더뉴쏘렌토 2.2 디젤 엔진오일, 브레이크액교환 - 쉘 힐릭스 울트라 C2/C3 0W-30, 노스씨 Brake Fluid DOT4

지난 번 엔진오일교환 이후, 교체시기가 도래되어 입고된 더뉴쏘렌토 2.2D 차량입니다. 야외 레저활동이나 패밀리카로 많은 사랑을 받고 있는 기아 SUV 대표 차종 중 하나로 현대 싼타페와 파워트레인 및 차체 대부분을 공유하는 형제 모델이기도 합니다.

 

 

 

시동을 끄고 수분 후 엔진오일 상태를 확인합니다, 설정해드린 교체 주기에 맞춰오셨기 때문에 상태도 레벨도 모두 양호합니다.

 

 

 

교체가 간편한 에어클리너를 신품으로 교체합니다.

 

 

 

에어를 이용한 마일드한 잔유 제거를 위해 주입구에 전용 어답터를 장착 후, 차량을 리프팅합니다.

 

 

 

거대한 일체형 언더커버를 탈거 후, 기존 오일필터 하우징을 탈거합니다.

 

 

 

플러그를 개방해 엔진오일을 시원하게 배출해주고요.

 

 

 

입으로 부는 정도의 마일드한 세기로 에어를 세팅해 잔유를 배출합니다.

 

 

 

전용 세정제를 이용해 깨끗하게 세척한 필터 하우징에 신품 필터와 오링을 장착합니다. 모든 접촉면에는 신유를 잘 도포하여 조립시 씰이 씹히거나 이탈되는 것을 방지하고 저항 없이 규정토크로 정확하게 체결되도록 합니다.

 

 

 

필터 하우징과 신품 필터 드레인플러그는 손으로 1차 체결 후 토크렌치를 사용하여 규정토크로 정확하게 잠급니다.

 

 

 

드레인플러그 와셔를 신품으로 교체합니다. 재사용은 금지된 일회성 소모품입니다.

 

 

 

플러그를 손으로 돌려준 후, 토크렌치를 이용해 규정토크로 체결하고요.

 

 

 

더뉴쏘렌토 2.2 디젤 차량에서 배출된 엔진오일의 모습입니다. 육안상 보이는 상태와 양 모두 양호합니다.

 

 

 

주입할 엔진오일은 쉘 힐릭스 울트라 0W-30(SHELL HELIX ULTRA 0W-30)으로, 베이스유의 전부가 천연가스에서 추출한 성분을 합성하여 생성하는 GTL유로 되어 있습니다. (MSDS상 CAS NO. 848301-69-9) 하지만 GTL기유의 추출기반이 되는 천연가스도 결국 광유를 정재하여 생산되기 때문에 '고순도 VHVI'라는 명칭이 붙기도 하지만 100% 합성유 맞습니다. 오히려 VHVI보다 순도가 높고 저온유동성이 개선된 보다 고가의 양질유임에도 불구하고 별도의 분류법이 없어 일반적인 VHVI와 같이 3기유로 분리 됩니다. 하지만 사실 VHVI와 PAO사이, 어쩌면 PAO 쪽에 더 가깝다 할 수 있는 매우 우수한 기유입니다. 추출 기법의 난이도나 비용도 더 높습니다.

​예로 들자면, 순수한 바닷물을 원유라고 하고, 순수한 베이스 기유를 염분기가 없는 물이라고 가정했을 때, 광유로 불리는 2기유의 경우 바닷물을 필터로 걸렀다고 할 수 있고, 합성유인 3기유는 바닷물에 화학적 분해를 하여 순수한 물만 얻는 방식이며, GTL은 바닷가 부근의 바다의 습한 기운을 먹은 공기를 액화시킨 후 그 액체를 3기유와 동일한 방법으로 다시 화학처리를 하여 순수한 물만 얻는 방식 입니다.

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정리를 하자면, VHVI는 원유를 화학처리 하여 순수한 기유를 얻는 것이면, GTL은 천연가스를 변형 후 액화시켜 화확처리 하는 것입니다. 여기서 말하는 화학처리는 Hydrocracking으로 두 기유 모두 동일한 방식으로 적용 됩니다. 즉, 수소화분해를 한다는 점은 동일하지만, VHVI는 원유를, GTL은 액화시킨 천연가스를 시발점으로 하고 있는 것이 차이 입니다.

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바로 위에 있는 사진이, GTL기유가 생산되는 공장입니다. 규모가 장난이 아니죠?

