부동액(不凍液, antifreeze)은 물의 어는점을 낮추고 끓는점을 높이기 위해 첨가하는 물질 또는 그 혼합 용액을 뜻한다. 자동차 엔진의 냉각수, 산업용 냉각 계통, 건축물 난방 배관 등에서 동결 방지와 과열 방지를 위해 사용된다. 한국어에서는 냉각수(coolant)와 혼용되어 널리 쓰인다.
주요 성분
자동차용 부동액의 대표적인 주성분은 에틸렌글리콜(ethylene glycol, 구조식 (CH₂OH)₂)이다. 에틸렌글리콜은 무색·무취에 가까운 점성 액체로, 단맛이 있으나 독성이 있어 섭취 시 위험하다. 순수 에틸렌글리콜의 어는점은 약 -13℃, 끓는점은 약 197~198℃이며, 물과 혼합하면 혼합 비율에 따라 어는점과 끓는점이 변한다. 에틸렌글리콜과 물의 혼합 비율에 따라 부동액의 어는점은 대략 -10℃에서 -60℃ 수준까지 조정될 수 있다.
독성이 낮은 대체 성분으로 프로필렌글리콜(propylene glycol)이 사용되는 경우도 있다. 또한 상용 부동액에는 부식 방지제, 규산염 안정제, 기포 방지제, 윤활제, 변성제, 색소 등이 첨가된다. 색소는 부동액임을 식별하기 위해 첨가되는 것으로, 일반적으로 초록색 또는 주황색 등으로 착색된다.
역사적 배경
초기 자동차 냉각용 부동액으로는 메탄올(메틸알코올)이 사용되었다. 이후 끓는점이 높아 냉각 시스템에 더 적합한 에틸렌글리콜이 개발되었다. 에틸렌글리콜은 1856년 최초로 합성되었으며, 1926년경부터 자동차용 부동액으로 처음 사용되기 시작한 것으로 알려져 있다. 제2차 세계대전 중 군용 장비에 널리 사용되었고, 전후에는 20세기 내내 지배적인 화학 부동액 성분으로 자리 잡았다. 한국어 명칭인 "부동액"은 "얼지 않는 액체"라는 뜻에서 비롯된 한자어 표현으로 이해된다.
사용 및 관리 요점
부동액은 일반적으로 물과 희석하여 사용한다. 순수한 에틸렌글리콜은 비열이 낮고 점도가 높아 그대로 사용하면 엔진 냉각 성능이 저하될 수 있기 때문에 적절한 농도로 물과 혼합하여 쓰는 것이 일반적이다. 여름철에는 끓는점을 높여 과열을 방지하고, 겨울철에는 어는점을 낮춰 동파를 방지하는 역할을 한다. 부동액은 수명이 있는 소모품으로, 성능 저하나 부식에 대비해 일정 주기로 교체 관리하는 것이 권장된다.
안전 및 환경
에틸렌글리콜을 주성분으로 하는 부동액은 독성이 있으므로 인체에 섭취해서는 안 되며, 애완동물이나 어린이의 접근에 주의가 필요하다. 폐부동액은 일반 쓰레기로 배출하지 않고 지정된 방법으로 처리해야 한다. 무독성·친환경 대체 부동액도 일부 개발되어 있으며, 프로필렌글리콜 기반 제품이 그 예에 해당한다.
에틸렌글리콜 부동액의 구체적인 화학적 특성과 혼합 비율별 물성 수치는 제조사별 제품 사양에 따라 차이가 있으므로, 정확한 수치를 요구할 경우 해당 제품의 기술 자료를 참조할 필요가 있다.
