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자동변속기 오일(ATF)의 점도 변화

전문가 제언: ○ 1950년대 말에 수동 및 자동변속기 오일(ATF, Automatic Transmission Fluid)이 국내에 공급되기 시작하였다. ATF는 열 압착기인 히트 프레스(heat press) 기계가 합판 제조공정에 공급되기 시작한 후, 본격적으로 작동유체(work fluid)로써 실린더를 보호하는 윤활유로 활용되었다. 초기 수동변속기 오일을 사용할 때에는 온도 변화에 따른 점도 변화 영향을 고려하지 않았다. 자동화에 의한 연속공정으로 전환되면서 ATF에 대한 윤활제로 넓은 온도 영역에서의 기능을 가져야 하는 문제점이 발생하였다. 온도 변화 시 점도 변화가 적은 폴리메타크릴산메틸(poly- methylmethacrylate)과 같은 점도지수 향상제가 배합된 ATF를 사용하게 되었다.

○ 일본에서 사용되고 있는 7종류의 ATF에 대해 자동변속기(AT)를 탑재한 실차와 무단변속기(CVT, Continuously Variable Transmission)를 탑재한 실차에 대한 점도 변화 데이터를 얻어 각각의 점도 변화에 따른 전단 안정성 시험을 하였다. 이 결과에 의하면, 실차 주행에서의 점도 변화는 30000km 주행까지 점도가 급속히 저하되거나 150000km 주행까지 서서히 점도 저하가 일어났다. 이 차이는 사용되고 있는 점도지수 향상제의 분자량에 따라 달라졌다. 분자량이 클수록 전단에 의해 점도가 저하되기 쉽기 때문에 초기에 급격한 점도 저하가 일어난 것으로 분석되었다. 중합체(polymer) 분자량 검토는 매우 중요하다.

○ 전단 안정성에 있어서는 중합체 첨가유의 전단에 의한 점도변화에 대해 초음파법(JASO M347-95)에 의한 시험결과 중에 0, 2, 10시간의 3점에서 계산한 각 ATF의 점도 변화는 ATF의 종류에 따라 점도 저하 거동이 크게 달랐다. KRL법(CEC-L-45-A99)에 의한 시험결과 중에 0, 20, 50시간의 3점으로부터 계산된 각 ATF의 점도 변화를 보면, AT의 종류에 따라 점도 변화의 거동이 약간의 차이는 있었으나 JASO법처럼 큰 차이는 없었다. 전단 시험결과로부터 얻어진 최종 도달 점도와 값을 종합해 보면, 최종 도달 점도는 KRL법의 것이 낮아지는 경향을 보였다.

저자: Hitoshi Hamaguchi, Tsuyoshi Yuki
자료유형: 학술정보