규산염)을 사용합니다. 인산염은 싸고, 부식방지 효과가 좋으나 다른 무기물과 반응을 잘해서 미네랄물을 사용하면 침전물이 많이 생기고, 규산염은 우리가 먹는 김에 들어있는 방부제인데, 성능은 좋으나 열을 받거나 부식물과 반응해서 젤처럼 변한다는 단점이 있습니다. 이 두 공통점은 수명이 짧습니다.
2번은 1번의 수명을 개선하기위한 제품입니다.
무기산염을 대신하여 유기산염을 사용하는데, 열산화 그리고 미네랄물과도 사용할 수 있다는 장점이 있으나.. 그래도 그건.. 암튼 단점은 가스킷 또는 냉각시스템 호스의 연화(늘어남)가 되고 가격이 비싸다는 점입니다.
3번은 국내에서는 거의 없어서 Pass.
결론은,
1) 국산차 냉각수는 에틸렌글리콜을 사용한다.
2) 현기차는 장수냉각수(Long life Coolant)를 출고용으로 사용한다. (20만키로 사용가능)
3) 보충 시, 동일 부동액을 사용한다.
4) 물을 보충 시, 증류수 또는 수돗물을 사용한다.
어쨋든, 냉각수가 Low에 딱 걸쳐 있다.
팰리세이드는 7.4리터 냉각수를 사용한다니, 첨가제는 리터랑 30ml 사용 가능
대충 220ml 사용하면 되니, 2/3 넣는다.
후기,
연비? 출력? 좋아질 것 같은 느낌적 느낌이랄까...
날도 추워져서 크게 체감하지 못할듯하지만, 기계도 생명이라 생각하고 좀 더 인문학적 관점에서 접근하면 아주 좋을 것 같음 ㅎㅎ