강력한 성능을 자랑하는 스포츠카 엔진과 기계식 시계는 적어도 한 가지 이상의 공통점을 가집니다. 마모 및 손상을 방지하기 위해 가동 부품에 윤활 처리를 해야 한다는 점입니다. 시계에 가해지는 충격과 변형 정도에 따라, 무브먼트의 약 50개 부위에 손목 시계 전용 오일 및 윤활유를 주입합니다.
스프링과 기어 등 협소한 공간을 가득 채운 수백 개의 개별 부품이 끊임없이 작동하는 복잡하면서도 정교한 소형 기계인 기계식 시계는 한 가지 측면에서 스포츠카와 중요한 공통점을 가지고 있습니다. IWC 샤프하우젠에서 스페셜 무브먼트 조립을 총괄하는 한스외르크 키틀라스(Hansjörg Kittlas)가 말한 것처럼 자동차와 시계는 오일을 주입하지 않으면 서서히 멈춰 버립니다.
시계의 무브먼트를 구성하는 수십 개의 가동 부품이 끊임없이 서로 맞물리며 작동하는 과정에서, 부품이 마모되고 미세한 입자들이 발생해 정밀한 기계 장치에 고장을 일으키거나 작동을 방해할 수 있습니다. 따라서 엔진 오일을 사용하여 엔진의 마모 및 손상을 방지하는 고성능 자동차와 마찬가지로 시계의 정교한 기계식 무브먼트에도 휠 피봇이 회전하는 베어링 등 약 50개 부위에 윤활 처리를 해야 합니다. 배럴의 메인 스프링과 와인딩 매커니즘, 이스케이프먼트 역시 오일을 주입해야 하며, 퍼페추얼 캘린더와 같은 추가적인 컴플리케이션 기능이 탑재된 시계에는 더 많은 부위에 오일을 주입해야 합니다.
무브먼트 전체에 필요한 윤활유의 양, 백만분의 1리터
경험이 많은 섬세하고 숙련된 전문가들만이 복잡하면서도 정교한 타임피스에 윤활 작업을 할 수 있습니다. 한스외르크 키틀라스의 섬세한 손길로 시계에 주입하는 오일 디스펜서의 폭은 0.1mm도 되지 않습니다. 그는 안정된 솜씨로 IWC 자체제작 94900 칼리버에 장착된 베어링 주얼의 오목한 곳에 오일 한 방울을 주입하는데, 그 양은 육안으로는 보이지 않을 정도로 미세합니다. 시계 무브먼트 전체에 사용되는 윤활유의 양 역시 0.001ml에 불과할 정도로 극소량입니다. 이에 반해, 고속 주행하는 스포츠카에는 훨씬 더 많은 양의 엔진 오일이 사용됩니다.
다른 측면에서 바라보면 시계를 구동하는 무브먼트는 자동차 엔진과 근본적인 차이점을 보입니다. 고성능 자동차가 최대 속도로 주행할 때 엔진 속도는 8000rpm에 이르지만, 시계의 무브먼트는 훨씬 여유로운 속도로 작동합니다. 움직이는 속도가 가장 빠른 기어와 이스케이프 휠은 분당 20회의 속도로 회전합니다. 키틀라스는 “속도는 상대적으로 느리지만 표면 압력은 극히 높다“고 손목시계의 특징을 설명합니다. 구두의 힐이 높을수록 바닥에 더 많은 충격이 가해지는 하이힐처럼, 몇 십분의 1밀리미터에 불과한 피봇은 베어링에 엄청난 강도의 부하를 전달합니다.
따라서 시계에는 여러 가지 특별한 기준을 충족하는 오일을 사용해야 합니다. 1925년까지는 우족의 지방을 끓여 추출한 우족유를 윤활제로 사용하였으나 이는 성능이 급격히 저하되는 단점이 있었습니다. 이를 보완하기 위해 50여 년 전부터 특수화학품 업계에서 시계용 특수 오일을 개발하기 시작했습니다. 시계 오일과 같은 고가의 최첨단 윤활유는 오랜 시간이 지나도 굳거나 증발하지 않으며, 부식과 산화 작용에도 큰 영향을 받지 않습니다.
자동차와 시계는 오일을 주입하지 않으면 서서히 멈춰 버립니다.
