1. 점도란?
점도(Viscosity)는 유체의 기능을 지배하고 있는 가장 중요한 성질로, 유체의 흐르기 쉬운 정도인 "끈적끈적한 성질"을 나타내는 물리적 단위입니다.

점도는 유체의 내부 저항으로 정의됩니다. 아래 그림과 같이 평행한 두 평판 사이에 유체가 채워져 있을 때 상부 평판을 우측으로 이동시킨다면 유체의 종류에 따라 평판을 움직이는데 필요한 힘의 크기가 달라진다. 즉 점성이 큰 유체일수록 더 큰 힘을 필요로 하게 됩니다.​

절대점도는 유체가 흐르는 유동상태에서 그 물질의 운동방향에 거슬려 저항하는 끈끈한 정도를 절대적인 크기로 나타내며, 동점도는 얼마나 유동성이 좋은가 즉 잘 흐를 수 있는 정도를 나타내는 상대적 지표가 되며 수치가 작을수록 잘 흐르게 됩니다.

그리고 윤활기유의 점도는 아래 그림과 같이 분자 크기에 의해 정의되며 분자크기가 클수록 점도가 높습니다. 광유계 기유의 분자크기(Size)와 구조는 다양하여 평균분자크기에 의해 점도가 정해지는 반면에 합성계 기유는 분자구조와 크기가 동일합니다.

광유계 기유는 사용기간 경과에 따라 외부 요인에 의해 분자 크기와 구조가 변하여 궁극적으로는 점도변화로 이어집니다. 반면에 합성계 기유는 분자구조와 크기가 동일하여 상대적으로 외부 요인에 의한 저항력이 커서(결합에너지가 큼) 점도변화 속도가 더딥니다.​

일반적으로 윤활유에서 점도라 하면, cSt 단위로 된 동점도를 지칭하며 cSt 이외에 사용되는 점도는 아래와 같습니다.

① cSt (Kinematic Viscosity)
동점도를 C. G. S 단위로 표시한 것을 Stokes라 하며 그1/100을 Centistoke(cSt)로 나타냅니다. 측정온도는 ISO(International Standard Organization) 점도분류에 의해 40℃와 100℃이며 세계 공통적으로 사용하고 있습니다.

②°E (Engler Viscosity)
200cc의 대상 시료유의 유출시간을 20℃의 물의 유출시간의 비로 나눈 것으로 측정온도는 20℃, 50℃, 100℃이며 주로 유럽지역에서 사용되고 있습니다.

③ SUS or SSU (Saybolt Universal Seconds Viscosity)
60cc의 대상 시료유가 유출되는 시간의 비로 나눈 것으로 측정온도는 100℉, 130℉, 210℉로서 주로 기유점도에 사용되고 있습니다(지역적으로는 미국).

자동차용 윤활유에서는 경험적인 SAE점도 분류(SAE규격 J 300)가 사용되고 있습니다. SAE 10W-30이나 SAE 40등의 점도 호칭은, Saybolt 점도계 라는 현장의 점도계로 측정하던 때의 점도표시를, 현재도 계속 사용하기 때문입니다.

그러면 일반적으로 기유의 점도를 나타내는 SUS점도에 대해 상세히 알아보도록 하겠습니다. 점도는 아래와 같은 장치로 SUS를 측정하여 몇 초 인지를 알파벳 N앞에 표시합니다.​

여기서 SUS가 150초면 150N이 되고 500초면 500N이 됩니다. 일반적으로 숫자 뒤에 N이 있으면 40℃에서 시험한 것이고 BS(Bright Stock)가 있으면 100℃에서 시험한 것이라고 보시면 됩니다.

이렇게 측정한 시간(초)을 아래 도표에서 환산하면 동점도 단위인 cSt (centi stokes)이 됩니다. 아래의 환산표에서 500초(sec)에 해당하는 환산값은 대략 100 cSt 정도 입니다.

2. 점도의 온도에 의한 변화
일반적으로 액체의 점도는 온도에 따라 변합니다. 특히 윤활유(탄화 수소)의 경우, 점도는 온도 변화에 따라 현저하게 차이가 납니다.

[점도지수]
점도지수란 오일의 점도와 온도의 관계를 나타낸 것으로 온도가 상승하면 오일의 점도는 낮아지고 반대로 온도가 낮아지면 오일의 점도가 상승합니다. 점도지수가 높다는 것은 온도 변화에 대한 점도변화가 적다는 것을 나타냅니다.

점도지수는 온도변화에 대한 오일의 안정성을 나타내는 것으로 경험론적인 것에 기초하여 측정법이 제정되었습니다. 주로 기유를 판정 또는 구분하는데 사용됩니다(파라핀계 기유는 VI가 높고, 나프텐계 기유는 VI가 낮음). 이것은 점도-온도 특성이 우수한 미국 펜실베니아産 원유로 제조된 기유를 VI=100, 점도-온도 특성이 열세인 Gulf Coast산 원유로 제조된 기유를 VI=0으로 하여 이와 비교, 환산한 수치입니다.​

일반적으로 Paraffin함량이 높을수록 VI가 높으며, Naphthene 함량이 높을수록 저온 특성이 우수합니다.