📌 스크류 압축기 오일 캐리오버(오일 넘침) 원인과 대처 방법 완벽 가이드공기 압축 설비의 생명선, 오일 넘침을 막아라!

1. 스크류 압축기의 구조와 오일의 역할

스크류 압축기는 산업 현장에서 가장 널리 사용되는 공기 압축 장비 중 하나입니다. 그 이유는 지속적인 압축 운전이 가능하고, 구조적으로 진동이 적으며, 고장률도 낮기 때문입니다. 스크류 압축기는 일반적으로 두 개의 로터(수컷, 암컷)가 맞물려 회전하면서 공기를 점차 압축하는 방식으로 동작합니다.

이때 **윤활유(오일)**는 단순히 로터를 부드럽게 움직이게 하는 것에 그치지 않고, 다음과 같은 중요한 역할을 합니다.

✔ 오일의 주요 기능

• 윤활 작용: 로터와 케이싱 간의 마찰 최소화
• 냉각 작용: 압축 시 발생하는 고온을 오일이 흡수해 냉각
• 실링 역할: 공기 누설 방지
• 청정 기능: 마모에 따른 미세 입자 제거

이처럼 다양한 역할을 수행하는 오일이지만, 그 오일이 불필요하게 시스템 외부로 배출되는 문제가 바로 ‘오일 캐리오버’입니다.

2. 오일 캐리오버란 무엇인가?

**오일 캐리오버(Oil Carryover)**는 압축된 공기와 함께 오일이 배출라인 또는 최종 설비까지 흘러나오는 현상을 말합니다. 마치 분무기처럼 공기 속에 오일이 분산되어 나가는 경우도 있고, 심하면 드레인 라인에서 육안으로 보일 만큼 기름이 섞여 나오는 일도 있습니다.

일반적으로 캐리오버량은 1ppm 이하가 정상입니다. 하지만 이 수치를 초과하면 필터, 밸브, 계측기, 생산설비 등에 악영향을 미치며, 장기적으로는 공정 불량이나 시스템 오염으로 이어질 수 있습니다.

3. 오일 캐리오버가 현장에서 문제가 되는 이유

① 설비 오염

오일이 압축 공기와 함께 배출되면, 배관 내벽에 점성이 강한 오일 찌꺼기가 붙습니다. 이는 라인 내 마모, 압력 손실, 밸브 오작동을 유발합니다.

② 제품 불량

전자제품, 식음료, 제약 산업 등은 클린 에어(Clean Air)를 요구합니다. 이때 오일이 제품에 닿으면 곧바로 불량, 리콜, 생산 중지로 이어질 수 있습니다.

③ 환경 규제 및 법적 리스크

한국 산업안전보건기준에 따르면, 작업환경에 미스트 오일이 유출되는 경우 작업자 건강에 유해하며, 이를 방치하면 환경청이나 고용노동부의 과태료 또는 영업정지 조치를 받을 수 있습니다.

④ 에너지 효율 저하

오일이 부족하면 로터 마찰이 커지고, 이는 과도한 전력 사용과 고열 누적을 야기하여 장비 수명을 단축시킵니다.

 

4. 오일 캐리오버의 주요 원인과 상세 분석

오일 캐리오버는 다양한 원인에 의해 발생할 수 있으며, 이들 중 일부는 동시에 작용하기도 합니다. 아래는 실제 현장에서 자주 발생하는 주요 원인들과 그 설명입니다.

① 오일 세퍼레이터 필터 수명 초과 또는 파손

• 오일과 공기를 분리하는 세퍼레이터는 소모품입니다. 이 필터가 막히거나 파손되면 오일 분리가 제대로 되지 않아 캐리오버가 발생합니다.
• 일부 현장에서는 저가 필터를 사용하는데, 필터 품질이 낮으면 미세입자나 고온에 견디지 못하고 찢어지거나 효율이 저하됩니다.

② 오일 과다 주입

• 오일 점검창(Mirror 또는 Sight Glass)을 기준으로 'MID' 선 이하를 유지해야 하지만, 너무 많이 주입하면 압축 시 압력에 의해 넘치게 됩니다.
• 압축기 내부 압력이 높을수록 넘침 현상이 심해질 수 있습니다.

