윤활의 주요 기능과 부족이 초래하는 문제점

윤활의 주요 기능과 부족이 초래하는 문제점

 

 

 

 

 

윤활이란?

 

  - 기계는 일을 하기 위해 힘을 전달하거나 방향을 바꾸기 위해 다양한 기계 요소들이 조합된 구조로 이루어져 있으며,

    이러한 기계 요소 간의 접촉부에서는 필연적으로 마찰이 발생하게 됨
  - 윤활이란 이러한 마찰을 감소시키고 기계의 원활한 작동을 유지하기 위해 윤활유 또는 윤활제를 사용하는 과정임

  - 윤활의 주요 목적은 단순히 마찰을 줄이는 것뿐만 아니라, 기계의 성능과 수명을 향상시키고 유지보수 비용을

    절감하는 데 있음
  - 기계 윤활은 단순한 감마(마찰 감소) 작용 외에도 다음과 같은 다양한 기능을 수행해야 함

 

 

 

 

윤활의 주요 기능

 

1. 소음 감소 작용
  - 윤활막이 기계 부품 간의 직접적인 금속 접촉을 방지하여 소음을 줄임
  - 고속 회전 부품이나 기어박스 등에서 발생하는 마찰음을 완화

 

2. 내마모 보호 작용
  - 윤활유가 부품 표면 사이에 유막을 형성하여 직접적인 접촉을 방지하고 마모를 줄임
  - 기계 부품의 수명을 연장하고 유지보수 주기를 증가

 

 

3. 감마작용 (마찰 감소 작용)
  - 기계 요소 간의 마찰을 줄여 에너지 손실을 최소화하고 기계의 효율을 향상시킴
  - 마찰열을 줄여 기계 부품의 손상을 방지하고 수명을 연장함

 

 

4. 냉각작용
  - 작동 중 발생하는 마찰열을 제거하여 기계 부품이 과열되는 것을 방지
  - 윤활유가 열을 흡수하여 순환하면서 온도를 낮추는 역할을 수행

 

 

5. 응력분산작용 (충격 완화 작용)
  - 기계 부품이 충격 하중을 받을 때 윤활유가 충격을 흡수하고 완충 역할을 함
  - 베어링이나 기어 등의 접촉 면에서 발생하는 국부적인 응력을 줄여 피로 파괴를 방지

 

6. 밀봉작용
  - 윤활유가 기계 부품 간의 틈을 메워 불순물이나 이물질이 침투하는 것을 방지
  - 유체 윤활 방식에서는 특히 유막이 형성되어 외부 오염물 유입을 차단하는 역할 수행

 

7. 방청작용 (부식 방지 작용)
  - 금속 표면에 윤활막을 형성하여 공기, 수분, 화학물질 등에 의한 산화 및 부식을 방지
  - 장기간 사용하지 않는 기계 장비의 내부 보호에도 기여

 

8. 세정작용 (오염물 제거 작용)
  - 기계 부품이 작동하면서 발생하는 미세한 금속 입자, 슬러지, 카본 등을 씻어내는 역할 수행
  - 특히 엔진 오일과 같은 윤활유는 내부의 불순물을 제거하고 필터링하여 시스템을 청결하게 유지

 

9. 에너지 절감 작용
  - 마찰로 인한 에너지 손실을 줄여 동력 전달 효율을 높이고, 불필요한 열 발생을 방지하여 에너지를 절감하는 

    효과를 가짐

 

 

10. 환경 보호 및 안전성 향상
  - 윤활의 적절한 사용으로 인해 기계의 오작동 및 고장을 방지하여 안전성을 높이고, 폐윤활유 관리 등을 통해 

    환경 오염을 줄일 수 있음

 

 

 

 

 

윤활을 제대로 하지 않았을 때 발생하는 문제 요소

 

기계 장비의 원활한 작동을 위해 윤활은 필수적인 요소이며, 윤활이 적절하게 이루어지지 않으면 기계 성능 저하,

부품 손상, 에너지 손실 등의 다양한 문제가 발생함
윤활이 부족하거나 부적절한 윤활유를 사용할 경우 발생할 수 있는 주요 문제 요소는 다음과 같음

 

 

1. 마찰 및 마모 증가
  - 윤활이 제대로 이루어지지 않으면 기계 부품 간의 직접적인 접촉이 증가하여 마찰 계수가 상승
  - 마찰력이 증가하면 부품 표면이 빠르게 마모되며, 결국 기계의 수명이 단축됨
  - 베어링, 기어, 캠 등의 부품이 빠르게 마모되면 성능이 저하되고 교체 주기가 단축됨

