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부동액
부동액(antifreeze)은 어는점을 낮추기 위해 액체에 첨가하는 물질이다. 어는점을 낮춰서 화합물, 열전달 유체, 냉각제가 어는 것을 막는다. 주로 자동차 엔진용 냉각수에 첨가하여 냉각수가 어는 것을 막기 위해 사용한다. 차량에 쓰이는 제품에는 에틸렌 글리콜(Ethylene Glycol)을 주로 사용하는데, 독성을 가지고 있다.[1]
개요
부동액(不凍液)은 물과 에틸렌 글리콜(EthyleneGlycol)을 섞어 만든 혼합 용액이다. 물은 부동액의 주성분으로 사용하기에 좋은 물질이다. 그 이유는 물이 물질 중에서 비열이 가장 큰 액체 중 하나이기 때문이다. 비열이 크다는 말은 다시 말해서 다른 물질에 비해 같은 양으로 더 많은 열을 흡수할 수 있다는 것이다. 또한 유동성이 좋아서 온도가 높은 엔진 내부로부터 냉각 코일 혹은 호스 사이를 순환시키기에도 적합한 물질이다. 그러나 순수한 물만을 쓸 경우 냉각 성능은 좋으나, 겨울철에 영하로 온도가 내려가면 겨울철에 기온이 내려가면 얼어서 냉각계통이 동파되기 때문에 곤란하며, 부식문제 역시 해결할 수 없다. 물은 얼게 되면 부피가 팽창하는 화학물질이므로 엔진 혹은 호스가 부피 팽창만큼을 흡수하지 못해 부서져 버린다. 그러므로 얼지 않은 액체를 만들려면 에틸렌 글리콜이 필요하다. 또한 일반적으로 국내에서 차량에 쓰이는 냉각수는 물과 부동액을 1:1로 혼합한 것이다(계절별로 권장 비율이 다르긴 하지만 유지/보수에 신경 쓰는 차주가 아닌 이상 고정). 국가별 기후가 다르기 때문에 대체로 더운 지방에선 묽게 쓰며(더운 지방의 후진국들은 그냥 생수를 넣기도 한다.) 스칸디나비아 반도나 러시아, 몽골 등 추운 지방에서는 최대 70% 수용액을 사용하기도 한다. 부동액은 70% 수용액일 때 가장 어는 점이 낮으며(-60°C 정도), 그보다 부동액 비율이 높으면 오히려 어는 점이 높아진다. 부동액의 혼합비가 높아질수록 엔진의 냉각 성능이 저하되므로, 무조건 엔진의 좋은 성능을 기대하고 70% 수용액을 사용하는 것은 권장되지 않는다.[2]
부동액 함량 혼합비율(부동액 : 물) 어는점 끓는점 상승 50% 1 : 1 -37℃ 8℃ 40% 2 : 3 -24℃ 6℃ 33% 1 : 2 -18℃ 5℃ 25% 1 : 3 -12℃ 3℃
주의사항
주의할 점은 차량용 부동액에 쓰이는 에탄디올 자체는 무색무취에, 이따금 단맛이 나지만 흡입이나 섭취 시 그 자체로 강력한 환경호르몬 중 하나로 작용하며, 무엇보다 간에서 대사되는 과정에서 맹독인 옥살산으로 변환되기에 독극물로 분류된다. 하지만 특유의 단내로 섭취자의 경계심을 허물기에 시중에서 판매되는 대다수 부동액들은 보통 청색이나 녹색 색소와 구토제를 넣어 판매한다. 그나마 다른 부동액 재료인 프로필렌 글리콜은 독성이 덜한 편이다. 하물며 독극물 표기와 함께 엄중하게 보관하지 않으면 나중에 본인이나 가족, 친구가 멋모르고 먹고 큰일이 나는 경우도 빈번하기 때문에 빈 음료수병에 담거나 음료수병 사이에 놓는 등 아무렇게나 두지 말아야 한다. 더불어 부동액 자가교환 중 땅에 흘린 부동액을 핥아먹고 죽는 길고양이나 개도 많기 때문에 흘렸을 경우 반드시 닦아내야 한다. 노후차량의 경우 히터코어가 노후되어서 부동액이 차량 내부로 새는 경우가 있는데, 반드시 수리하고 타고 다녀야 한다. 부동액의 독성은 입으로 마시는 경우가 아닌 코로 숨을 쉬며 냄새를 흡입해도 발휘되기 때문에 매우 해로운 물질이니 조금이라도 달콤한 냄새가 난다면 바로 점검 및 수리가 필요하다. 