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에스프레소 머신의 납성분과 디스케일링 이슈 Get the Lead Out by Michael Teahan

2020-03-06


 

ⓢ 원문 : https://coffeetechniciansguild.org/blog/2019/9/23/leaded-coffee?rq=get%20the%20lead%20out  



에스프레소 머신의 납성분과 디스케일링 이슈

Get the Lead Out by Michael Teahan



이건 나를 죽일 수도 있을 겁니다.


난 시애틀에 6군데의 작은 에스프레소바가 스타벅스로 이름을 바꿀 무렵부터 커피 업계에 몸담았습니다. 당시 에스프레소 머신은 굉장히 비쌌고, 모든걸 계량화 할 수 있으며 페라리 워터펌프 가격만큼 비싼 부품으로 이뤄진 박스 쯤으로 여겨졌었습니다. 에스프레소 머신은 2차 세계대전 이전부터 수십년 동안 유럽에 존재해 왔지만 인명피해를 입히지는 않았음에도, FDA-식약청이나 보건복지부 같은 중앙 행정기관들은 에스프레소 머신 내부에 무엇이 들어있는지 살펴보기 시작했습니다.


적어도 10여년동안은 기관의 관료들은 수입업자들도 잘 이해하지 못했던 기계를 이해하려 노력했습니다. 에스프레소 머신을 가장 잘 알고 있는 사람들은 엔지니어들이었지만, 그들의 영어실력은 내 프랑스어 실력만큼이나 형편 없었습니다. 회사들이 에스프레소 머신에 관련된 인증을 받으라고 통보를 받았을 당시에는 관련 규제나 법률이 많이 존재하지 않았었고, 개중에 몇몇 규제들은 현실과 크게 동떨어져 있었습니다. 가찌아는 한동안 아주 좋은 Pressure stat 을 저렴한 냉장고용 압력스위치로 교체해야 했는데, 이래야만 규제에 부합하는 UL 라벨을 획득할 수 있었기 때문입니다. 사실 당시 그룹 가스켓은 석면 재질이었지만, 이건 되려 아무도 문제 삼지 않았습니다.


참, 좋은 시절이었죠.


어떤 회사들은 이런 허술한 규제와 법률을 이용하기도 했었습니다. 한 회사는 에스프레소 머신의 스팀 보일러가 정기 점검을 받지 않았다는 것을 악용해 시애틀의 모든 머신들을 사용하지 못 하게 한 사례가 있었죠. 나도 한번은 이렇게 규제를 악용한 적 있었는데, 이 때문에 Kent Bakke(현 라마르조코 USA 오너)가 20년동안 나에게 말을 걸고 싶지 않았을거라 생각합니다. 그는 에스프레소 머신 검사관이 돌아갈 때까지 Astoria 머신을 La Marzzoco 머신으로 통과시키기 위해 되가져다 놔야 했습니다. 내가 한 짓은 비겁했고, 나는 두 번 다시 이런 짓을 하지 않았습니다.


이런 야사(野史)들을 알아야만, 에스프레소 머신 회사들이 현재까지도 직면하고 있는 이슈를 이해할 수 있습니다. 아주 소량의 납을 황동에 섞으면 장비 제조시 가공성을 좋게 할 수 있습니다. 

이건 단순히 재료를 교체하는 문제가 아닙니다. 황동은 열관리에 적합하고 작업하기 매우 쉬운 특성을 가지고 있습니다. 스테인레스 스틸은 깨지기 쉽고 큰 보일러는 특히 크랙 가능성이 높으므로 라마르조코는 작은 직경의 만듦새 좋은 스테인리스 스틸 재질의 보일러를 사용하고 있습니다.



규제 취약점을 두고서

NSF(미국위생협회)가 처음 에스프레소 머신에 대해 조사를 시작할 때에는 적절한 표준이 없었습니다. 황동에 함유된 납성분은 80년대에 감소하기 시작했는데, 이 때 위험 납 함유율에 대한 규정은 있었으나 황동이 물에 닿으면 안된다는 금지 규정은 없었습니다. 이후 NSF는 황동에 함유된 납이 물에 용해될 가능성을 최소화 시킬 수 있는 규정을 만들었습니다. 이 규정은 마시는 물에 적용된 기준과 동일했습니다. 보통 성인들은 하루 고작 2~4oz 정도의 수분만 에스프레소로 충당하지만 말이죠.


