ASTM D445 – 윤활유의 운동 점도(Kinematic Viscosity) 측정

 

ASTM D445 – 윤활유의 운동 점도(Kinematic Viscosity) 측정

 

 

1. ASTM D445의 목적

ASTM D445는 윤활유 및 기타 액체의 운동 점도(Kinematic Viscosity)를 측정하기 위한 대표적인 표준 시험 방법입니다. 

이 시험은 윤활유의 흐름 저항 특성을 수치화함으로써, 실제 운전 환경에서의 윤활 성능을 예측하는 데 활용됩니다. 

 

점도는 윤활유의 가장 중요한 물리적 특성 중 하나로, 기계 부품 간 마찰 감소, 열 전달, 밀봉 성능 유지 등에 큰 영향을 미칩니다. 점도가 너무 낮으면 윤활막 형성이 어렵고, 너무 높으면 흐름성이 저하되어 에너지 손실이 발생하므로 적정 점도를 유지하는 것이 핵심입니다.

 

 

 

 

2. 시험 원리

ASTM D445는 유체가 중력에 의해 모세관(viscometer)을 통해 흐르는 데 걸리는 시간을 측정하여 운동 점도를 계산하는 방식입니다. 시험은 통상적으로 일정 온도에서 수행되며, 대표적으로 40°C와 100°C에서 측정됩니다. 측정에는 투명한 유리 모세관 점도계(Ubbelohde, Cannon-Fenske 등)를 사용하며, 유체가 상하 지점 사이를 통과하는 시간을 정밀하게 측정한 후 아래와 같은 수식을 통해 점도를 구합니다.

운동 점도 (cSt) = 흐름 시간 × 점도계 상수

운동 점도는 액체의 밀도와 관계없이 순수하게 유체의 흐름 특성만을 나타내며, cSt(centistokes) 단위로 표현됩니다.

 

 

 

 

3. 분석 항목

* 운동 점도 @ 40°C (cSt): 대부분의 윤활유는 이 온도에서 기본적인 점도 특성을 평가합니다
* 운동 점도 @ 100°C (cSt): 고온 상태에서의 윤활유 성능을 평가할 수 있어, 엔진오일 등 고온 환경용 윤활유에서 필수 측정 

  항목입니다
* 점도지수 (Viscosity Index, VI): ASTM D2270과 함께 활용하여 온도 변화에 따른 점도 안정성을 정량화할 수 있음

 

 

 

 

4. 적용 분야 및 중요성

ASTM D445는 다양한 윤활유 제품의 제조, 품질 관리, 비교 분석, 신제품 개발 등 거의 모든 기술적 과정에서 핵심적으로 활용됩니다. 적용 예시는 다음과 같습니다.

* 자동차용 윤활유(엔진오일, 미션오일 등): 고온에서의 점도 유지력 평가
* 산업용 윤활유(기어오일, 터빈오일 등): 기계 작동 안정성과 에너지 효율 분석
* 유압유 및 변압기유: 미세 유로 흐름성과 장비 반응성 확보 목적
* 항공 및 해양 윤활유: 극한 온도에서 점도 변화 예측 및 성능 확보

윤활유의 적정 점도는 윤활막 형성, 마찰 최소화, 열 전달 개선, 부품 마모 방지 등과 직결되며, 이 시험 결과는 제품의 성능 보증 및 설계 조건 충족 여부 판단에 필수적인 기술 자료로 사용됩니다.

 

 

 

 

5. 관련 표준 및 연계 시험

* ASTM D446: 점도계의 규격과 종류를 규정한 시험 기준
* ASTM D2270: 점도지수(VI) 산출 기준
* ISO 3104: ASTM D445와 동일 개념의 국제 표준 시험

ASTM D445는 점도 측정의 국제적 기준으로서, 산업 전반에서 윤활유의 성능을 수치로 비교 가능하게 만드는 핵심 시험 방법입니다.