​​GTL 기유는 카타르 석유공사와 쉘사가 협약을 맺고 GTL기유를 생산을 위해 만든 카타르에 위치한 대형 정유시설에서 생산됩니다. 연간생산량은 약 1백만 톤 정도로 바로 고난이도의 추출기법과 다단화 공정에도 불구하고 규모의 경제를 실현할 수 있기 때문에 가격이 합리적이게 됩니다.

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참고로 GTL 생산공정을 간략하게 소개하자면, 일단 원 재료인 천연가스는 수분 및 기타 부유물 제거를 위해 필터를 지나는 일종의 전처리 과정을 거칩니다. 전처리 과정을 거친 천연가스는 탱크에 산소화 함께 주입이 되고, 고온으로 데워진 탱크속에서 촉매제의 도움으로 산소와 천연가스의 메탄성분이 화확적으로 반응하여 수소와 일산화탄소로 구성된 혼합 가스가 만들어 집니다. 이후 이 혼합가스는 여러 촉매제와 고온의 조합으로 긴 체인의 왁스 탄화수소와 수분으로 액화 됩니다. 즉 오일과 물이 섞인 액체가 생성되는 거죠. 이 혼합물은 VHVI의 원유처리와 동일한 공법(Hydrocracking)으로 처리되어 순수한 기유를 얻게 됩니다.

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​​물론 이와 같은 방식의 추출에 대한 별도의 기준이 없기 때문에 현재는 원유에서 Hydrocraking 공법으로 추출되는 VHVI와 같은 3기유 합성유로 분류가 되긴 하지만, 사실 원재료가 원유와는 비교할 수 없을 정도의 높은 순도를 지니고 있기 때문에, VHVI로 보기에는 억울한 면이 많습니다. 실질적인 성상과 성능만 볼 때는 원유 증류과정에서 휘발유와 LPG 사이에서 나오는 나프타메틸렌 가스를 원재료로 하는 PAO급이며 일부 특성은 PAO를 능가합니다.

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섭시 15도의 밀도는 838Kg/m3 로 왠만한 0W20 가솔린 전용 합성유 보다 묽습니다. 그리고 냉간 유동성을 보여주는 지표 중 하나인, 섭씨 40도씨 동점도 역시 58.70mm2/s 으로 보통의 5W30 합성유들 보다 묽은편입니다. 즉 높은 냉간유동성 및 시동성을 보장받을 수 있으며, 첫 시동 이후 오일이 순환되는 속도가 빨라 엔진보호에 유리하며 유온상승도 빠를 것입니다. 하지만 열간 동점도는 섭씨 100도씨에서 11.9mm2/S로 일반적인 5W30 엔진오일들과 비슷한 수준이 됩니다. 즉, 열간동점도를 희생하지 않으면서 초기 시동과 냉간운전에 유리한 냉간 동점도를 획기적으로 낮춰놓았습니다. 즉 냉간 때는 가볍게, 열간 시 보호가 필요할 때는 충분한 점도 유지력을 보여 주는 훌륭한 오일입니다. 점도지수도 무려 204가 나오며 열간안전성의 평가지표 중 하나가 되는 인화점도 226도로 어마무시 하며, -51도의 유동점 또한 이 엔진오일이 범상치 않음을 잘 보여 줍니다.

​해당 오일의 가장 큰 장점은 GTL에서 오는 어마무시하게 높은 청정성과 우수한 윤할성능에서 오는 부드러움과 정숙함 입니다. 그리고 우수한 저온유동성으로 인해 요즘과 같이 기온이 낮은 계절에 특히 빛을 바랍니다. 단 교환 직 후 공회전 및 주행시 균일한 GTL입자 특성상 소음전달이 좀더 강조되는 현상이 일부 차종에서 보고된 바가 있으나, 절대적인 소음 수치의 증가 보다는 톤에 변화로 인해 소음이 더 두들어 지는 것 처럼 느껴지는 것인데, 누적키로수가 증가하면 이내 사라지는 문제인 만큼 큰 우려를 않으셔도 좋습니다.

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그리고 초고순도 기유인 만큼 높은 점염기가(10내외) 그리고 증발량도 매우 우수(6%대)하기 때문에 엔진의 청정성에 매우 유리하겠습니다. 오래도록 깨끗하게 유지할 수 있고, 이미 중고차 구입후 처음 주입해야 하는 클렌징 오일로써도 알만한 사람들 가운데 정평이 나있습니다. 뭐 VW504/507 공식인증이면 말 다 했죠.