마지막으로 건설 현장에서도 쓰인다. 겨울철 아침 현장에 나왔는데 수도가 얼어 있으면 작업 용수 조달이 곤란하기 때문에, 물탱크에 받아둔 물에 부동액을 첨가하여 사용한다. 그런데 건설 현장에서 쓰이는 부동액은 차량에 쓰는 것과 달리 무색무취이므로 관리에 소홀할 경우 사고가 발생할 위험이 크다. 2012년 11월 29일, 건설 현장에서 부동액 관련 사고가 또 발생했다. 식수로 오인하고 커피와 컵라면을 끓여 먹은 인부들이 중태에 빠진 것. 이쯤 되면 정부 차원에서의 오인 방지 대책이 요구될 지경이다. 색이 첨가된 차량용 부동액을 생각하고 "그걸 착각하느냐"고 말하는 사람이 있는데, 공사용 부동액은 위에서도 말했다시피 무색무취며 심지어 무미인 것도 있다. 다시 말해, 생수병 같은 데 넣어 두면 넣은 사람 말고는 아무도 모르기 때문에 조심해야 한다. 마지막으로 사람 잡는 것은 물론이고 일부는 동물을 죽일 때 쓰기도 한다. 보통 사람이면 갑자기 길에 덩그러니 놓여 있는 음식에 손을 대지 않겠지만, 동물은 맛을 볼 가능성이 높다.[2]
응급처치(예방법)
만약 물을 마셨을 때 단맛을 포함한 이상한 맛이 느껴진다면 그 물을 즉시 뱉어내고 어떤 물인지 확인해야 한다. 또한 안전성이 불확실한 물을 마시거나 혹은 그러한 물을 사용한 음식을 섭취한 이후 복통이 발생하는 경우 바로 119에 연락하여 응급처치를 받아야 한다. 간혹 구토를 시도하는 경우가 있으나 부동액 섭취 후 1시간 이상 지난 경우 119에서 지시한 것이 아니라면 절대로 해서는 안 된다. 그리고 병원에 갈 때는 마신 부동액의 통을 같이 가져가는 것이 좋다고 한다. 만약 누군가가 부동액을 마시고 중독되었고, 부동액을 마신 지 1시간이 지났다면 구토를 유발시키는 것은 피해야 한다. 당황한 사람들의 경우 일반적으로 환자를 토하게끔 하는데, 이는 이후 예후를 더욱 악화시킬 수 있다. 가장 효과적인 응급처치는 즉시 환자에게 도수가 높은 술(보드카, 위스키, 빼갈, 진 등등)을 상당량 마시게 하는 것이다. 원리는 간단한데, 에틸렌 글리콜이 유독 한 것은 알코올 탈수소효소(alcohol dehydrogenase)가 에틸렌 글리콜을 대사하기 때문이므로, 에틸알코올을 잔뜩 포함한 술을 계속 먹여서 효소를 바쁘게 만들면 에틸렌 글리콜을 분해할 여유가 나지 않기 때문이다. 따라서 에탄올을 충분히, 지속적으로 투여하면 에틸렌 글리콜은 옥살산으로 대사되지 않고 그대로 배출된다. 사실 부동액 중독 환자에게 병원에서 하는 치료도 이와 크게 다르지 않다. 의료용 에탄올 혹은 다른 경쟁적 억제제를 에틸렌 글리콜이 모두 배출될 때까지 지속적으로 혈관에 투여하는 것이 바로 에탄올이다. 해외에서는 부동액을 마신 개에게 보드카를 섭취하게 하여 개의 목숨을 구한 사례나, 치료 중에 의료용 에탄올이 떨어지자 중환자실에서 보드카를 환자에게 지속적으로 투여해 결국 환자를 살려낸 사례가 있다. 하지만 의식이 없는 상태에서 억지로 먹일 경우 질식사의 위험이 있으니 피해야 한다. 또한, 중독된 지 24~48시간이 넘었다면 이미 신장이 치명적으로 손상된 상태며, 이후 예후가 극도로 나쁘다. 또한, 부동액을 사용할 때 얼굴과 눈에 튀지 않게 고글과 방진 마스크를 착용해야 한다.[2]
부동액 비중
