행복남의 일상

❐부동액 이란?

자동차의 월동준비 세 번째 시간으로 냉각수가 얼지 않기 위해 물과 함께 혼합해서 사용하는 부동액에 대하여 알아봅니다.

1. 부동액

부동액을 한마디로 요약하자면 얼지 않는 액체이다.

날이 추워지기 시작하면 차도 겨울을 날 준비를 해야 된다. 요즈음에는 4계절 부동액을 사용함으로 겨울이라 해서 부동액을 새로 교환할 필요는 없다. 자동차 제조회사는 부동액을 2년마다 교환하는 것을 추천하지만 엔진 상태에 따라 교체주기가 더 빨라야 할 경우도 있고 더 더디게 교체하여야 할 경우도 있다.

부동액은 말 그대로 얼지 않는 액체라는 뜻이지만, 자동차에서는 엔진 및 부속장치들이 과열되는 것을 막아주는 냉각기능 중에 수랭식을 사용함으로 평상시는 부식방 지와 겨울엔 동결 방지를 위하여 부동액을 사용하고 있다.

따라서 기온이 낮을 때 얼지 않고 액체 상태를 유지하면서 엔진 및 부속장치들이 열로 인한 피해를 줄여주는 기능도 하고 있는 것이다. 엔진을 공기로 식히는 방법도 있지만 부동액을 사용하면 공기보다 효율적인 열 흡수가 일어날 것이다. 모두가 경험하여 알고 있듯이 뜨거운 물체와 차가운 물체가 접촉이 되면 열은 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 전달되면서 냉각 효과를 가지는 것이다.

2. 부동액의 성분

이번에는 부동액의 성분과 기능에 대해서 알아보자.

부동액은 엔진의 과열을 방지해 주는 화학물질로, 얼지 않는 액체라는 뜻을 가지고 있다.

부동액은 어떤 성분으로 구성되어 있을까? 부동액은 물과 에틸렌글리콜(ethyleneglycol)을 섞어 만든 혼합용액이다.

물은 부동액의 주성분으로 사용하기에 좋은 물질이다. 그 이유는 물이 물질 중에서 비열이 가장 큰 액체 중 하나이기 때문이다. 비열이 크다는 말은 다시 말해서 다른 물질에 비해 같은 양으로 더 많은 열을 흡수할 수 있다는 것이다. 또한 유동성이 좋아서 온도가 높은 엔진 내부로부터 냉각 코일 혹은 호스 사이를 순환시키기에도 적합한 물질이다.

그러나 물은 겨울철에 영하로 온도가 내려가면 얼게 되고, 그것을 담고 있는 용기는 견디지 못하고 부서진다. 겨울에 땅에 깊이 묻지 않은 수도관이 터지는 것도 같은 이유이다. 물은 얼게 되면 부피가 팽창하는 화학물질이므로 엔진 혹은 호스가 부피 팽창만큼을 흡수하지 못한다면 부서져 버릴 것이다.

그러므로 얼지 않는 액체를 만들려면 다른 성분을 첨가하는데 그것이 바로 에틸렌글리콜이다. 단순히 엔진의 열을 식혀주는 냉각의 기능만 있다면 냉각수라 불러야 될 것 같은데, 부동액이라 부르는 것도 얼지 않는다는 의미를 강조한 것이라 여겨진다.

3. 부동액, 첨가제 그리고 대체 물질로 부식 방지

에틸렌글리콜의 중량비에 따른 어는점 변화. 에틸렌글리콜과 물을 혼합한 액체의 어는 온도(어는 점)는 혼합비율에 따라 달라진다. 물을 섞으면 에틸렌글리콜의 수소결합이 방해를 받아서 어는점이 내려간다.

순수한 에틸렌글리콜을 부동액으로 사용하는 것도 불가능하지는 않지만 좋은 선택은 아니다. 순수한 에틸렌글리콜의 어는 온도는 영하 12oC밖에 되지 않기 때문이다. 에틸렌글리콜과 물을 혼합한 액체의 어는 온도(어는 점)는 혼합비율에 따라 달라진다. 물을 섞으면 에틸렌글리콜의 수소결합이 방해를 받아서 어는점이 내려간다.

