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그리스 (윤활제)
그리스(grease)는 윤활유, 유지 등을 가리키는 영어 어휘로, 특히 일반적인 윤활제(루브리컨트, lubricant)와는 달리 점성이 있는 반고체 형태의 윤활제를 뜻한다.
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개요[편집]
그리스는 감마제(減磨劑)의 일종으로서, 기유(基油)에 증주제(금속 비누 또는 유기 화합물)를 적당히 분산시키기 위해 각종 첨가제를 첨가하여 사용하는 고점도의 반고체상을 말한다.
주유(注油)하기 힘든 곳, 고온(高溫)이고 저속 회전하는 섭동부 등 윤활유를 사용할 수 없는 부분에 사용한다.
보통 온도에서는 연질이며 점도를 가진 반고체 모양이지만, 75~95℃의 온도에서는 용해하여 액상이 된다. 비누류를 광유 등에 혼합하여 만들며 중하중의 베어링이나 전달 기어, 수레바퀴 등 급유가 곤란한 기계의 윤활제로 사용한다
- 기유: 그리스를 구성하는 주성분 (80~90%) 으로 윤활성, 내열성, 저온성, 산화안정성, 내고무성 등에 영향을 준다.
- 증주제 : 증주제는 그리스의 특성을 결정하는 것으로 미세한 섬유상의 망상구조물이나 입자등이 액체 윤활유중에 균일하게 분산되어 반고체상을 형성시킨다.
- 첨가제 : 그리스에 산화안정성, 방청성, 극압성등 특수성능을 부여한다.
제조[편집]
기유(베이스 오일)에 증점제(Thickener)를 추가하여 만든다. 베이스가 되는 기유나 첨가제에 따라 색, 점도, 온도특성이 다양하며, 사용되는 소재와 목적, 환경에 따라 종류별로 달리 사용된다. 증점제는 일반적으로 지방산염을 사용한다. 이러한 특성 때문에 같은 지방산염인 비누로는 지워지지 않으며, 유기용매로 녹여서 제거해야 한다. 그리스의 특성은 그 베이스로 사용한 기유와 첨가제의 특성을 따르며, 제일 자주 볼 수 있는 그리스는 금속끼리의 윤활에 주로 쓰이는 옅은 누런색(황색)의 리튬 그리스나 플라스틱류에 사용되는 반투명의 묽거나 하얀색인 실리콘 그리스, 식품관련 기기에도 쓰이는 테프론 그리스등이 있다. 윤활유(액체)과 달리 점도로 인해 윤활면을 따라 흐르지 않고 부착되어 있다가 마찰이 시작되면 마찰면을 따라 코팅되어 윤활을 한다.
이러한 특징 덕분에 다른 윤활유와 달리 잦은 급유가 필요하지 않은 이점이 있고 방청이나 밀봉효과를 기대할 수 있다.
보관[편집]
원래 색과 무관하게 수명이 다 된 그리스는 흙색(고동색)에서 탁한 검정(혹은 회색)에 가까운 색으로 변하는데, 점성도 떨어지고 윤활 작용도 떨어진다. 그 정도 썼으면 바로 교체하는 것이 좋다. 사용기한이 지난 상태로 계속 사용할 경우 베어링 뿐만 아니라 베어링 장착 부위까지 파손되기도 한다. 그리스나 윤활유를 폐기하도록 정해진 통에 버릴 것. 일반 쓰레기와 함께 버릴 경우 문제가 된다. 가끔 황색이 아니라 갈색인 경우, 조금 오래 보관하거나 잘못 보관해서 변색된 것일 가능성[6]이 있는데, 대부분 그냥 사용한다.
사용하다가 남은 그리스를 잘 보관하려면, 비닐봉지 혹은 랩(주방용으로 나오는 그것)을 통 혹은 캔에 씌우고 그 안에 그리스를 넣어 밀봉한 상태로 환기가 잘 되고 그늘진 곳에 습기와 열기가 닿지 않게 보관하면 좋다. 락앤락과 같은 밀봉 통에 제습제를 같이 넣어두어도 좋다.