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하지만, 청정성이 너무 높다보니, 주행거리가 좀 있는 차량에 처음 주입하는 경우 초반 1~3천 키로 동안에는 높은 청정성으로 인해 그간 제거되지 않았던 오염물들이 녹아나오며 엔진오일 캡에 찌꺼기가 다량 관찰되는 경우가 많습니다. 이는 매우 좋은 작용입니다. 하지만 막상 오일의 퀄리티에 문제가 있는 것으로 오해를 하시는 분들도 많은 것 같습니다(가품 당첨되었다고 커뮤니티에 인증하는 경우도 있음).

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이런 경우 통상 5천 키로 내외에 도달하면, 엔진에 붙어 있던 오염물들은 다 묻어(청정작용) 나와 엔진오일에 정상적으로 녹아들게 되어(분산작용) 더이상 이런 현상이 관찰되지 않습니다. 그래서 GTL이나, 4기유 이상의 오일(에스터 베이스도 마찬가지로 청정성이 우수)로 바꿀 때는 플러싱을 하라는 말이 이런 특성 때문에 나온 것 같습니다.

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그리고 대부분의 현대 기아차 보넷을 열어보면, 에어크리너 덕트 입구에 이런 스티커가 붙어 있는데요, 자세히 보면 제조사인 현대차에서 쉘사의 엔진오일을 권장한는 내용입니다. 실제 현대 순정유도 고급라인에는 VHVI기반에 GTL기유가 일부 첨가되기도 하는 만큼 믿고 사용할 수 있겠습니다. 참고로 쉘은 윤활유 제조사, 그리고 Helix는 엔진오일 라인이며, ULTRA제품은 Helix 제품군의 플래그 쉽 라인입니다.

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참고로 위의 표는 Wikipedia에서 정리한 전세계 기업의 2020년도 매출 규모에 따른 랭킹표 인데요(노란 하이라이트는 국가지분이 50% 이상인 국영기업), 쉘은 연간 매출규모 기준, 전세계 기업 랭킹 3위인 엄청난 기업입니다. 물론 매출이 모든 것을 말해주진 않겠지만, 기업규모를 가늠하는데 어느정도 참고는 할 수 있겠는데요, 참고로 동일(매출) 기준으로 애플이 11위, 삼성전자가 19위(하지만 영업이익 기준으로는 삼성전자가 더 높음)입니다. 국내에서는 좀 한다는 현대차 그룹은 50위 랭킹 밖에 있구요. 어쨌든 세계적인 윤활메이저 중에서도 가장 큰 규모는 확실합니다. 물량이 뒷 받침 되는 이런 엄청난 규모의 경제가 없다면, 베이스유 전량을 GTL기유로 채우고 지금의 가격을 받는 건 어림도 없었을 겁니다.

 

 

 

 

신유를 한 병씩 천천히 주입합니다.

 

 

 

시동을 걸어 유온을 올려준 후, 시동을 끄고 수분 후 엔진오일 레벨을 확인합니다.

 

 

 

약 70% 정도 세팅되었습니다. 엔진오일양이 늘어나는 R엔진의 특성과 설정해드리는 교환주기에 맞춰 레벨링하였습니다.

 

 

 

다시 시동을 걸고 작업 부위를 확인합니다, 모두 깨끗하네요.

 

 

 

다음 엔진오일교환주기가 기재된 스티커를 선바이저에 부착한 후, 다음 작업을 이어갑니다.

 

 

 

이제 브레이크액교환입니다. 준비한 오일은 노스씨 브레이크 플루이드 DOT4입니다. 보편적으로 자동차 제조사들은 2년 혹은 4만km 중 선도래하는 시점을 기준으로 교체를 권장하고 있는데요, 실제로는 그보다 더 사용이 가능하겠지만 브레이크 계통의 성능 저하는 단순 효율저하나 소음등에 의한 불편함과는 차원이 다른 안전과 직결되는 문제이기 때문에, 성상의 저하가 유의할 정도가 되는 시점을 교체 권장주기로 설정하고 있습니다.

​하지만 제조사가 권장하는 교체 시기가 지나도 극단적인 브레이킹이나 발열이 심하게 발생하는 조건이 아니라면, 크게 나빠지는 경우를 체감하지 못하기 때문에, 아찔한 상황이 닥치거나, 브레이크액 내부 수분으로 인한 베이퍼록으로 인한 밀림, 캘리퍼고착과 같은 물리적 고장이 발생하고 나서야 뭔가 문제가 있다고 느끼기도 합니다.