테스트는 매우 간단했습니다. 기계에 물과 접촉하는 황동이 있으면 테스트합니다. 기계로 들어가는 물을 측정하고 24 시간 동안 기다린 후 배출되는 물을 다시 측정합니다. 머신의 등급은 두 측정치의 차이로 매겨졌습니다. 그러나 납은 즉시 물로 용출되는 것이 아니었고, 테스트가 실행되기 전에 일일 유지 관리 절차 또는 시작 절차를 지정할 수 있었습니다.   


납의 원천의 대부분은 오랜 시간 (따라서 24 시간 대기 기간) 동안 황동과 접촉 한 물에서 나온 것이기 때문에 측정 시작 전 그룹헤드에서 충분한 물을 흘릴 수 있다면 통과 할 수 있었습니다. 초기에는 일부 에스프레소 머신에서 이같은 편법을 적용했지만 위험했습니다. 대행사가 실시한 플러싱 시간이 충분히 길었는지, 혹은 트레일러 히치에서 크롬을 벗겨내 버리는 (이온이 거의 없는) 역삼투압 정수물을 사용했는지 여부를 확인할 수 없었습니다. 


이후 제조업체는 새로운 편법을 발견했습니다.(제조업체도 동일한 테스트를 진행하고 있었기 때문입니다.) 그들은 몇 달 동안 사용한 중고 머신의 내부를 모두 비워냈을 때 미세한 칼슘 층이 머신 내부의 물과 접촉한 표면 대부분을 덮었음을 알아 냈습니다. 제조업체는 테스트를 위해 중고 에스프레소 머신 외관을 매우 깨끗히 만들어 제출하기 시작했습니다. 결국, 기계는 무사히 테스트에 통과할테니 문제될 것이 있을까요? 


하지만 이런 꼼수는 오래가지 못했습니다. 곧 NSF도 이러한 편법이 쓰이는 걸 인지했고 테스트에 사용되는 기계는 미사용 신제품으로 제한되었습니다. 제조회사들은 테스트를 통과할 수 있는 에스프레소 머신을 제작해야 했으나, 검사관이 연간 테스트를 위해 공장을 방문할 때 테스트 될 머신만 그렇게 만들면 되는 것이라 모든 머신을 규격에 맞게 만들 필요는 없었습니다. 테스트를 통과할 수 있도록 제작된 에스프레소 머신은 제작비용이 높았습니다. 소량 제작이기에 몇억원 씩 호가하기도 하였고 대량 생산을 할 경우 타 회사에 비해 경쟁력이 없어지게 되었습니다. 그리고 사실납과 관련하여 이렇게 까탈스러운 곳은 미국 뿐이었습니다.


테스트에 통과할 수 있는 무연 황동(납이 함유되지 않은) 제품은 일반제품(납이 함유된 황동)에 비해 경도가 높아 재료로 적합하지 않고 거푸집을 부술 위험도 있어 많이 비용이 소요되었습니다. 스테인리스 스틸은 가공하기는 쉬웠지만 열 관리 성능이 약했습니다.(그럼 라마르조코는 왜 스테인리스 스틸을 쓰나요? 같은 논쟁은 차후로 미루는 걸 양해해 주세요.) 에스프레소 머신에 들어가는 모든 부품에 대해 서류와 인증이 요구되었지만, 부품을 제조하는 회사들은 미국에서 요구하는 규정이나 인증을 받아 본 적이 없어서 어려움이 있었습니다. 이 때문에 현재도 사실상 똑같은 부품이라 볼 수 있는 것들이라도 몇몇 부품들만 관련 인증을 소유하고 있습니다.


내 기억이 맞다면 아직 단 한군데의 회사도 규정 위반으로 잡힌 사람은 없는 것 같습니다. 어느 회사든 생산라인에서 규정에 부합하지 않는 제품들이 존재했기에, 다들 서로 쉬쉬했습니다. 저는 누군가 잡혀들어간 뒤에 정신을 차리는 것 보다, 회사들이 거시적 관점에서 시장을 바라보고, 납과 관련된 문제점에서 새 해법을 찾기를 종용했습니다. 납에 대한 사회적 인식이 바뀌면서 다른 업계에서도 점차 납의 사용을 줄여 나갔기에 곧 에스프레소 제조 회사들도 이에 동참하게 되었습니다.



