영화 좋아하시나요? 갑자기 뜬금없이 웬 영화 이야기인가 하실 수도 있는데요, 요즘 개봉되는 영화의 주제를 보면 SF 공상과학 영화들을 자주 접할 수 있습니다. 특히 스타워즈 시리즈같이 미래를 배경으로 나오는 영화들이 인기를 누리고 있는 모습을 쉽게 확인할 수 있죠.
이런 종류의 영화를 보다 보면, 자연스레 미래의 모습을 상상하면서 미래 운송 장비들이나 기계에 눈이 가곤 하죠. 여러분들이 생각하시는 미래 운송수단은 어떤 모습을 하고 있나요? 과연 미래에도 지금과 같은 자동차를 타고, 엔진오일을 사용할까 궁금하지 않으신가요? 미래의 산업 발달이 엔진오일에 어떤 영향을 미칠지 한 번 알아보시죠!
주요한 3가지 산업군이 엔진오일에 미치는 영향력은?
자동차 기술 및 산업의 발달이 엔진오일에 미치는 영향은 크게 3가지 분야로 나누어 볼 수 있습니다.
첫째, 현재 엔진의 성능이나 환경 개선을 위해 적용된 기술들(GDI, DPF, GPF, SCR, Turbo Charger 등)과 연비개선을 위한 기술들이 개발됨에 따라 엔진오일에 미치는 영향. 둘째, 하이브리드, 전기자동차, 수소자동차와 같이 동력원 자체가 변화하면서 엔진오일에 끼치는 영향. 마지막으로, 자율주행 자동차, 스마트 자동차, 자동차 공유(Car sharing)와 같은 다른 산업의 기술 변화가 엔진오일에 끼치는 영향을 알아보도록 하겠습니다.
첫째, 엔진오일과 자동차의 성능 향상, 연비 개선, 환경 규제는 어떤 관계일까?
자동차의 성능이나 효율 향상, 연비 개선, 환경 규제 만족을 위해 채택한 기술에는 강한 압력으로 엔진의 출력을 높이는 터보차저(Turbocharger)부터 환경 개선까지 신경 쓴 GDI(Gasoline Direct Injection), 그리고 EGR, DPF, GPF 등의 다양한 후처리 장치들이 존재합니다.
이 장치들에 대한 설명은 다음 편에서 자세히 다뤄보도록 하고, 이번글에서는 결과적으로 이런 장치들이 엔진오일에 어떻게 영향을 미치는지 알아보도록 하죠.
[이 장치들에 대한 설명이 궁금하다면? < [특별판] 산업기술의 발달이 엔진오일에 어떤 영향을 미칠까요? > 클릭!!]
연비 개선을 위해선 무엇이 중요할까?
물론, GDI, 터보차저(Turbocharger), EGR 등의 다양한 기술들은 내 자동차의 연비를 좋게 만들어주죠. 그러나 이런 기술보다 연비개선을 위해 가장 중요한 것은 바로 ‘자동차의 경량화’ 입니다. 자동차의 경량화는 차체, 엔진, 부품의 재질, 엔진 설계 기술, 연소 기술, 전자 제어 기술 등 모든 곳에서 이루어져야 합니다.
여기서 엔진오일과 관련된 기술은 엔진의 경량화와 엔진의 고출력입니다. 엔진이 경량화 되면, 엔진이 작아지므로 엔진오일의 양이 적어지게 되며, 오일의 고속 순환이 이뤄지고 오일이 흐르는 통로도 좁아질 것입니다.
그렇게 되면 Sump에 들어가는 엔진오일의 양이 적음과 동시에 빠르게 흐르고, 엔진오일의 라인도 좁아서 마찰에 의한 온도가 쉽게 상승할 것입니다. 결국, 엔진오일 자체에 축적되는 피로도가 커지고 회복력이 떨어져 열 산화 반응에 의한 변질이 빠르게 진행되는 것이죠.
더불어 엔진의 고출력을 위해 연소 온도가 높아지고 엔진 온도도 상승할 것으로 보입니다. 이 말은 즉, 적은 엔진오일의 양으로 윤활 효과를 극대화하고 냉각 효과도 주며, 높은 온도의 열 산화 반응을 견디지만, 오일의 점도가 높아지지 않는 특징을 가진 엔진오일이 필요하다는 것을 의미합니다.
이것이 바로 최근 엔진오일 개발의 방향성이기도 합니다. 즉, 저점도이며 열 산화 반응에 강한 합성 엔진오일을 개발하고 있으며 동시에 이런 효과를 극대화할 수 있는 최첨단 첨가제들을 개발하고 있는 추세입니다.