특정한 성질을 지닌 6종류의 윤활유
오늘날 워치메이킹에 사용되는 오일과 윤활유는 그 용도에 따라 6가지 종류로 구분됩니다. 배럴에서 센터 휠까지 작동 속도는 느리지만 상당한 외압이 가해지는 무브먼트 부위에 사용되는 오일은 비교적 점성이 높으며, 높은 압력을 견딜 수 있는 안정적인 윤활유막을 형성합니다. 메인 스프링에서 멀어질수록 작동 속도는 높아지지만 부품에 가해지는 압력은 낮아집니다. 예를 들어 무브먼트가 최대한 원활하게 작동하도록 하기 위해 네 번째 휠과 이스케이프 휠에는 더 묽은 오일을 사용해야 합니다.
타임피스에 가장 적합한 윤활유를 선택하려면 시계의 소재를 고려해야 합니다. 따라서 브래스 소재의 베어링 및 합성 주얼 소재의 베어링에서 회전하는 스틸 피봇에는 각각 다른 종류의 윤활유를 사용하는 것이 좋습니다. 또한 무브먼트에 주입한 윤활유가 다른 부위로 번지거나 스며들어서는 안 됩니다. 이것을 방지하기 위해 윤활유 주입 지점에 오일 보호막을 형성하고 오일이 번지지 않도록 방지하는 에필람(epilame) 특수 표면 코팅 처리를 합니다.
모든 윤활 단계를 통틀어 가장 까다로운 작업은 이스케이프먼트를 윤활 처리하는 과정입니다. 이스케이프 휠의 톱니 세 개에 극소량의 윤활유를 주입하면 두 개의 팔레트 스톤으로 윤활유가 흘러들어가 이스케이프 휠의 톱니 전체에 고르게 도포됩니다. 전체 시계 부품 중에서 가장 까다로운 점검 과정을 거치는 조립 부품인 레버 이스케이프먼트는 정확한 시간 측정을 위해 반드시 오일막을 유지해야 하는 부품입니다.
탁월한 품질을 보장하는 자동 윤활장치
사람이 직접 수작업을 통해 일관된 수준의 높은 정밀성을 유지하는 것은 극도로 어려운 일입니다. IWC 샤프하우젠의 산업화 분야를 총괄하는 마르쿠스 뷜러(Markus Bühler)는 “윤활유 주입 과정을 점진적으로 자동화하여 시계의 품질을 현저히 향상시킬 수 있었다“고 말합니다. 압축 공기로 작동되는 오일 디스펜서가 등장하면서 일정한 양의 윤활유를 주입할 수 있게 되었고, 오늘날에는 특수 로봇으로 20개 이상의 부위에 윤활유를 동시에 주입하며 탁월한 품질 표준을 충족하게 되었습니다. 또한 극도로 까다로운 이스케이프먼트 윤활 작업 과정 중 일부도 자동화되었습니다.
앞으로는 가정에서 사용하는 친숙한 잉크젯 프린터와 동일한 방식을 차용한 비접촉 분사 방식을 선보이며 협소한 공간에도 정확하게 윤활유를 도포할 수 있게 될 것입니다. DLC 코팅 방식 역시 기대를 모으고 있습니다.
가동 부품의 표면에 초박형 고강도 코팅 처리를 하면 각 부분에 가해지는 마찰이 현저하게 감소하고, 그 결과 윤활 처리 작업을 하지 않아도 무브먼트가 원활하게 작동할 수 있습니다. 하지만 지금까지는 초소형 부품을 코팅하는 데 따르는 어려움으로 인해 만족할 만한 결과를 얻지 못하고 있습니다.
따라서 현재 철저한 윤활 작업만이 유일한 방법으로 자리잡고 있습니다. 뛰어난 성능을 갖춘 최고급 시계 오일도 일정한 시간이 지나면 그 수명을 다하게 되고, 미세한 입자는 불순물을 형성하게 됩니다. 따라서 일 년에 한 번씩 서비스 센터를 방문해 오일을 주입해야 하는 스포츠카와 마찬가지로 기계식 시계 역시 정기적으로 오일을 주입해야 합니다. 하지만 그 주기는 훨씬 더 깁니다. 5년을 주기로 워치메이커는 무브먼트를 분해하고 각 부품을 세심하게 세척하며 먼지 입자나 오일 잔여물 등을 제거합니다. 세척을 마친 다음에는 정밀한 기계 장치를 재조립하고 필요한 만큼만 윤활유를 주입합니다. 이 작업을 거치면 그 후 5년간 한치의 오차도 없이 정확하게 작동하는 시계로 다시 태어나게 됩니다.
오늘날 워치메이킹에 사용되는 오일과 윤활유는 그 용도에 따라 6가지 종류로 구분됩니다.
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