가능했던 방법들

황동을 코팅하거나 도금하는 것이 새로운 대안으로 떠올랐습니다. 에스프레소 제작에 쓰였던 황동의 납 함유율은 이미 6%에서 3%, 그리고 1.5%대 까지 떨어졌고, 코팅만으로도 충분해 보였습니다. 내가 LA에서 테스트 관련 총괄로 있었을 때, 우리는 새 에스프레소 머신을 완전히 해체하여 물에 닿는 모든 부분을 무전해 니켈로 도금했습니다. 무전해 니켈은 오리피스를 통해 흐르고 식품 안전 표면을 제공한다는 점에서 다른 도금 공정과 다릅니다. 별도의 폴리싱 처리가 필요 없으며 솔레노이드 밸브의 접촉면만 보호하면 됐습니다. 그런데 어차피 스테인리스 스틸 재질이라 더 신경쓸 필요는 없었죠. 이 공정은 정상적으로 동작했고 머신이 테스트를 통과 할 수 있습니다.   


시간에 지남에 따라 도금이 벗겨질 가능성이 있다고 시사되었으나, 이 문제도 경수(hard water)를 사용함으로써 해결될 것이라 엔지니어들은 생각했습니다. 어떤 회사는 좀 더 나아가 수억원을 지출하여 이와 관련된 특허를 취득했습니다. 모든 것이 좋아보였고 모두가 승자가 된 것 같았습니다.


그러나 거기에 캘리포니아가 있었습니다. 실제 캘리포니아는 다음 설명할 규제를 두번째로 실시한 곳이지만 첫번째 주는 너무 작아 대부분 신경쓰지 않습니다. 기존 테스트는 더이상 충족되지 않았습니다. 그들은 수학을 규제에 이용하길 원했죠. 그것도 아주 복잡한 수학을요.


물과 접촉하는 모든 구성 요소의 누적 중량은 머신의 모든 물과 접촉하는 표면적 대비 0.25 %를 초과하는 납 함량을 가질 수 없습니다. 이는 머신의 평균치이지만,  물과의 접촉 표면적 2 %를 차지하는 그룹헤드가 총 무게의 14%를 차지한다면, 이 머신은 테스트를 통과하지 못함을 의미했습니다. 이 표준은 또한 승인된 차단재을 사용하는 것만으로도 계산을 우회하기에 충분하다는 것을 의미합니다. 비싼 부엌 수도꼭지에 고작 1 달러짜리 부품을 교체하면 이 규제를 회피할 수 있음을 두고 입법부에서 벌어진 논쟁은 아주 유명하기도 합니다.  그들은 명백히 에스프레소 머신을 잘 알지 못했습니다. 


이러한 코팅돈 표면이 완벽한 차벽을 형성할 수 있는지에 대한 여부는 알 수 없습니다. 그들은 스테인리스 인서트(stainless insert)같은 부품이 실제 물과의 격리를 만든다고 얘기들 했지만 규제 표준은 모호하게 기술되어 있었습니다.


내 생각에 대부분의 경우 메이저 제조업체가 제작하는 기계는 합법적이라고 생각합니다. 그러나 동일한 수학 공식이라 할지라도 납 수용액 테스트적용시 규제에 있어 저마다의 혼란을 야기했습니다. 이 계산에서는 물에 젖는 표면만을 남기고 스팀과 닿는 모든 부분은 계산에서 제외합니다. 따라서 제조업체는 무연 압력 릴리프 밸브를 찾기 위해 노력하고 있었지만 사실 계산에 이를 포함 할 필요는 없었습니다. 또한 계산은 각 구성 요소가 아닌 전체 시스템에 대한 것이었기 때문에 물과 접촉하는 부품 중 납 성분이 없는 아주 중량이 큰 부품을 사용한다면, 다른 부품의 납 함유율에서는 약간의 유연성이 존재합니다. 


이것은 특히 유럽 연합이 0.3%의 황동 기준을 발표한 뒤 대다수 업체들이 이를 따르기 시작하면서 유효하게 적용되었습니다. 미국은 현재 0.25% 의 규제 표준이 마련되어 있고 머신이 합격되려면 앞서말한 가중 평균 방식에 부합해야합니다.



기술자들에게 주어진 과제

현 규정이 가중 평균을 기준으로 정해졌기에 사실 물이 지나가는 작은 밸브를 납성분을 포함해 만든다 해도 머신은 통과될 수 있습니다. 이게 좀 황당하게 들릴 수 있겠지만, 0.3% 황동 워터밸브는 EU 기준에 부합하며,  미국의 0.25% 가중 표준을 준수하지 않는 공장의 부품으로도 EU에선 아무런 문제 없이 사용이 가능합니다.