둘째, 동력원 자체가 변화하면 엔진오일은 어떻게 될까?
현재, 기술의 발달로 연비 절감과 동시에 환경을 생각하는 자동차를 개발하는 과정에 있죠. 곧 우리가 지금 타고 있는 자동차는 사라지고, 연료와 전기를 동시에 사용하는 하이브리드 자동차와 석유 연료를 사용하지 않는 전기자동차, 수소자동차가 대중화될 날이 머지않은 것 같습니다. 그럼 이런 변화가 엔진오일에 어떤 영향을 끼칠지 한 번 살펴보도록 할까요?
두 가지 기능을 모두 갖춘, 하이브리드 자동차
하이브리드 자동차는 내연기관과 전기자동차의 중간 형태 차량으로, 내연기관에 전기 모터를 장착하여 필요에 따라 서로 번갈아 사용하도록 만들어 준 자동차를 말합니다. 최근에는 많은 기술개발이 이루어져 플러그인(Plug-In) 하이브리드 자동차도 나오고 있죠.
하이브리드 자동차는 엔진과 전기 모터를 동시에 장착해야 하므로 엔진의 소형화가 이루어져야 합니다. 당연히 고출력은 기본으로 이루어져야 하죠. 이런 변화에 맞게 엔진오일은 자동차 경량화의 영향에서와 마찬가지로 저점도이며 최고급 첨가제를 사용한 합성 엔진오일이어야 하죠.
시중에는 하이브리드 전용 엔진오일을 판매하고 있지는 않지만, 하이브리드 자동차를 만드는 제조사에서 순정 엔진오일로 제공하고 있기도 하니, 하이브리드 차를 사용하신다면 제조사에 문의해보는 것도 좋을 듯싶습니다.
엔진이 사라진 자동차! 전기 자동차와 수소 자동차
놀랍게도 전기자동차와 수소자동차의 기술은 다르지만, 엔진오일만 본다면 둘은 동일합니다. 왜 그런지 한 번 살펴보도록 하시죠!
전기자동차는 배터리에 전기를 충전시켜 보관하고 있다가 필요시 발생된 전력을 활용하여 전기모터를 구동해 힘을 얻는 방식을 사용합니다. 즉, 전기자동차는 외부에서 발생한 전기를 배터리에 충전시키는 방식이죠. 이 충전 방식에 따라 배터리를 교체하기도 하고 또는 최근 개발된 플러그인 방식으로 충전을 하기도 합니다.
반면, 수소자동차는 연료가 되는 수소가 산소와 화학반응을 하면서 발생하는 전기를 배터리에 충전하여 사용하게 됩니다. 배터리에 전기를 충전해서 쓴다는 방식은 전기자동차와 동일하나, 자동차 내에서 자체적으로 전기를 발전, 생산한다는 차이점을 갖고 있습니다.
그러나 여기서 문제는 전기자동차와 수소자동차의 발전은 곧 엔진이 사라진다는 것을 의미하고 나아가 엔진오일이 필요 없다는 것을 의미하게 됩니다. 따라서 엔진오일의 개발은 무의미하게 되는 것이죠.
하지만 좀 더 먼 미래로 가면 전기모터 기술과 전자제어 기술이 발달하면서 전기모터가 각각의 바퀴마다 장착되어 개별 구동될 것으로 보입니다. 이때가 되면 감속기어도 사라질 것이며, 그리스가 주로 사용될 것이라 생각됩니다. 물론 이때 쓰이는 그리스도 특수용도에 맞게 개발된 특수 그리스겠죠?
여기서 한 가지 짚고 넘어가야 할 것은 바로 전기자동차와 수소자동차의 출현으로 인한 엔진오일 산업이 자취를 감출 것이라는 걱정입니다. 물론 승용차의 경우는 이와 같은 기술의 발달로 인해 엔진오일 소모가 많이 줄어드는 것은 사실입니다. 그러나 모든 자동차가 전기자동차로 바뀌기까지는 많은 시간이 소요될 것이며, 이로 인해 엔진오일 산업도 지속될 것으로 예상합니다.
또한 산업용 차량의 경우에는 현재의 기술로 전기모터로 디젤 엔진에서 만들어지는 큰 출력을 대체할 수 없기 때문에 디젤 엔진오일의 경우는 사라지지 않을 것으로 예측되니 엔진오일 시장의 지속에 대한 걱정은 잠시 접어 두셔도 될 것 같습니다.
셋째, 다른 분야의 기술 변화는 엔진오일에 무슨 영향을 줄까?