그리스의 구조[편집]
그리스의 증주제에 액상윤활유 및 첨가제가 화학적 결합에 의해 부착되어 망목구조를 형성하고 액체윤활유가 모세관력에 의해 빈틈을 채우고 있는 구조로 되어 있다.
그리스의 윤활 메커니즘과 특성[편집]
그리스의 망목구조에서 스며나온 액체윤활제에 의한 윤활과 그리이스 증주제에 의한 윤활로 나뉜다.
외부의 힘이 작용하지 않으면 스스로 유동하지 않고 일정한 힘을 넘어서면 움직이는 속도에 따라 점성이 변화한다. 심한 움직임하에서는 기유의 점도에 가까워져 유체 윤활상태를 유지하며 외력이 없어지면 증주제는 원래의 구조로 돌아가고 액체윤활유는 이 망목구조에 흡수된다.
그리스 윤활의 특성[편집]
그리스 망목상의 구조를 가지고 있기 때문에 일반적인 윤활유와는 다른 특성을 가지고 있다. 그리스는 장기간 무급유 상태에서 윤활하고 윤활계통이 간단하면서 비교적 저속으로 작동되는 기계에 윤활을 해주도록 되어 있으며 냉각작용이 매우 떨어지는 반면 방청성이 일반적인 윤활유에 비해 우수하다.
액상윤활의 특성 그리스 윤활의 특성 계속적으로 급유해 줘야함 (적하, 비산, 순환 등)
장기간 무급유가 가능함 필요 윤활유양이 많음 소량으로 가능함 윤활계통이 복잡하고 큼 윤활계통이 단순함 (베어링만으로도 가능)
밀봉장치가 복잡함 밀봉장치가 단순함 (그리스 자체만으로 밀봉작용)
이물질 연속제거 가능 (여과, 원심분리등)
이물질 제거가 불가능 고속회전이 가능 고속회전 한계가 낮음 (미끄럼베어링에는 부적합)
냉각능력이 큼 냉각능력이 없음 마찰손실이 일반적으로 작음 마찰손실이 일반적으로 큼 장기간 운전 정지시에는 유막보호 미흡으로 녹발생이 가능함 윤활개소에 부착되어 녹발생을 방지함 첨가제가 효과양호 높은 농도의 첨가제가 필요함
분류[편집]
포장은 카트리지, 500g,(카트리지) 3kg(깡통), 20kg(말통)이 업계 표준이다. 카트리지는 400g정도로 카트리지에 담겨져 나오는 그리스건용 포장이 있고, 원통형의 금속 또는 플라스틱 포장이 있고 다른 포장으론 자바라식으로 된 투명한 카트리지가 있다. 간혹 전용 건을 써야하는 제품이 있기 때문에 500g만 되어도 가정용으로 쓰기엔 지나치게 많다. 최근에는 다이소 등에서 브이테크에서 나온 튜브형 그리스도 파니 가정용으론 이런 소포장이나 스프레이 그리스가 낫다. 아니면 모형샵 같은데서 타미야에서 나온 제품을 사용해도 좋다.
- 일반 그리스
다목적 그리스라고도 불리우며, 색상은 보통 옅은 황색이지만 녹색 등의 제품도 더러 나온다. 산업용으로 두루두루 쓸 수 있으며, 드물게는 가정용으로도 쓰기도 한다. 베어링이나 샤프트 등의 회전축에도 쓸 수 있다. (다만 고속회전용의 경우는 고속용으로 나오는 구리스를 쓰는게 좋다.) 특화된 용도로 나오는 제품들도 일반 그리스 카테고리에 속한다. 베어링과 샤프트에 전문화된 구리스, 고압이나 극압용 구리스
- 스프레이 그리스
뿌리는 그리스로 유명한 액상 타입의 그리스들을 말한다. 일반 그리스도 있고 테프론 그리스도 있고 그냥 스프레이 형태로 제조하면 다 이쪽에 들어간다. 다만 점도나 지속력 등은 통에 담겨져 나오는 그리스와는 차이가 크다. 사용하기 간편하다는 장점이 있지만 그 장점과 다른 성질을 등가교환 한 셈. 일반 그리스와 달리 더 자주 더 많이 뿌려줘야 동일 효과를 볼 수 있다.