만약 기계 내 그룹헤드(brew group)를 교체할 때 가중 평균을 만족하지 못한다면 머신을 폐기해야 할까요? 엄밀히 따지면, 규정 미달 머신이나 부품은 소유는 가능하지만 판매는 불가능합니다. 물론 규정 준수 부품으로 그룹헤드를 교체한 뒤에는 여전히 기준에 부합하니 문제는 해결되죠. 법이 만들어지는 방식이 허술하기 때문에 애꿎은 엔지니어들이 초기 범법자가 되기도 합니다. 작업이 완료되면 꼭 작업 청구서를 소비자에 손에 쥐어주세요. 


여러분들이 힘들게 복원한 클래식 에스프레소 머신을 판매 할 수 있을까요? 기술적으로 불가능하다고 생각합니다. 1963년식 MGB를 원하는 사람에게 스모그 검사조차 할 필요가 없이 차량을 판매할 수 있다 할지라도 머신에서는 면제가 있어서는 안된다고 생각합니다. 십분양보해서 이 말은 판매시 구매자에게 디스플레이 목적용으로만 사용해야 한다고 고시해야함을 의미할 수도 있습니다.(실제 그러면 안된다는걸 알지라도 말이죠.) 특히 40년된 납 함유 에스프레소 머신들에서 최고의 커피가 만들어진다는 걸 감안하면, 참으로 애석한 일입니다.



우리는 어느 지점에 와있나



업계는 계속 발전하고 있으며, 테스트 및 규정 준수도 꾸준히 진행되고 있습니다. 대부분의 구성 요소는 기계의 일부로 준수되거나 근접한 상태이며 복원된 1957 Gaggia는 가혹한 건강 검사관조차도 머신을 폐기하라고 말하기 어려울 만큼 아름답습니다.


규제 문제는 여전히 제조업체에게 어려운 사안이며 내가 캘리포니아 현장에서 테스트를 감독한 것처럼 밀라노 공장이 오렌지 카운티 규제 기관에 접근하기에 너무 멀어 많은 비용이 듭니다. 엔지니어인 동시에 에스프레소 소비자로서 우리는 이 상황을 걱정해야 할까요? 실용적 관점에서, 양적 측면에서 에스프레소의 음용량은 극히 적고,(스티밍 밀크는 일단 규정에 포함되지 않으며),  가장 큰 영향을 받을 수 있는 어린이들은 에스프레소 소비자가 아닙니다. 오래된 에스프레소 머신은 라임스케일층이 접촉부 표면에 많이 생성된 경향이 있습니다. 역삼투압 정수기를 쓴다면 한 달에 며칠 동안은 역삼투압 정수 필터를 사용하지 말고 일반수를 보일러에 유입시키고, 그룹을 플러싱 해주세요. 어쨋든 그렇게 해야합니다. 게다가, 모든 납 성분은 아침 오픈 후 처음 5 - 6 번의 에스프레소 샷에 들어 있으므로 모닝 커피를 주문할 때 줄 맨 앞에는 서지 말아야 합니다. 

이런 사실들을 우리 업자들끼리만 알고 있으면, 우린 괜찮을 겁니다.

나는 단지, 이 글 때문에 변사체로 발견되고 싶지 않을 뿐입니다. 디스케일링된 보일러들과 함께 말이죠.



※ 번역 : 서리 이상선(indend007@gmail.com)

https://www.patreon.com/suhri 


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COFFEE GEEK, What else?EQUIPMENT : KVDW SPEEDSTER / COMPAK E10
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B.EXPERT

댓글 3

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Solic

2020-03-07 13:35  #1191137

B.STARTER

글 잘 읽었습니다!

매번 이런 좋은 자료 공유해주셔서 감사합니다!


산업이 발전 함에 따라 놓치고 있던 디테일한 부분까지도 화두가 되고, 또 개선해 나가려는 움직임이 있어서 참 좋네요

고여 있지 않고 늘 무언가가 새롭게 튀어나와서요ㅎㅎ

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송빠

2020-03-12 11:11  #1194959

B.STARTER

흠... 어찌보면 당연한 과정이지만, 이런부분에서도 지속적으로 제조업체들의 노력이 필요할것입니다.

profile

이넢

2020-03-16 18:29  #1198239

보유자격 없음

흥미로운 내용이네요. 잘 읽었습니다. 올려주셔서 감사해요~

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