스스로 운전하는 자동차, 자율주행 자동차
최근 인공지능이 발달하면서 자동차가 스스로 알아서 운전하는 무인 자동차 즉, 자율주행 자동차가 많이 개발되고 있습니다. 대학 연구소, 자동차 회사, 통신 회사, 인공지능 개발 회사 등 정말 많은 곳에서 이에 대한 연구를 진행하고 있는 것을 쉽게 볼 수 있죠. 영화에서나 볼 법한 스스로 운전하는 자동차가 정말로 구현이 된다니, 과학기술의 발달이 정말 놀랍지 않나요?
자, 놀라움은 여기서 잠시 멈추고, 자율주행 자동차는 엔진오일에 어떤 영향을 미치는지 알아볼까요? 일단 앞서 살펴본 엔진의 개발이나 동력의 변화와는 조금 다른 양상을 보입니다. 왜냐하면, 지금 우리가 타고 다니는 자동차처럼 내연기관을 달고 있는 자동차를 인공지능이 운전할 수도 있고, 전기자동차를 인공지능이 운전할 수도 있으니까요.
그래서 순수하게 자율주행 자동차의 기술만 본다면, 컴퓨터에 의해 운전 제어가 이루어지다 보니 급발진, 급가속 등이 없이 최적의 운전상태를 유지하게 될 것으로 보입니다. 그렇게 되면 내연기관을 사용하는 무인 자동차에서는 사람이 운전하는 것보다 엔진오일 수명이 길어지겠죠?
모든 데이터를 모아 스스로 관리하는, 스마트 자동차
자율주행 자동차에 비해 ‘스마트 자동차’라는 개념은 조금 생소하실 수도 있는데, 이는 자동차의 모든 부분에 IoT 디바이스 또는 센서를 장착한 자동차를 의미합니다. 장착된 센서들은 중앙 컴퓨터와 연결되어 현 상태의 데이터를 저장하고, 축적된 데이터를 이용해 자동으로 자동차의 성능을 점검하여 손쉽게 유지, 보수할 수 있도록 해주는 역할을 하죠.
스마트 자동차는 엔진오일의 상태를 점검하고 수명을 예측하여 엔진오일을 효율적으로 사용하게 해, 교환주기를 연장시키는 역할을 할 것으로 보입니다. 또한, 자동차 자체에서 적합한 엔진오일을 추천해주고, 교환주기를 알려주기도 할 것입니다. 이로 인해 엔진오일을 도대체 언제 갈아야 하는 걱정이 사라질 것으로 보입니다.
함께 쓰는 즐거움, 자동차 공유 (Car Sharing)
요즘 대두되고 있는 ‘공유경제’와 관련하여 자동차 공유인 카쉐어링(Car Sharing)도 엔진오일 산업에 영향을 미칠 수 있습니다. 신기하죠?
물론 카쉐어링이 엔진기술이나 자동차 기술 자체에 변화를 주는 것은 아닙니다. 하지만 카쉐어링을 하면 이를 관리하는 산업과 회사가 필요하게 되고, 따라서 그 누군가는 공유되는 자동차를 관리해야 한다는 의미가 되죠. 결국, 자동차의 유지보수를 대규모로 진행한다는 것을 의미합니다.
즉, 현재처럼 개인이 엔진오일을 구입하여 정비소에서 교환하는 구조가 아닌, 기업이나 회사에서 대규모로 차량 규격에 맞는 엔진오일을 구매하여 관리하게 될 것입니다. 그러면 엔진오일의 판매 구조와 개발 과정 자체에 변화가 올 것이고, 이는 곧 정유 회사, 윤활유 회사, 자동차 부품 회사에 큰 영향을 끼치게 될 것입니다. 그렇게 되면 엔진오일 기업의 유통구조나 수익구조도 많이 변화되겠죠.
함께 준비하는 미래!
지금까지 이미 적용된 기술, 혹은 개발되어 점차 적용되고 있는 기술, 그리고 가까운 미래에 개발될 엔진오일이 어떤 영향을 미칠 것인가에 대해 알아보았습니다. 엔진오일에 대한 또 다른 측면을 보게 되었는데, 재미있으셨나요?
앞으로의 미래에는 운송수단에 상상을 초월할 정도의 변화가 있어, 영화에서만 보던 것들을 정말로 타고 다닐 날도 머지않을 것 같습니다. 그렇게 되면 이에 사용되는 연료, 윤활유, 동력 기술에도 큰 변화가 있을 것입니다.
이런 빠른 변화에 대비하기 위해서는 윤활유 회사, 첨가제 회사, 기유 회사, 정유 회사, 자동차 회사 등 다양한 산업 분야에서 연구개발을 함께 진행하여 다양한 상황과 기술에 적용되는 윤활유 기술을 연구 개발해야 할 것으로 보입니다.
