일본산업뉴스요약

내구성 2배 이상 높인 윤활유 개발
야마나시대학, 액정 분자에 성분 결합/ 중장비 등 베어링 용

야마나시대학의 하라모토(原本) 교수 연구팀은 베어링업체인 일본톰슨과 공동으로 내구성을 2배 이상 높인 윤활유를 개발하였다. 윤활유의 성분을 액정 분자에 연결하여 규칙적으로 나열하여 쉽게 부서지지 않도록 하였다.

개발한 윤활유는 베어링에 사용한다. 금속제 구슬을 회전시켜 쉽게 회전이나 왕복 운동을 할 수 있도록 하였다. 공작기계나 중장비의 경우는 움직임을 부드럽게 하기 위해 윤활유를 칠하고 있지만 정기적으로 교환할 필요가 있었다. 내구성이 높아지면 교환하는 수고를 줄일 수 있다.

규칙적으로 나열된 액정 분자에, 기존의 윤활유에 사용하는 탄화수소를 화학결합하여 연결하였다. 수천에서 수만 개의 분자가 층상으로 모여 강도가 높아져 보다 쉽게 미끄러지게 되었다. 기존의 윤활유는 단단하지 않은 탄화수소가 무질서하게 나열되어 있어 반복적으로 힘을 가하면 열화되었다.

기계의 왕복에 사용하는 직동 베어링으로 실험하였다. 섭씨 120도의 과혹한 조건에서 가동시켜, 윤활유가 열화하여 정지할 때까지의 거리를 해석하였다. 통상은 고온에서도 섭씨 100도에서 사용한다. 개발한 윤활유는 4,100km 정도의 거리를 가동시켰다. 기존의 윤활유는 1,700km 정도에 그쳤다.

반도체 제조 장치에는 불소를 포함한 특수한 윤활유를 활용한다. 쉽게 증발하지 않아 반도체를 제조하는 진공 안에서도 사용할 수 있다. 새로운 윤활유는 11,000km를 넘어도 계속 가동하며 섭씨 100도에서도 증발하지 않았다. 불소를 포함한 윤활유는 500km 정도에서 움직이지 않았다.

액정 분자에 연결하는 공정이 필요하기 때문에 윤활유 제조 비용은 높아진다. 하라모토 교수는 “고가의 기계의 내구성을 2배 이상으로 높일 수 있기 때문에 비용이 증가해도 충분히 채산이 맞을 것이다”라고 설명한다. 크레인 등의 중장비 외에도 풍력발전기나 빌딩의 면진 장치 등의 용도를 상정하고 있다.

 -- 끝 --