예를 들어 에틸렌글리콜의 양이 70%, 물이 30%로 혼합된 액체의 어는점은 최대 영하 50oC 정도이다. 물과 에틸렌글리콜의 비율을 1:1로 맞춘 부동액은 영하 35~40oC 정도 된다. 우리나라 정도의 기온에서는 별 무리 없이 사용할 수 있는 부동액이다.

부동액에는 물과 에틸렌글리콜 이외에도 여러 종류의 첨가제가 포함되어 있다. 부동액을 담는 냉각장치의 부식 방지를 위해서 대개 부식 방지제를 첨가한다. 장치가 부식되어 각종 물질 덩어리들이 떨어져 나오면 냉각 효율이 떨어지기 때문이다. 또한 부동액이 변질되어 산성으로 변하는 것을 억제하기 위한 알칼리 성분도 포함된다. 에틸렌 글리콜이 산화되어 부동액이 산성으로 변한다. 그 결과 금속으로 만들어진 냉각장치의 부식이 촉진된다. 알칼리 성분을 첨가하면 산성화로 되는 것을 어느 정도 방지할 수 있다. 첨가되는 물질은 다 이유가 있는 셈이다.

자동차 냉각수(부동액) 교환 주기 및 방법

자동차 월동준비에서 나열한 첫 번째 글 냉각수와 부동액에 교환에 대하여 자세히 알아보겠습니다.

자동차 엔진 내부에서는 연료를 주입하고 폭발하는 과정에서 열이 방생하게 되고 이러한 열발생으로 엔진이 과열이 되면 '오버히트(over heat)'가 일어나게 된다.

자동차 엔진은 폭발에 의한 힘으로 구동됩니다. 따라서 고열이 발생할 수밖에 없고, 이 고열에 엔진이 안전하게 견디기 위해서는 엔진의 열을 식히는 것이 매우 중요한 일이다.

이처럼 엔진의 열을 식혀주기 위한 방법으로 공랭식의 공기 순환 냉각과 수랭식의 '냉각수'를 주입하여 냉각을 시키는 두 가지 방식을 사용하고 있는 것이 요즘 자동차의 냉각 방식이며 그 비중은 수랭식 냉각방식이 훨씬 큰 비중을 차지한다.

수랭을 하기 위해서는 라인과 라디에이터에 냉각수를 넣게 되는데 물만 넣는다면 겨울철, 영하로 기온이 떨어지면 냉각수인 물이 얼어버려 동파라는 큰 문제가 발생하게 된다. 냉각수가 얼어버리면 동파로 인해 엔진과 라디에이터에 심각한 손상을 초래하게 된다. 그래서 냉각수의 어는점을 낮춰주어야 하는데 이때 필요한 것이 ‘부동액’이다.

말 그대로 부동액은 얼지 않는 액체이고 차량에 엔진이 열을 받지 않도록 식혀주는 역할을 한다.

1. 냉각수 부동액 교환주기

냉각수인 부동액의 교환주기(교체 시기)는 차종에 따라 다르며, 보통 20,000km 혹은 60,000km로 세 가지 요소 기간, 주행 환경, 운행거리에 의해 영향을 받는다.

부동액 교환주기를 6만 km ~ 10만 km까지 기재가 되어있는 글을 본 적이 있지만 교환주기를 지키지 않으면 여러 가지 문제가 발행할 수 있으므로 부동액 교환주기를 잘 지키시는 것이 좋다.

부동액은 현대. 기아차의 경우 초록색 부동액을 사용하고. 교환주기 2년/40,000km

GM 차종은 붉은색 부동액을 사용하고. 교환주기 5년/20.000km

유럽에서 제조하는 차종 노란색 부동액 사용하고. 교환주기 5년/20,000km이다.

① 통상적으로 2년에 한 번씩 교환해주되, 차종별로 약간 차이가 있으므로 정확한 기간은 매뉴얼을 참고하여야 한다.