- 식품용 그리스
식품제조업 현장에서 적은 양이 음식에 섞여도 괜찮은 무독성 그리스. 먹는 데 쓰는 그리스가 절대 아니다! 보통 테프론 구리스가 많으며 HACCP 인증 등을 받기 위해선 식자재 가공 공장 등에서 꼭 인증받은 식품용 구리스를 써야 한다. 공장이 아니더라도 커피머신, 아이스크림머신 등 일상생활과 가까운 기계에서도 사용한다.
- 슈퍼루브 테프론 그리스
인체에 유해한 성분이 없고 무색 무취인 그리스로 냄새로 인한 두통이 없다고 한다. 하지만 식용은 당연히 안 된다. 다목적으로 사용이 가능하며 다른 구리스보단 값이 나가는 편이다. 상대적으로 인체에 무해한 구리스로 공기청정기, CPU 쿨러, 베어링, 선풍기, 키보드, 자전거 허브 등등•••에 사용된다. 주로 방안에 있는 전기제품이나 전자제품에 사용하면 안전하고 좋다.
- 실리콘 그리스
플라스틱이나 고무 재질에 사용된다. 슈퍼루브와 신에츠의 제품이 많이 쓰인다. 플라스틱이나 고무 접점에 일반 구리스를 사용할 경우 시간이 지나면 마찰면이 녹듯이 깎여나가거나 부품 자체에 크랙이 생기는 대참사가 벌어질 수 있으므로 사용부위가 금속이 아닐 경우 실리콘 그리스를 사용하는 것이 좋다.
그리스의 종류[편집]
그리스는 증조제, 기유, 첨가제 등으로 구성되어 있다. 그리스의 종류는 일반적으로 증조제의 종류에 따라 분류하는 방법과 용도에 따라 분류하는 방법이 있다.KS M 2130은 용도에 따른 분류 방법을 사용하고 있다. KS M 2130는 그리스의 종류와 적용온도 범위, 용도를 다음의 표와 같이 규정하고 있다.
주도[편집]
주도는 그리스의 연한 정도를 나타내는 값으로 윤활유의 점도에 해당한다. 주도의 범위에 따라 주도번호로 그리스를 분류하는 규격은 미국윤활그리스협회(NLGI)에 따라 제정되었다. 한국의 KS M 2130 규격도 이에 따르고 있다. 아래표는 NLGI의 그리스 주도분류이다. 주도가 작을수록 그리스가 딱딱함을 나타내고 주도번호는 높아진다. 주도번호는 혼화주도, 고형주도 등이 있으며 일반적으로 주도는 25℃에서 보관하여 60회 혼화한 직후의 측정치(혼화주도)를 말한다. 일반적으로 사용되는 그리스의 주도는 주도번호 1호, 2호 이다.
