엔진오일을 교환할 때 ‘100% 합성유(Full Synthetic)’라는 문구를 흔히 보게 됩니다. 하지만 업계에서는 이 합성유 안에서도 ‘진정한 합성유’를 가르는 기준이 존재합니다. 그 핵심이 바로 PAO(Group IV) 기유입니다.

 

PAO는 원유를 정제해 얻는 것이 아니라, 분자 구조를 설계해 합성하는 방식으로 만들어집니다. 이런 이유로 PAO는 고급 엔진오일의 상징으로 자리 잡았는데요. 왜 이 기유가 프리미엄의 기준이 되었는지 그 이유를 함께 살펴보겠습니다.

 

Group IV의 정의

미국석유협회(API)는 엔진오일의 원료가 되는 기유(Base Oil)를 정제 방식과 성능에 따라 Group I부터 Group V까지 다섯 단계로 구분합니다. 이 분류는 단순한 원료 구분이 아니라, 엔진오일의 성능과 한계를 가르는 기준이 되는데요. 

 

Group I부터 Group III까지는 모두 원유(Crude Oil)를 정제해 얻는 광유 계열입니다. 다만 Group III는 고온·고압에서 수소 처리를 거친 고도 정제유로, 분자 구조가 정돈돼 법적으로는 ‘합성유’ 표기가 가능합니다. 시중에 판매되는 많은 합성유가 여기에 해당하지요.

 

반면 Group IV는 PAO(Poly Alpha Olefin)입니다. PAO는 원유를 정제해 만드는 광유와 달리, 나프타 분해 과정에서 얻은 에틸렌(Ethylene)을 원료로 합니다. 이를 화학반응으로 결합해, 처음부터 분자 구조를 설계해 합성한 기유를 말하지요. 말 그대로 자연에서 걸러낸 오일이 아닌, ‘순수 합성 기유’인 것입니다. 불순물이 전혀 없고 분자 구조가 일정하여 현존하는 윤활 기유 중 가장 이상적인 물성을 가진 것으로 평가받습니다.

 

Group V는 에스테르, PAG 등 PAO를 제외한 기타 특수 합성 기유를 의미합니다.

 

제조 공정: 정제가 아닌 ‘합성’

광유와 PAO의 가장 큰 차이는 ‘어떻게 만들어지느냐’에 있습니다.

 

 

① 광유(Group I~III)

광유(Group I~III)는 원유를 증류하고 정제해 필요한 성분만 추출하는 방식으로 만들어집니다. 불순물을 최대한 제거하긴 하지만, 자연물에서 출발한 만큼 분자 구조가 일정하지 않고 왁스(Wax) 성분이나 미세한 불순물이 남을 가능성을 완전히 배제할 수는 없습니다.

 

② PAO(Group IV)

반면 PAO(Group IV)는 나프타에서 얻은 알파올레핀 분자를 출발점으로 삼아, 이를 화학적으로 결합시켜 처음부터 원하는 구조의 분자만 만들어내는 합성 방식으로 생산됩니다. 마치 레고 블록을 조립하듯 설계된 분자만 사용하기 때문에, 제조 과정에서부터 불순물이 섞일 여지가 거의 없습니다.

 

이처럼 출발 원료와 제조 방식 자체가 다르기 때문에 PAO가 광유계 기유보다 원가가 높을 수밖에 없지만, 그만큼 열과 산화에 대한 안정성, 점도 유지력, 혹한기 유동성에서 훨씬 뛰어난 특성을 갖게 됩니다.

 

화학적 특징: 균일함의 미학

PAO의 가장 큰 특징은 분자 구조의 균일성(Uniformity)에 있습니다.

 

광유 기반 기유(Group I~III)는 원유를 정제해 얻기 때문에, 분자의 크기와 형태가 일정하지 않습니다. 긴 분자와 짧은 분자, 가지가 많은 구조와 곧은 구조가 뒤섞여 존재하죠. 이런 불균일성은 온도 변화와 전단 하중이 반복되는 엔진 환경에서 점도 변화와 윤활막 불안정으로 이어질 수 있습니다.

 

반면 PAO(Group IV)는 동일한 분자를 인위적으로 합성해 만들기 때문에, 모든 분자의 크기와 형태가 거의 완벽하게 동일합니다. 이 균일한 구조 덕분에 엔진 내부에서 유막이 훨씬 안정적으로 형성되고, 고온·고회전 조건에서도 점도 유지력이 뛰어나며, 저온에서도 부드럽게 흐르는 특성을 갖게 됩니다.

 

실제로 아래 표에서 보듯, PAO(Group IV)는 광유계 VHVI(Group III)에 비해 유동점, 점도 지수, 불순물 수준 등 핵심 물성에서 확연한 차이를 보입니다. 이는 단순한 정제 수준의 차이가 아니라, 출발 분자 구조 자체의 차이가 만들어낸 결과라고 볼 수 있습니다.