자동차 냉각수는 계기판에 수온계가 있지만 그것만으로는 냉각수 수준을 미리 알기는 어렵다. 그리고 부동액의 본래 색이 변하여 탁하고, 녹물이 보일 정도면 교환할 때라고 일상적으로 생각할 수 있으나 냉각수의 색으로만 교환주기를 확인하는 것은 쉽지도 정확하지도 않은 부분도 있다. 따라서 정확한 냉각수의 양과 비중을 정확하게 확인하는 것이 중요하다. 통상 우리나라 기온의 경우 부동액 비중은 영하 20도 수준에 맞춰 놓고 있기 때문에 부동액 비중, 즉 어는 점을 측정하여 그 이하일 경우에는 부동액 보충 또는 부동액 교환을 해 주어야 한다. 또한 부동액의 색상 상태 및 불순물(부유물)의 정도에 따라 부동액 교환 시기를 결정하는 것이 좋다.[3]
양호 보통 불량 
어는점 -20℃ 이하 어는점 -10 ~ -20℃ 어는점 -10℃ 이상 맑은 초록색 어두운 초록색 녹물, 부유물, 오일혼합
주요성분
- 에틸렌 글리콜(EG/Ethylene Glycol) : 물보다 낮은 온도에서 어는 특성을 가지고 있는 에틸렌 글리콜은 혼합 비율에 따라 어는점이 달라지기 때문에 물과 적절한 비율로 섞어서 차, 비행기, 배의 부동액을 만드는 데 사용한다. 부동액 외에도 다양한 제품에 폭넓게 사용된다. 합성수지의 원료로 사용되며 다른 화학물질을 제조할 때에도 쓰인다. 이 외에도 도장 패드, 볼펜, 인쇄소 등에서 이용되는 잉크나 인테리어용 타일 접착제, 광택제, 도료, 페인트, 레커, 염색, 유압 브레이크액, 엔진 냉각제, 화장품, 의약품 등 일상생활에서 널리 이용되고 있다. 간과 신장 손상을 유발하는 신경 독성물질으로 우리 주변에서 흔하게 쓰이기 때문에 사람들은 다양한 상황에서 쉽게 노출된다. 에틸렌 글리콜은 공기 중에서 약 10일 이내에 분해되고 물과 토양에서는 며칠에서 몇 주 이내에 분해되지만, 만약 우리 몸에 노출된다면 신경 독성물질이기 때문에 신체에 치명적인 손상을 입힐 수 있다. 또한 에틸렌 글리콜을 흡입하게 되면 그 자체보다 대사 과정에서 생겨나는 글리콜산 혹은 더 나아가 옥살산 등의 유기산이 더 큰 독성을 가지고 있어 간이나 신장에 손상을 입히는 문제가 발생한다. 글리콜산, 옥살산은 산과 염기의 균형을 깨트려 혈액 속 산의 농도를 높이고 신경계, 폐, 심장에 영향을 미친다.[4]
- 프로필렌 글리콜(PG/Propylene Glycol) : 알코올과 같은 화학 그룹에 속하는 합성 식품 첨가물이다. 프로필렌 글리콜은 물보다 약간 진득한 느낌의 무색, 무취의 액체로 사실상 '맛' 자체가 없다. 또한 프로필렌 글리콜은 낮은 녹는점으로 인해 부동액으로 사용되었기 때문에 종종 에틸렌 글리콜과 혼동되기도 한다. 그러나 프로필렌 글리콜과 에틸렌 글리콜은 전혀 다른 물질이다. 에틸렌 글리콜은 유독성 물질로 식품에 사용되지 않다. PG 부동액은 EG 부동액과 마찬가지로 혼합율 60%에서 가장 낮은 동결온도를 가지지만 60%이상 혼합 시 PG부동액 자체의 높은 점도 때문에 냉각수의 점도가 높아져 흐름성이 나빠지는 점이 있어 주의해야 한다. PG 부동액은 EG 부동액보다 보다 상대적으로 고가인 편이며 연노란색 또는 무채색이고 독성이 덜하다. 하지만 냉각 성능 면에 있어서 EG 계열과 거의 동일 하다고 볼 수 있다.[5]
교환
주기
교환 주기(교체시기)는 차종에 따라 다르며, 보통 20,000km 혹은 60,000km로 세 가지 요소 기간, 주행 환경, 운행 거리에 의해 영향을 받는다. 부동액 교환 주기를 6만 km ~ 10만 km까지 기재가 되어있는 글을 본 적이 있지만 교환 주기를 지키지 않으면 여러 가지 문제가 발생할 수 있음으로 부동액 교환 주기를 잘 지키는 것이 좋다. 부동액은 현대, 기아차의 경우 초록색 부동액을 사용하며 교환 주기는 2년/40,000km이다. GM 차종은 붉은색 부동액을 사용하고, 교환 주기 5년/20,000km이며 마지막으로 유럽에서 제조하는 차종은 노란색 부동액을 사용하고, 교환 주기는 5년/20,000km이다.