③ 드레인 불량

• 응축수와 오일이 제대로 배출되지 않으면 세퍼레이터 챔버 내 오일 수위가 상승하게 되고, 결국 공기와 함께 분사됩니다.
• 수동 또는 전자식 드레인이 정상 동작하지 않을 경우가 많습니다.

④ 부하 운전 조건 미흡

• 무부하/부하 전환 시 오일이 제대로 분리되지 못하고 일시적으로 오일이 공기 라인으로 섞여 배출되는 현상이 자주 발생합니다.
• 특히 24시간 가동되지 않는 설비나 간헐운전 장비에서 빈번하게 나타납니다.

⑤ 부적절한 오일 사용

• 설비 사양에 맞지 않는 오일을 사용하면 점도가 맞지 않아 미스트 형태로 섞여 배출됩니다.
• 고온, 고습 환경에서는 반드시 고급 합성오일 또는 고온용 제품을 사용해야 합니다.

5. 오일 캐리오버 예방을 위한 관리 기준

✅ 필수 점검 포인트

• 오일 교환주기 관리: 일반적으로 4,000~6,000 운전 시간 또는 6개월
• 오일 세퍼레이터 필터: 4,000~8,000시간마다 교체
• 라인 필터 교체: 3개월 ~ 6개월 주기
• 오일 점검창 레벨: MID 위치 유지
• 압력계 차압 점검: 필터 막힘의 주요 지표

✅ 온도·습도별 가이드

• 여름철 고온기에는 냉각팬 및 오일쿨러 점검 강화
• 겨울철에는 응축수 동결 방지를 위해 히터 또는 에어 블로우 장치 필요

 

6. 실전 대처 방법 및 점검 절차

🔧 1단계: 기본 점검

• 외관 누유, 오일 탱크, 게이지 확인
• 세퍼레이터 필터 캡 개방 후 내부 상태 확인

🔧 2단계: 드레인 작동 확인

• 수동 드레인 열어 물·기름 배출 여부 확인
• 전자식 드레인 타이머 재설정 또는 리셋

🔧 3단계: 차압 측정

• 압축기 입출구 압력 차이를 통해 필터 막힘 여부 파악
• 차압 0.7bar 이상이면 교체 시기 도래

🔧 4단계: 오일 점도 체크

• 오일이 희석되어 점도가 낮아졌다면 교체
• 냄새 또는 색 변화도 품질 저하의 신호

 

7. 케이스 스터디: 실제 현장 사례

📍사례 1: 공기 드라이어로 오일이 넘어간 사례

• 원인: 오일 세퍼레이터 누유
• 조치: 세퍼레이터 교체, 필터라인 정비, 드라이어 내 활성탄 교체

📍사례 2: 식품 공장에서 제품 오염 발생

• 원인: 비식품등급 오일 사용 → 분무 상태로 생산라인 유입
• 조치: NSF 등급 오일로 전환, 오일 미스트 제거기 설치

 

8. 고급 대응 방안 (엔지니어 실무 대응용)

• 사이클론 미스트 세퍼레이터 추가 설치
• 오일 리턴 시스템: 드레인 회수 → 오일탱크 복귀
• 압력센서 + 경보시스템 구성: 캐리오버 시 실시간 알림
• PLC 연동 자동 진단 모듈: 정비 시점 예측 기반 유지보수

 

9. 스크류 압축기 오일 캐리오버 체크리스트 (현장용)

• 오일 레벨 MID 이하 유지 중인가?
• 세퍼레이터 필터 교체 주기 도달?
• 드레인 작동 정상인가?
• 배관 및 드라이어에 오일 흔적 있는가?
• 점도 변화나 오일 변색 확인되었는가?
• 저가 부품(필터/오일) 사용 중인가?

10. 마무리 정리

오일 캐리오버는 단순한 '오일 누유'를 넘어서, 설비 전체의 품질과 신뢰성을 무너뜨릴 수 있는 치명적인 문제입니다.
스크류 압축기를 사용하는 모든 현장에서는 정기적인 점검, 정확한 부품 교체, 사양에 맞는 오일 사용을 통해 장비 수명과 효율을 유지해야 합니다.
장비는 정직합니다. 제대로 관리한 만큼 고장이 줄고, 공정 품질도 개선됩니다.