개념 한 쪽
윤활유의 기본 기능과 열화·고착 현상 및 윤활장치의 목적을 정확히 이해하는 것이 핵심이다. 시험에서는 윤활의 목적과 고착 현상 용어, 소포제와 첨가제의 성질을 묻는 문제가 자주 출제된다.
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출제기준 단원 「윤활제의 급유?급지법」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 용어 정의: gumming 구분 | 1 | 정지 후 윤활유 고착 현상 명칭을 가리기 |
| 윤활유 기능 판단 | 1 | 윤활유의 주요 목적을 올바르게 고르기 |
| 유체기계 이상 현상 식별 | 1 | 기포 생성과 고주파 진동을 유발하는 현상 식별 |
윤활유의 주요 기능은 마찰 감소, 냉각, 부식 방지, 청소(또는 이물질 제거)에 해당한다는 설명이 재료 전반에서 반복된다. 윤활유는 부품 사이에 유막을 형성하여 마찰 계수를 낮추고 마모를 줄여 기계의 내구성을 향상시킨다. 마찰이 줄면 발생하는 열도 감소하여 냉각 효과가 발생하고, 금속 표면을 산화나 수분으로부터 보호하여 부식을 방지한다.
윤활의 역할은 실 또는 가스켓을 고착시키는 것과는 다른 기능이다. 윤활유는 미끄러운 성질을 갖기 때문에 밀봉 부위에 유입되면 오히려 누설을 유발할 수 있다. 따라서 밀봉은 별도의 실이나 가스켓이 담당하며, 실의 고착은 윤활의 목적이 아니라고 간주한다.
오랫동안 정지된 설비에서는 윤활유가 산화되거나 증발하여 점도가 높아지고 끈적거리는 물질이 부품 표면에 달라붙어 굳는 현상이 발생한다. 이 현상은 gumming 현상으로 지칭되며, 장기간 정지 후 재시동 시 윤활이 원활하지 않아 마모와 고장의 원인이 된다. gumming은 '고착'이나 '검게 굳음'의 의미로 연결하여 기억한다.
윤활시스템 관련 장치의 목적과 첨가제 성질도 중요하다. 예컨대 윤활기(lubricator)는 압축공기 등 공기계의 마찰 부위에 미세한 오일을 공급하여 마찰을 줄이고 내구성과 효율을 향상시키는 것이 목적이다. 소포제는 윤활유 내 공기 혼입으로 생기는 거품을 없애기 위해 표면 장력이 낮은 물질을 사용하며, 그 대표적인 예로 실리콘유가 적절하다고 제시된다.
윤활유 첨가제는 기유에 잘 용해되고 증발이 적어야 한다는 요구가 반복된다. 증발이 많은 첨가제는 윤활성 유지를 어렵게 하므로 바람직하지 않다. 또한 윤활유의 열화를 방지하려면 내부 이물질을 차단하고 신선한 상태를 유지해야 하며, 신규 설비 도입 시 내부를 철저히 세척한 후 윤활유를 주입하는 것이 권장된 방책이라고 제시된다.
문제에서는 윤활유의 기능과 밀봉 기능을 혼동하는 선지가 함정으로 출제된다. 예를 들어 '실을 고착시키는 것'을 윤활의 목적이라 하면 오답이다. 오랫동안 정지 후 윤활유가 굳는 현상을 묻는 문제에서는 gumming이 정답이며, cavitation이나 jumping과 같은 용어와 혼동하지 않아야 한다. 소포제 선택 문제에서는 거품을 파괴하는 표면장력 관련 특성을 떠올려 실리콘유를 선택하는 것이 타당하다.
유체기계에서 국부적 압력 저하에 의하여 기포가 생기며 고압부에 도달하면 파괴하여 일반적으로 불규칙한 고주파 진동 음향이 발생하는 현상은?
정답 ④ · 문제는 유체기계에서 국부적 압력 저하로 기포가 생기고 고압부에서 파괴될 때 발생하는 현상을 묻고 있다. 압력 저하로 생성된 기포가 고압부에 이르러 파괴되면서 불규칙한 고주파 진동과 음향을 유발하는 현상은 공동현상(캐비테이션)이다.
유체 내 국부적 압력 저하로 기포가 생성되었다가 고압부에서 파괴되며 진동과 소음을 유발하는 현상을 공동현상이라고 합니다.
윤활유의 목적으로 적합하지 않은 것은?
정답 ① · 문항은 윤활유의 목적에 맞지 않는 항목을 묻고 있다. 윤활유의 주된 목적은 마찰 감소, 마모 방지로 내구성 향상, 부식 방지, 열 분산 등이며 실을 고착시키는 것은 윤활유의 역할이 아니고 오히려 접착과 반대되는 성질을 가진다.
윤활유는 마찰 감소, 부식 방지, 내구성 향상, 냉각, 밀봉 등을 목적으로 사용되며, 실을 고착시키는 것은 목적이 아니다.
윤활된 부품들이 일정시간, 예를 들어 주말이나 공휴일 정지 후에 윤활유 및 이물질이 고착되어 제 기능을 발휘하지 못하는 것을 무엇이라 하는가?
정답 ① · 문제는 장시간 정지 후 윤활유나 이물질이 굳어 윤활 성능을 잃는 현상을 묻고 있다. 이러한 현상은 윤활유가 산화되거나 첨가제가 분리되어 끈적거리거나 고착되는 현상으로 'gumming 현상'이라고 부른다.
정지 후 윤활유가 고착되어 제 기능을 못하는 현상을 gumming(검게 굳는 현상)이라 한다.
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