그리스 일반적인 성질[편집]
| 분류 | 종류 | 특성 |
|---|---|---|
| 비누계 | Ca soap | 적점은 80°C 정도, 70°C 정도까지 사용가능
내수성은 양호 내열성, 전단안정성은 좋지 않음 |
| Na soap | 적점은 160°C 이상, 120°C 정도까지 사용가능
내수성은 나쁘고 전단안정성도 그다지 좋지 않음 | |
| Li soap | 적점은 180°C 이상으로 내열성은 양호
120~ 130°C 까지 사용가능 내수성, 전단성 양호 | |
| 복합비누계 | Ca complex soap | 적점은 260°C 이상
내열성, 전단안정성 양호 공기중의 수분/ 온도/ 압력에 의하여 표면경화를 일으키는 일이 있음 |
| Al complex soap | 적점은 260°C 이상
고온에서 연화유출을 보이는 일이 있음 | |
| Li complex soap | 적점은 260°C 이상
120~ 130°C 까지 사용가능 두드러진 결점은 없으나 제조방법이 까다롭다 | |
| 비비누계 | Terephthalate | 고온에서의 안정성이 좋고 내수성도 좋음
유분리가 약간 크다 |
| Urea | 고온에서의 안정성이 유분리가 적음
내수성, 산화안정성이 좋음 | |
| Bentone | 내열성, 전단안정성 양호
단 220°C 이상에서는 유기처리제가 분해하여 연화 되고 다량의 잔사를 남겨 윤활성을 잃는 경우가 있음 | |
| Silicagel | 내열성이 양호
내수성과 방청성에 문제가 있음 | |
| PTFE | 내열성이 극히 우수함
극히 고가 |
여담[편집]
- 군 생활을 수송 또는 정비 계통으로 하거나 정비업, 건설업(장비관련)에 종사한다면 업무시간 내내 만진다고 보면 된다. 그리스 건으로 니플에 주입할 때에는 밀려 나오는 폐그리스를 손으로 대강 제거한 후 세척하는 것이라 좀 나으나, 그리스 건을 채울 때나, 휠 허브라도 뜯어내 허브 베어링의 폐그리스를 씻어낸 뒤엔 신나는 그리스 주입 한마당이 펼쳐진다.
- 미군의 제식 화기 중 하나였던 M3 그리스 건의 애칭도 이 단어에서 따 왔다. 자동차의 윤활유 주입기같이 생겨서 그랬다고 한다.
- 미니카 고수들은 기어나 샤프트에 그리스를 바르는 것을 금기시하고 있다. 부드러워지는 건 사실이지만 점성 때문에 속도를 훨씬 느리게 만들기 때문이다. 이 사람들은 지포나 WD-40을 필름통 같은 데다가 왕창 뿌려 고이게 한 다음에, 거기에 기어를 담가 기어에 윤활유를 먹인다.
- 종류에 따라 차이가 있지만, 대부분의 그리스는 냄새가 무진장 지독하다. 특히 자동차 등 대형기계에 들어가는 그리스의 냄새는 상상을 초월한다. 일반적으로 생각하는 기름 냄새가 아닌 니글거리면서도 역겨운 악취다. 장시간 노출되면 두통과 구토를 유발하기도 한다. 또한 옷에 묻으면 빨아도 빨아도 지워지지 않는 얼룩이 남으므로 취급하게 될 경우 주의할 필요가 있다.
- 문구류 덕후들도 가끔 사용한다. 피스톤필러 만년필을 쓴다면 실리콘 그리스는 필수다. (수퍼 루브의 그것.)
- 기존 그리스의 끈적함에 거부감을 가진 사람들이 많았는지 사용하기 쉽도록 스프레이 형식으로도 만들어지고 있다.
- 사족으로 나라 이름인 그리스와 엮어서 '그리스 주유를 하기 위해 한국에서 그리스까지 자동차를 끌고 가서 그리스에서 주유를 하고 1달만에 한국으로 왔다.'[16]는 아재개그를 치는 경우도 가끔 있다. 이와 관련하여 "그리스(Greece)는 산유국(Grease)"이라는 드립도 있다.
참고자료[편집]
- 〈그리스(윤활유)〉, 《사이트명》
- 〈그리스〉, 《용어해설》
- 쌀롱, 〈그리스 (Grease) 개요, 윤활특성, 원료, 제조공정 및 특성〉, 《티스토리》, 2014-05-19
- 신영와이에스, 〈그리스(grease)란?〉, 《네이버 블로그》, 2017-01-24
같이 보기[편집]
