라디에이터와 자동차 냉각 시스템
내연기관 자동차는 항상 열과의 싸움입니다. 열 관리를 잘하도록 설계가 되면 오랜 기간 수명을 유지하며 명차로 남지만 열 관리를 제대로 못하게 설계가 되면 자동차의 수명은 매우 떨어지죠. 미니(MINI) 중고차가 악명높은 이유도 이거죠. 작은 엔진룸에 큰엔진을 넣다보니 퍼포먼스는 좋지만 열 관리가 힘들어서 항상 엔진 누유등의 문제가 생기니까요. 아무튼 그 만큼 중요한 것이 엔진의 열 관리입니다.
목차
- 라디에이터란?
- 라디에이터의 종류
- 자동차의 냉각 시스템
- 라디에어터(자동차 냉각 시스템) 고장 증상
- 라디에어터(자동차 냉각 시스템) 수리 비용
- 라디에이터(자동차 냉각 시스템) 유지 관리
- 마치며
라디에어터란?
앞서 말씀드렸듯이 열 관리는 자동차에게 아주 중요한 항목입니다. 그렇기에 자동차에는 이 열을 관리하기 위한 별도의 시스템이 존재하죠. 그 열 관리 시스템의 핵심이 바로 라디에이터입니다. 라디에이터는 엔진 냉각수를 식혀주는 장치입니다. 엔진에서 발생한 열을 냉각수가 열교환을 통해 받아오면 라디에이터로 들어가 외부 공기와 열 교환을 통해서 방출하죠. 이렇게 엔진의 열을 외부로 방출해서 자동차의 과도한 열을 방지해주는 역할을 하는 장치입니다.
그렇기에 라디에이터는 대부분 차량의 전면부에 위치하고 있고, 그릴 바로 뒤쪽에 위치합니다. 달리면서 공기를 바로 흡입해서 열교환이 쉽게 일어나도록 하기 위함이죠.
라디에이터의 종류
구조 방식에 따른 분류
다운플로우 (Downflow) 라디에이터
- 냉각수가 라디에이터 상단에서 하단으로 흐르는 방식입니다.
- 구조가 비교적 간단하고 제조 비용이 저렴하여 과거에 많이 사용되었습니다.
- 자연 대류에 의존하는 경향이 있어 냉각 효율이 상대적으로 낮을 수 있습니다.
- 일반적으로 라디에이터 코어가 수직으로 배치됩니다.
크로스플로우 (Crossflow) 라디에이터
- 냉각수가 라디에이터 한쪽 측면에서 다른 쪽 측면으로 수평으로 흐르는 방식입니다.
- 다운플로우 방식에 비해 냉각 효율이 높아 최신 차량에 주로 사용됩니다.
- 차량의 전면 디자인에 맞춰 다양한 형태로 설계하기 좋습니다.
- 일반적으로 라디에이터 코어가 수평으로 배치됩니다.
재질에 따른 분류
구리/황동 (Copper/Brass) 라디에이터
- 열전도율이 높아 냉각 성능이 우수합니다.
- 내구성이 좋고 손상 시 수리가 비교적 용이합니다.
- 무게가 무겁고 제조 비용이 높아 최근에는 고급 차량이나 구형 차량에 주로 사용됩니다.
알루미늄 (Aluminum) 라디에이터
- 구리/황동에 비해 무게가 가볍고 제조 비용이 저렴합니다.
- 부식에 강하며 재활용이 용이합니다.
- 최근 대부분의 차량에 널리 사용되고 있습니다.
- 냉각 성능은 기술 발전을 통해 구리/황동 라디에이터와 비슷하거나 오히려 성능이 더 좋은 제품도 많습니다.
자동차의 냉각 시스템
라디에이터를 말씀 드렸지만 자동차의 냉각 시스템은 여러가지의 부품이 하나의 체계를 이뤄서 작동합니다.
- 라디에이터 - 엔진에서 뜨거워진 냉각수를 외부공기와 열교환하여 냉각합니다.
- 냉각수 - 엔진 내부를 순환하면서 열을 흡수하고, 라디에이터로 이동하여 열을 방출해주는 액체로 라디에이터와 엔진의 열교환 매개체 입니다.
- 워터펌프 - 냉각수를 엔진과 라디에이터로 순환시켜주는 역할을 하는 펌프입니다.
- 서모 스탯 - 엔진의 온도를 일정하게 유지하기 위해서 냉각수의 흐름을 조절 하는 장치로, 엔진이 차가울때는 냉각수의 순환을 막아서 빠르게 엔진의 온도를 올리고, 온도가 높을때는 냉각수가 순환하도록 길을 열어줍니다.(최근 차량들에선 전자식 통합 온도관리 센서와 같은 장치로 변하기도 했습니다.)
- 냉각 팬 - 라디에이터를 통과하는 공기의 량을 늘리기 위해서 라디에이터에 붙어있는 커다란 팬입니다. 엔진 온도가 상승하거나 에어컨을 작동하면 작동하게 되죠.
- 냉각수 저장 탱크 - 냉각수가 열에 의해 팽창하거나 부족할때 저장, 보충하는 역할을 합니다. 이러한 일로 냉각수의 량을 일정하게 유지시켜 줍니다.