② 엔진오일과 마찬가지로 주행 환경이 좋지 못할 경우 주기가 빨라질 수 있다.

③ 운행거리 역시 기준이 되는데 약 4만 km 이상부터는 교체가 권장된다.

④ 색깔로 판별할 수도 있다. 짙은 갈색이나 검은색으로 변했다면 성분이 변질됐다는 뜻이니 바로 교환을 해 주어야 한다.

⑤ 부동액 교환주기를 지키지 않을 시에는 여러 가지 문제가 발생할 수 있는데 조금씩 증발하는 냉각수를 보충하기 위해 넣는 물로 인해 냉각수 비중이 낮아서 겨울에 냉각 라인이 얼어버리는 경우도 있고.

⑥ 수분함량이 많아진 냉각수로 인해 생기는 라디에이터의 녹과 기타 부유물로 인해 라디에이터 냉각라인이 막혀 엔진이 과열되어서 차가 망가지는 경우도 있다. 그래서 녹이 발생하여 통로를 막는 일이 없도록 하기 위해서 교환주기를 지키는 것이 중요하다.

2. 부동액의 종류

① 재료의 성분에 따라 에틸렌글리코와 프로필렌글리콜의 두 종류로 나눠진다.

*에틸렌글리콜(EG) 계열

- 가격이 싸다. 또한 독성이 강하여 사람이 섭취하면 생명에 위협이 된다.

- 주로 청록색, 황록색이지만 수입품 중에는 분홍색도 있다.

- 물과의 혼합 비율이 70%(물 30%+부동액 70%) 일 때 가장 낮은 동결 온도를 보인다.

*프로필렌글리콜(PG) 계열

- 무색에 향이 없으며 독성이 없어 식품 첨가제로도 사용된다.

- 주로 청색이다.

※ '글리콜'의 역할은 냉각수가 얼지 않도록 하는 것이다.

※ 여기에서 언급한 색상은 현재 정비 애프터 마켓에서 판매되고 있는 통상적인 색상이다.

② 부동액은 여러 타입이 있고 라디에이터의 재질이나 기타 이유로 성질이 달라지는데 부동액 색상도 차이가 있다.

③ 보통 초록, 빨강, 노란색이 있고 해외 일부 차종에서는 보라색도 있습니다. 차에 맞지 않는 다른 부동액을 사용해서 문제가 발생할 수 있으니 내 차에 맞는 부동액을 제대로 알고 넣는 것이 중요하다.

④ 운전 중에 다들 속도계는 자주 쳐다보지만 온도게이지는 잘 보지를 않는다. 그런데 온도게이지도 한 번씩 신경 써서 보고 온도가 많이 올라가는지 확인하는 것이 좋다. 운전 중에 평상시와 다르게 온도게이지의 변화가 있다면 즉시 냉각수를 점검하여 모자란다면 냉각수나 부동액을 보충해 주어야 한다.

⑤ 냉각수 보조 탱크에 냉각수의 양이 많이 줄어들었다면 보충을 해주어야 한다. 또한 냉각수는 특별한 고장이 아닌 이상 줄어드는 양이 미미하기 때문에 짧은 시간에 꽤 많은 양의 냉각수가 없어졌다고 판단된다면 반드시 냉각수 계통을 점검받는 것이 좋다.

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⑥ 부동액 색깔이 짙고 화려한 것은 냉각 계통에 문제가 생겨 냉각수나 부동액이 흘러나왔을 때 빨리 알아볼 수 있게 하기 위함이다. 냉각수나 부동액이 새고 있는데 그대로 운전했다가는 엔진이 과열되거나 자칫하면 차량 화재로 이어질 수 있으므로, 장시간 주차를 한 후 바닥에 녹색이나 본인의 부동액 색깔의 액체가 떨어져 있는 게 확인되었다면 빨리 점검을 받아보아야 한다.