 

2. 과열 현상 발생
  - 윤활 부족으로 인해 마찰열이 효과적으로 제거되지 않으면 부품의 온도가 급격히 상승
  - 과열된 부품은 강도 저하 및 변형이 발생할 수 있으며, 이로 인해 정상적인 기능 수행이 어려워짐
  - 특정 부품(예: 엔진, 터빈, 컴프레서)은 온도 상승으로 인해 내부 윤활유가 증발하거나 열분해될 위험이 있음

 

3. 기계 부품의 조기 파손 및 고장
  - 윤활 부족으로 인해 베어링, 기어, 축 등의 부품이 과도한 마찰과 마모를 겪으면 조기에 파손될 수 있음
  - 마찰로 인해 표면이 손상되면서 균열, 미세한 찌그러짐, 피팅(Fretting) 등의 문제가 발생
  - 부품 파손이 진행되면 시스템 전체가 오작동하거나 갑작스럽게 고장이 발생할 위험이 커짐

 

4. 소음 및 진동 증가
  - 적절한 윤활이 이루어지지 않으면 부품 간 마찰이 증가하면서 비정상적인 소음이 발생
  - 특히, 기어박스, 베어링, 체인 등의 부품에서 심한 마찰음이 들릴 수 있음
  - 윤활이 부족하면 마찰에 의해 기계적 불균형이 발생하여 진동이 증가할 수 있으며,

    이는 추가적인 부품 손상의 원인이 됨

 

5. 에너지 효율 저하
  - 윤활이 부족하면 기계적 마찰이 증가하여 불필요한 에너지 손실이 발생
  - 같은 출력을 유지하기 위해 더 많은 동력이 필요하게 되며, 이는 연료 소비 증가 및 전력 낭비로 이어짐
  - 특히, 대형 기계나 자동차, 발전기와 같은 장비에서 윤활 부족으로 인해 연료 소비량이 증가할 수 있음

 

6. 부식 및 녹 발생
  - 윤활유가 부적절하거나 윤활이 충분하지 않으면 기계 부품이 외부 환경에 직접 노출됨
  - 공기 중의 수분이나 오염물질이 금속 부품과 직접 접촉하면서 녹과 부식이 진행됨
  - 특히, 습도가 높은 환경에서는 윤활이 부족할 경우 부식 속도가 더욱 빨라질 수 있음

 

7. 밀봉 성능 저하 및 오염물 유입
  - 윤활은 기계 내부를 밀봉하여 먼지, 오염물, 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 수행
  - 윤활 부족으로 인해 기계 내부로 이물질이 유입될 경우 마모 및 고장이 가속화됨
  - 윤활제 내 이물질이 축적되면 윤활유가 점성을 잃거나 화학적으로 변질되어 정상적인 윤활 기능을 수행하지 못함

 

8. 윤활제 열화 및 오염
  - 윤활이 부족하면 윤활유가 지나치게 높은 온도를 경험하거나 빠르게 오염될 수 있음
  - 윤활유가 고온에서 산화되거나 분해되면 점도가 변화하여 제 기능을 하지 못함
  - 윤활유가 변질되면 점착성 슬러지, 카본, 금속 입자 등이 형성되어 기계 성능을 악화시킴

 

9. 예방 정비 비용 증가 및 유지보수 빈도 상승
  - 윤활 부족으로 인해 부품이 빠르게 마모되거나 고장이 발생하면 유지보수 비용이 급격히 증가
  - 지속적인 부품 교체, 윤활제 보충, 장비 점검 등의 추가적인 관리가 필요해짐
  - 장기적으로 볼 때 윤활 부족으로 인해 유지보수 비용이 높아지고 기계의 가동률이 저하됨

 

10. 기계 수명 단축 및 시스템 신뢰도 저하
  - 윤활이 적절하게 이루어지지 않으면 기계의 수명이 단축되며, 이는 전체적인 시스템 신뢰도 저하로 이어짐
  - 고장 발생 가능성이 증가하여 생산 공정의 중단, 안전사고 등의 위험성이 높아짐
  - 중요한 산업 설비(발전소, 정유 공장, 철강 산업 등)에서 윤활 문제로 인해 갑작스러운 시스템 정지가 발생할 경우

    막대한 경제적 손실이 초래될 수 있음