작동 방식
- 엔진 점화 - 엔진에서 열이 발생함
- 워터 펌프가 작동해 냉각수를 순환
- 서모스탯이 일정 온도 이상 시 라디에이터로 냉각수를 유도
- 라디에이터와 냉각 팬이 냉각수를 식힘
- 식은 냉각수는 다시 엔진으로 들어감
라디에어터(자동차 냉각 시스템) 고장 증상
라디에이터가 고장나면 차량은 치명적인 데미지를 받습니다. 심각하면 화재가 발생할 수 도 있습니다.
- 계기판의 냉각수 온도 상승 - 냉각수 온도가 중간에서 위로 올라가기 시작했다면 반드시 점검을 받으세요.
- 엔진 과열 경고등 점등 - 냉각 시스템 전체적인 문제일 수 도 있습니다.
- 라디에이터 냉각수 누수 - 보닛을 열었을 때, 차량 내부나 혹은 하부에 초록색이나 주황색 혹은 핑크색 같은 이온음료 색깔의 액체가 보인다면 냉각수 누수를 의심해야만 합니다.
- 히터가 잘 안나옴 - 흔하게 발생하는 증상으로 차량 냉각 시스템 계열 중 하나가 고장나서 생길 수 있습니다.
수리 항목설명예상 비용 (부품 + 공임), 국산차 기준입니다. 수입차는 2배이상으로 올라갈 수 있습니다.
| 라디에이터 청소 | 냉각핀 세척 및 내부 부식 제거 | 5만 ~ 10만 원 |
| 라디에이터 누수 수리 | 실리콘 보강 또는 일부 부품 교체 | 10만 ~ 20만 원 |
| 라디에이터 전체 교체 | 순정품 또는 호환품 기준 | 20만 ~ 40만 원 |
| 냉각수 교환 (부동액 포함) | 부식 방지 및 냉각 효과 유지 | 4만 ~ 8만 원 |
| 워터펌프 교체 | 냉각수 순환이 멈추면 필수 교체 | 15만 ~ 30만 원 |
| 서모스탯 교체 | 냉각수 흐름 제어 이상 시 필요 | 5만 ~ 15만 원 |
대략의 가격이니 참고만 하시길 바랍니다.
라디에어터(자동차 냉각 시스템) 수리 비용
수리 항목설명예상 비용 (부품 + 공임), 국산차 기준입니다. 수입차는 2배이상으로 올라갈 수 있습니다.
대략의 가격이니 참고만 하시길 바랍니다.
| 고장 증상 | 예상 원인 | 수리 방법 | 수리 비용 |
| 냉각수 누수 | 라디에이터 본체 크랙 or 연결부 손상 | 라디에이터 교체 또는 누수 부위 보수 | 30만 ~ 70만 |
| 엔진 과열 + 냉각수 소모 | 코어 막힘 or 냉각 성능 저하 | 라디에이터 세척 or 교체 | 40만 ~ 90만 |
| 냉각팬 계속 작동 or 경고등 점등 | 센서 오류 or 라디에이터 효율 저하 | 센서 점검 + 라디에이터 점검 | 20만 ~ 50만 |
| 냉각수 탁해짐 + 슬러지 발생 | 내부 부식 or 오래된 냉각수 | 냉각수 교체 + 라디에이터 세척 | 10만 ~ 30만 |
| 라디에이터 캡 주변 누수 | 캡 고무 실링 손상 or 압력 유지 불량 | 라디에이터 캡 교체 | 1만 ~ 3만 |
| 냉간 시 문제 없고 고온에서 누수 | 열팽창 따른 미세 크랙 | 라디에이터 교체 또는 열선 보수 | 30만 ~ 60만 |
라디에이터(자동차 냉각 시스템) 유지 관리
라디에이터를 유지 관리하는데 제일 중요한 것은 바로 냉각수 관리입니다. 그중에서도 냉각수의 량을 측정하는 것이 가장 좋은데요. 보닛을 열면 냉각수통은 보통 하얀색 플라스틱 통으로 되어있습니다. 그 중에서도 파란색 뚜껑이 아닌 다른색(보통 검정색) 뚜껑을 가진 통이 냉각수 통인데요. 냉각수 통을 보시면 옆에 MAX와 MIN이 있습니다 냉각수는 항상 이 중간에 위치하고 있어야 해요!
그리고 냉각수를 주기로 교체해주거나 보충하고, 라디에이터의 외부 이물질 정도만 관리해준다면, 개인이 혼자 할 수 있는 최선의 방법이 됩니다.
마치며
라디에이터와 자동차 냉각 시스템은 엔진 뿐만 아니라 사용자에게도 큰 편의를 제공하는 중요한 부품입니다. 여름에 에어컨을 틀어주고, 겨울이 히터를 틀어주는 시스템이니 운전하는데 있어서 아주 중요하죠. 그러다 보니 고장났을때 눈치 채기는 쉬운편에 속하긴 합니다. 하지만 눈치채기 쉽게 만들어 놓았다는건 방치하면 아주 큰일이 날 수 도 있다는 말이기도 하겠죠. 모두 안전한 차량운행을 위해 주기적인 점검을 하시는게 좋습니다.
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