 

[VHVI(Group III, 고도 정제유) vs PAO(Group IV) 기유 비교]

비교 항목	VHVI (Group III)	PAO (Group IV) – Kixx PAO 100 적용
기본 원료	원유(Crude Oil)	가스(Ethylene) 기반 화학 합성
분자 구조	불규칙한 가지 구조 존재	일정한 직쇄형 구조(Straight Chain)
불순물(황·질소)	극소량 존재 가능	구조적으로 극히 낮음
유동점 (Pour Point)	-30°C ~ -45°C 수준	-50°C ~ -60°C (혹한기 탁월)
점도 지수(VI)	120 ~ 130	140 이상 (온도 변화에 둔감함)
주요 용도	일반 고급 합성유	레이싱, 슈퍼카, 극한 환경 최고급 오일

 

① 극한의 저온 유동성(Pour Point)

광유에는 왁스(Wax) 성분이 포함돼 있어 온도가 내려가면 굳어지며 오일 흐름을 방해합니다. 반면 PAO에는 왁스 성분이 존재하지 않습니다.

 

그 결과 PAO는 영하 50~60°C 수준에서도 액체 상태를 유지하며, 혹한기 시동 직후에도 오일이 즉시 펌핑돼 엔진 각 부위로 전달됩니다. 이는 시동 순간 발생하는 ‘드라이 스타트’ 구간에서 금속 접촉과 마모를 크게 줄이는 핵심 요인입니다.

 

② 완벽한 분자 구조(Uniformity)

PAO는 분자 크기와 형태가 모두 동일하게 합성된 기유입니다. 이 균일한 분자 구조는 베어링과 피스톤 링 표면에 매우 안정적인 윤활막을 형성해 마찰 저항을 최소화합니다.

 

반면 광유는 분자 구조가 불규칙해 유막에 미세한 틈이 생기기 쉬운데, PAO는 이런 불균형 없이 고르게 보호막을 형성하는 것이 특징입니다.

 

③ 산화 안정성(Oxidation Stability)

PAO는 분자 결합이 매우 안정적이어서 고온 환경에서도 쉽게 분해되거나 변질되지 않습니다. 이로 인해 오일의 점도와 성능이 오래 유지되고, 교환 주기 역시 안정적으로 관리할 수 있습니다.

 

특히 광유 계열 오일은 고온에서 산화가 진행되며 침전물이나 점도 변화가 발생하기 쉬운 반면, PAO는 장거리·고속 주행에서도 초기 성능을 오래 유지합니다.

 

④ 점도 지수(Viscosity Index, VI)

점도 지수는 온도 변화에 따른 점도 변화를 나타내는 지표로, 수치가 높을수록 온도에 따른 점도 변화가 작습니다.

 

PAO는 VI가 140 이상으로, Group III 기유(120~130 수준)보다 훨씬 안정적입니다. 한여름 고온 주행이든, 한겨울 저온 시동이든 점도를 일정하게 유지해 엔진을 균형 있게 보호합니다.

 

기술적 한계와 극복(With Ester)

뛰어난 물성을 지닌 PAO에도 두 가지 한계는 존재합니다. 첫째는 ‘용해성(Solvency)’입니다. 순수 PAO는 분자 구조가 매우 안정적이기 때문에, 엔진 세정 첨가제나 기능성 첨가제를 녹여 담는 능력이 상대적으로 약한 편입니다.

 

 

둘째는 ‘수축성’입니다. PAO는 고무 씰(Seal)이나 가스켓과 접촉했을 때 이를 약간 수축시키는 성질이 있어, 장기간 사용 시 미세한 누유로 이어질 가능성이 있습니다.

 

Kixx PAO 100은 이 두 가지 한계를 ‘Double-Synthetic’ 구조로 보완합니다. PAO에 최고급 합성 기유인 Group V(에스테르 계열)를 최적 비율로 혼합해, PAO의 약점과 Group V의 강점을 정교하게 결합한 방식이죠.

 

Kixx PAO 100의 구성: 최고급 배합의 완성

Kixx의 플래그십 라인업인 Kixx PAO 100은 100% PAO 기반의 프리미엄 엔진오일로, 최첨단 윤활 기술이 집약된 제품입니다. 순수 PAO가 지닌 기술적 한계를 보완하기 위해, 최고급 배합 설계를 적용해 완성된 것이 특징이지요.

 

 

Kixx PAO 100은 PAO의 성능을 한 단계 더 끌어올리기 위해 에스테르 계열의 Group V 기유를 최적 비율로 조합한 ‘Double-Synthetic’ 구조를 적용했습니다. 

 

PAO가 극한의 저온에서도 빠른 유동성과 고온에서도 흔들림 없는 안정성으로 엔진을 보호한다면, 에스테르는 세정·보호 첨가제를 안정적으로 담아 엔진 내부를 깨끗하게 유지하고 고무 씰의 탄성을 유지해 오일 누유 가능성을 줄여주지요.

 

이 같은 조합은 서로의 약점을 보완하고 장점을 극대화해, 일상 주행부터 고부하·고온 환경까지 폭넓은 조건에서 일관된 윤활 성능과 엔진 보호력을 제공합니다.

 

내 차를 위한 가장 완벽한 윤활 솔루션을 찾고 있다면, 과학적으로 설계된 균일한 분자 구조의 PAO가 그 기준이 됩니다. 특히 메르세데스-벤츠, BMW처럼 까다로운 윤활 규격을 요구하는 수입차나 고성능 차량이라면, 100% PAO 기반의 Kixx PAO 100으로 프리미엄의 차이를 직접 경험해 보시기 바랍니다!