3. 교환 방법

차량에 맞는 부동액을 사용하여야 하고 부동액은 교환주기가 길고 중요성을 몰라 쉽게 간과하여 교환주기를 놓칠 수 있는데 부동액이 부족하고 교환주기를 넘기게 되면 당장은 괜찮겠지만 나중엔 문제가 크게 발생할 수 있으니 가까운 정비소를 방문하여 부동액의 농도, 부식, 변형 등을 점검하여 가급적 교환주기를 지켜주시는 것이 좋다.

부동액 교환은 라디에이터 코크 배출작업과 교환기 작업 두 가지가 있다.

① 라디에이터 코크 배출작업의 경우 라디에이터에 나와 있는 코크를 통해 배출하여 배출된 양만큼 보충하는 방식입니다.

예를 들어 100% 오염물에서 40% 정도를 배출하고 나머지 60%는 새 부동액과 섞어서 중화시킨다고 보시면 된다.

② 교환기 작업은 냉각라인에 있는 100% 부동액을 밀어내는 방식입니다. 부동액 교환 방식이 복잡하고 교환기가 필요하며 시간이 오래감으로 인하여 가격이 비싼 것이 단점이지만 방식을 추천한다면 교환기를 사용하는 방법을 권해드리고 싶다.

코크 배출작업으로 교환하는 경우에는 잔량 60%의 부분에 어떤 부유물이 있고 그 부유물로 인해 어떤 문제가 발생할지 모르는 단점이 있으나 교환기 사용방법으로는 부유물을 남겨두지 않고 깨끗하게 걸러줌으로 코크 배출작업의 단점을 보완할 수 있다.

③ 참고로 라디에이터 녹 방지제나 누수 방지제를 같이 사용하는 것도 좋은 방법이다.

4. 교환 비용

① 부품 가격

부동액 교환 비용은 부동액의 가격은 제품마다 차이가 있지만 보통 3LT 기준 10,000원 ~ 30,000원이고,

② 공임

부동액 교환 비용 공임은 15,000원 ~ 30,000원 정도이나, 수입 자동차나 차량의 종류에 따라서 공임비는 달라질 수 있다.

5. 주의사항

제품은 성분별로 에틸렌글리코와 프로필렌글리콜 2종류로 나누어지는데,

① 만약 서로 다른 성분의 제품을 혼합할 경우 침전물이 생길 가능성이 있습니다. 당연히 순환계통에 좋지 않습니다. 그러니 같은 제품을 사용하는 게 좋습니다.

② 만약 급하게 물로써 보충해야 하는 상황이라면 수돗물, 필터로 정화된 정수기물, 증류수 등은 사용할 수 있지만 하천 물, 우물물 등은 산이나 염분을 포함하고 있어 냉각 계통을 부식시킬 수 있으므로 피해야 한다. 특히 마트나 편의점에서 구입할 수 있는 생수 역시 미네랄 성분을 포함하고 있어 냉각 계통을 부식시킬 수 있으니 사용을 해서는 좋지 않다.

③ 만약 냉각수(부동액)가 부족하여 보충해야 하는 경우라면 엔진 룸에 위치한 라디에이터 캡을 열어 냉각수를 주입하면 되는데, 라디에이터의 캡을 열 때는 매우 조심해야 한다. 특히 라디에이터 내에는 압력이 차 있어 캡을 여는 순간 '퍽'하고 뜨거운 물길이 솟구칠 수 있다는 것을 항상 염두에 두어야 한다. 실제로 정비사들도 라디에이터 캡을 열 때는 수건이나 목장갑을 이용해 캡을 누르면서 천천히 개봉하도록 교육을 받는다. 냉각수(부동액)를 점검, 보충할 때는 엔진을 충분히 식힌 다음에 작업하는 것이 바람직하다는 것을 잊으면 안 된다.

부동액이 없거나 농도가 옅어지면 자동차 엔진에 안 좋은 영향을 준다는 것을 항상 인지하여 자동차 관리에 소홀함이 없이 냉각수와 부동액을 잘 관리하여 안전하고 편리한 자동차 생활이 되시기 바랍니다.