합성 기유 기술 개발 및 응용 연구
1. 기술 진화: 광유에서 합성유로
글로벌 윤활기유 산업은 세 번의 기술 혁명을 겪었습니다. 초기 광물성 오일(그룹 I-III)은 낮은 점도 지수(그룹 I의 경우 VI 95)와 낮은 온도에서의 성능 저하(-15℃ 유동점)와 같은 한계에 직면했습니다. 수소 이성화는 VI 120-140의 그룹 II/III 오일을 향상시켰습니다. 지난 10년간 합성 기유(그룹 IV/V)는 5.6%의 연평균 성장률로 성장하여 2022년에는 480만 톤에 달했으며, 폴리알파올레핀(PAO)이 62%의 시장 점유율을 차지하고 알킬화 나프탈렌(AN)이 18%를 차지했습니다.
2. 조성 및 성능 특성
- PAO 분자 구조
C8-C12 α-올레핀 중합에서 제어된 분지. Heao의 PAO6
예시:
- 5.95cSt @100℃, VI 135
- -58℃ 유동점, 2260mPa·s CCS (-30℃)
- 4.7% Noack 휘발성 (ASTM D5800)
- 알킬화 나프탈렌 장점
공액 나프탈렌 구조로 성능 향상. Heao AN5
매개변수:
- 26.5cSt @40℃, 220℃ 인화점
- 803분 회전 산소 폭탄 값 (그룹 III 대비 155%)
- 0.1mg/cm² 구리 부식 (ISO 4263)
3. 성능 비교: 합성유 vs 일반유
매개변수 | 그룹 III | PAO4 | AN5 | 개선 |
점도 지수 | 129 | 125 | 68 | - |
유동점(℃) | -15 | -60 | -50 | 73%↑ |
열분해(℃) | 185.4 | 230 | 202.9 | 9.4%↑ |
산화 수명(h) | 315분 | 580분 | 803분 | 155%↑ |
휘발성 손실(%) | 6.9 | 12.1 | 18.5 | - |
(데이터 출처: ASTM/ISO 표준, Heao 실험실 검증)
4. 적용 분야 및 솔루션
- 0W-20 완전 합성유: PAO4(60%)+AN5(10%)는 2.80mPa·s HTHS를 달성하여 GF-6 규격 충족
- EV 구동계: PAO2(Noack 8.6%)는 e-모터 냉각 호환성 문제 해결
- 풍력 터빈 기어박스: PAO1000(1008cSt@100℃)는 -40℃ 저온 시동 보장
- CNC 공작기계: AN23(206cSt@40℃)는 스핀들 마모 제로 실현
- 고온 체인: AN15(260℃ 인화점)는 200℃에서 서비스 수명 3배 연장
- 항공 우주: PAO40+AN15 혼합유는 MIL-PRF-23699 인증 통과
5. Heao 제품 추천
- 고효율 PAO4: 0W-16/0W-20 오일용, 3605mPa·s CCS@-35℃
- 초고점도 PAO1000: 풍력 기어박스용 전단 안정성 지수(SSI) <5%
- 메탈로센 PAO: 좁은 PDI(1.05)로 제형 안정성 향상
- 일반 AN5: 그룹 III 오일 10% 대체 시 코킹 71% 감소
- 고온 AN23: 288℃ 열 안정성, ISO 6743-4 충족
- 맞춤형 AN30: -50℃ 극한 조건 지원
- 유압유: PAO8(45%)+AN5(5%)+에스터(10%), 5000시간 이상 산화 수명
- 기어 오일: PAO40(30%)+AN15(15%), FZG 스테이지 12 테스트 통과
본 연구는 정밀한 분자 공학 및 응용 중심 개발을 통해 합성 기유 분야에서 Heao의 기술 리더십을 입증하며, 산업 업그레이드 및 에너지 전환을 위한 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공합니다.