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​브레이크액의 주적이면서, 성능저하의 주범, 그리고 교체가 필요한 가장 큰 이유는 바로 수분인데요, 바로 브레이크액의 대기중 수분을 흡수하는 성질 때문입니다. 어떻게 완벽하게 밀봉된 브레이크 유압 시스템내에 어떻게 수분이 유입되는가 의아해 하실 수 있겠지만, 완벽하게 방수가 되는 것 처럼 보이는 브레이크 시스템 라인 중 유연성이 필요한 프라스틱 재질의 부품이나 각종 피팅 그리고 고무 호스에 존재하는 매우 미세한 기공을 통해 미량의 수분이 천천히 유입되어 브레이크액 내에 누적된다고 합니다.

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순수 물의 경우 대기압 상태에서 섭씨 약100도씨에 도달하여 끓으면서 기화하게 되면 그 체적이 무려 1,700배 가량 증가하게 되지만, 무한정 팽창할 수 없는 브레이크액에 존재하는 수분의 경우 기화되면 체적이 약 3~4배 가량 증가한다고 합니다. 즉, 약 5cc 내외의 수분이 브레이크액에 존재한다면(브레이크액 용량에 따라 수분함유도 5~10% 정도), 브레이크 작동온도에 높은 외기온까지 더해져 수분이 끓어 기화되면, 그 체적이 15~20cc로 증가하게 되면서 유압라인에 그만큼의 압축가능한 기체상태의 공간이 생성되게 되는데, 이는 마스터실린더의 작동실효 용적과 비슷한 수준이 되기 때문에 증기폐쇠 현상으로 인해 브레이크가 스펀지처럼 들어가버리고 제동성능이 상실되거나 상당히 저하되게 됩니다.

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만약 언제든 브레이크 레저버 통에 있는 브레이크액의 수분도를 측정하였을 때 2%가 넘어간다면, 당장 교체가 필요한 상태가 되며 레저버통에 있는 브레이크액의 수분도가 정상으로 측정이 된다 하여도 2년 혹은 4만키로 이상을 주행한 경우 교체가 필요합니다.

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이상적인 브레이크액의 경우 수분 함유의 영향을 최소화 하기 위해 전체 브레이크액에 균등하게 수분을 분배하지만, 기능이 떨어진 브레이크액의 경우 수분이 중력에 의해 자연스럽게 라인하단에 모이는 경우도 있기 때문에(이런 경우 부식을 일으켜 브레이크 캘리퍼 고착과 같은 문제를 야기하기도 함) 레저버 통의 수치 보다는 실제 사용기간을 따져보는 것이 더 정확할 것 같습니다.

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약 10여년 전부터 DOT4 규격이 일반적인 요구 사양이며, 간혹 DOT4에 플러스나 HP(High Performance : 고성능)등과 같이 부가적인 기호가 붙어 있는 경우가 있지만, 이는 DOT(Department of Transportation : 미국 교통부) 에서 부여하고 있는 정식 규격은 아니며, 기존 DOT4 규격의 하한 한계점을 상회하는 우수한 성상을 강조하기 위해 메이커들이 자체적으로 사용하는 마케팅 용어 정도가 되겠는데요, 기존 DOT4 규격의 끓는점(DRY기준)의 하한한계값이 섭씨 230도 이상으로 규정되어 있다면, 플러스나 HP 같은 명명이 붙는 상위 제품의 경우 통상 섭씨 250도~300도 까지의 성능을 보여준다고 보면 될 것 같습니다.

최신 브레이크액들은 DOT3 대비 물리적인 성상이나 내열성능은 비약적으로 향상되었으나, 수분을 끌어다니는 성질이 강해 DOT3 대비 관리에 더 신경을 써야 합니다. 일반적으로 브레이크액은 끓는점이 높고 성능이 좋을수록 수명 및 내구성 부문에는 불리한 경우가 대부분입니다.

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잭포인트에 고무를 댄 후, 차량을 리프팅합니다. 그 다음, 석션기를 이용해 레저버에 있던 브레이크액을 석션한 후 신유를 채워넣고 전용 어답터를 장착합니다.

 

 

 

정비지침서에 명시된 순서대로 브레이크액 교환을 진행합니다. 네 바퀴 모두 작업을 진행해야 합니다.

 

 

 

교환이 완료되었으면 블리더를 규정토크로 정확하게 체결하고요.

 

 

 

허브 주변에 내열 그리스를 도포해줍니다.

 

 

 

탈거했던 휠을 장착 후, 토크렌치를 이용해 규정토크로 정확하게 체결합니다.

 

 

 

시운전을 다녀온 후, 레저버 레벨을 확인하면 모든 작업이 종료됩니다. 정량 충진되어 있습니다.

 

 

 

내 차에 맞는 정확한 규격의 합성유와 함께 쾌적한 드라이빙되시길 바랍니다, 감사합니다.