- 통상적으로 2년에 한 번씩 교환해주되, 차종별로 약간 차이가 있으므로 정확한 기간은 매뉴얼을 참고해야 한다.
- 엔진오일과 마찬가지로 주행 환경이 좋지 못할 경우 주기가 빨라질 수 있다.
- 운행 거리 역시 기준이 되는데 약 4만 km 이상부터는 교체가 권장된다.
- 색깔로 판별할 수도 있다. 짙은 갈색이나 검은색으로 변했다면 성분이 변질됐다는 뜻이니 바로 교환을 해 주어야 한다.
- 부동액 교환 주기를 지키지 않을 시에는 여러 가지 문제가 발생할 수 있는데 조금씩 증발하는 냉각수를 보충하기 위해 넣는 물로 인해 냉각수 비중이 낮아서 겨울에 냉각 라인이 얼어버리는 경우도 있다.
- 수분함량이 많아진 냉각수로 인해 생기는 라디에이터의 녹과 기타 부유물로 인해 라디에이터 냉각라인이 막혀 엔진이 과열되어서 차가 망가지는 경우도 있다. 그래서 녹이 발생하여 통로를 막는 일이 없도록 하기 위해서 교환 주기를 지키는 것이 중요하다.
방법
차량에 맞는 부동액을 사용하여야 하고 부동액은 교환 주기가 길고 중요성을 몰라 쉽게 간과하여 교환 주기를 놓칠 수 있는데 부동액이 부족하고 교환 주기를 넘기게 되면 당장은 괜찮겠지만 나중엔 문제가 크게 발생할 수 있으니 가까운 정비소를 방문하여 부동액의 농도, 부식, 변형 등을 점검하여 가급적 교환 주기를 지켜주시는 것이 좋다. 부동액 교환은 라디에이터 코크 배출작업과 교환기 작업 두 가지가 있다.
- 라디에이터 코크 배출작업의 경우 라디에이터에 나와 있는 코크를 통해 배출하여 배출된 양만큼 보충하는 방식입니다. 예를 들어 100% 오염물에서 40%정도를 배출하고 나머지 60%는 새 부동액과 섞어서 중화시킨다고 보면 된다.
- 교환기 작업은 냉각라인에 있는 100% 부동액을 밀어내는 방식입니다. 부동액 교환 방식이 복잡하고 교환기가 필요하며 시간이 오래감으로 인하여 가격이 비싼 것이 단점이지만 교환기를 사용하는 방법을 추천 한다.
- 라디에이터 녹 방지제나 누수 방지제를 같이 사용하는 것도 좋은 방법이다.
비용
- 부품가격 : 부동액 교환 비용은 부동액의 가격은 제품마다 차이가 있지만 보통 3LT기준 10,000원 ~ 30,000원이다.
- 공임 : 부동액 교환 비용 공임은 15,000원 ~ 30,000원 정도이나, 수입 자동차나 차량의 종류에 따라서 공임비는 달라질 수 있다.[6]
각주
- ↑ 〈부동액〉, 《위키백과》
- ↑ 2.0 2.1 2.2 〈부동액〉, 《나무위키》
- ↑ 바름정비, 〈(겨울철 차량관리) 부동액 제대로 알기- 부동액 종류 및 부동액 비중, 부동액 교환 비용〉, 《카카오》, 2019-11-06
- ↑ 안젤이, 〈물로 착각하기 쉬워요!_에틸렌글리콜〉, 《네이버 블로그》, 2016-12-12
- ↑ 닥터로하스, 〈프로필렌글리콜(Propylene Glycol,PG)의 안전성 및 부작용〉, 《네이버 블로그》, 2019-07-05
- ↑ 행복남의 일상〈자동차 냉각수(부동액) 교환 주기 및 방법〉, 《티스토리》, 2019-01-12
참고자료
- 〈부동액〉, 《위키백과》
- 〈부동액〉, 《나무위키》
- 바름정비,〈(겨울철 차량관리) 부동액 제대로 알기- 부동액 종류 및 부동액 비중, 부동액 교환 비용〉, 《카카오》, 2019-11-06
- 안젤이, 〈물로 착각하기 쉬워요!_에틸렌글리콜〉, 《네이버 블로그》, 2016-12-123
- 닥터로하스, 〈프로필렌글리콜(Propylene Glycol,PG)의 안전성 및 부작용〉, 《네이버 블로그》, 2019-07-05
- 행복남의 일상〈자동차 냉각수(부동액) 교환 주기 및 방법〉, 《티스토리》, 2019-01-12
같이 보기
