모하비 3.0 디젤 엔진오일교환 - 쉘 힐릭스 울트라 0W-30

cartailor 2021. 4. 4. 08:01

모하비 차량입니다. 현대의 베라크루즈와 더불어 국내에서 생산된 전무후무한 V6 디젤엔진을 장착한 차량으로, 첫 선을 보인지 15년이 넘은 엔진이지만 현재 유로6 환경규제를 충족하는 엔진으로 진화를 거듭하여 현역인 2021년식 모하비에도 그대로 탑재될 정도로 우수한 성능과 부드러움을 자랑합니다.

해당차량은 엔진오일 교체를 위해 입고 되었는데요, 타 업체에서 엔진오일을 이미 교체한지 약 1,000km 밖에 되지 않았지만 교체 후 무거움과 소음문제 때문에 입고가 된 케이스입니다. 무슨 오일을 사용하였는지 잘 모르겠지만, 아마도 점도가 높은 엔진오일을 사용하지 않았을까 하는 추측이 드는데요, 흔히들 점도를 높일수록 정숙성에 유리하다고 하지만, 실제로는 설계상 의도된 오일보다 높은 점도를 사용하게 되는 경우 공회전 때나 레드라인 가까이 초고속으로 회전하는 경우를 제외하고는 가중되는 부하 때문에 가속패달을 더 밟게되니 오히려 부밍음이 증가되고 전체적으로 더 시끄럽고 안나가는 느낌을 받는 경우가 많습니다. 가중되는 부하로 인해 미세한 오르막길을 지속적으로 주행하는 것과 같은 상태가 되거든요.

물론 노후가 많이 진행되었거나 오일소모와 같은 특별한 증상이 있는 경우 점도를 한단계 높여 상태를 완화시키는 경우도 있으나 흔한 경우는 아니며, 물론 근본적인 수리가 우선시 되어야 하기 때문에 그리 권장되지는 않습니다.

기존 사용유의 상태입니다. 교체한지 얼마되지 않았기 때문에 육안으로 보이는 상태는 양호하며, 레벨도 적당합니다.

기존 오일필터를 제거합니다. 에어크리너의 경우 교체한지가 얼마되지 않아 계속 사용할 수 있지만, 오일필터의 경우 신유가 들어가면 무조건 교환이 되어야 합니다. 신유의 경우 초반에 청정분산작용이 강하게 이루어져 부산물이 생성될 수 있기 때문에 엔진오일을 교체한지 얼마 되지 않았더라도 신유가 들어가면 교체하는 것이 원칙입니다.

깨끗하게 세척된 오일필터 하우징에 신품필터와 오링을 장착 후 신유를 도포하여 윤활한 다음 손으로 살살돌려 1차 체결합니다.

손으로 더이상 돌리기 힘들 때 토크렌치를 사용하여 규정토크로 정확하게 체결해 줍니다.

에어를 이용한 잔유제거를 위해 전용 어답터를 장착 후, 마스킹을 해 차량 흠집을 방지해줍니다. 에어클리너는 교체이력이 얼마 되지 않아 점검 후 다음 엔진오일교환 때 진행하기로 합니다.

차량을 올려준 후 사용유를 시원하게 배출합니다.

자연배출이 끝나면 에어를 입으로 부는 세기로 살짝만 열어줍니다.

약한 에어가 크랭크 케이스 내부 여기저기 고여있던 미배출유에 잔잔한 파도를 일으켜 배출이 한차례 더 이어지도록 합니다.

드레인볼트는 깨끗히 세척 후 신품 와셔를 걸어 손으로만 끝까지 돌려주면서 저항이나 특이사항은 없는지 확인합니다.

손으로만 꽉 잠궜던 드레인볼트는 토크렌치를 사용하여 정확하게 체결해 줍니다.

모하비에서 배출된 엔진오일의 모습입니다. 사용기한이 짧아 육안상 보이는 상태는 매우 양호하며 양도 좋습니다.

주입할 신유는 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.

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.

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.

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.

물론 이와같은 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.

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.

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.

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).

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.

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.

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 없었을겁니다.

신유를 천천히 주입합니다. 주입량의 반을 넣고 잠깐 쉬었다 나머지를 넣습니다. R엔진 엔진오일을 비롯한 현대/기아 모델의 대부분의 디젤 차량들의 엔진오일교환 정비지침서에 빠지지 않고 등장하는 내용인데, 그 이유는 기술되어 있지 않기 때문에 정확한 이유는 모르겠습니다. 추정컨데 주유건 같은 가압장비를 사용하여 강한 압력으로 전량을 한번에 주입하는 경우 크랭크케이스가 가압되거나 유로에 에어가 차게되어 초기 시동시에 드라이스타팅이 발생할 수 있기 때문에 그런게 아닐까 하는 생각이 듭니다.