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【Trouble Shooting】 겨울철 동파 방지 ― 제1부 by Signpost Coffee

2019-01-05


겨울철 동파 방지 ― 제1부




싸인포스트 커피(Signpost Coffee) 테크팀 엔지니어 채용훈입니다. 싸인포스트는 2016년부터 ‘Roastery & Tech’라는 모토아래 시작되었습니다. 커피를 마시는 사람들이 그 순간 최고의 경험을 할 수 있게 하는 로스팅팀과 커피를 만드는 사람들은 온전히 커피의 추출에만 집중할 수 있게 하는 테크팀으로 구성되어 있습니다.

앞으로 이곳을 방문하는 커피를 좋아하시는 모든 분들은 물론, 커피를 업으로 삼고 있는 바리스타 혹은 로스터 분들이 왕왕 궁금해하시는 기술적인 문제들(커피 머신과 카페에서 설치된 장비들 그리고 매장에서 발생하는 문제점 및 해결 방법 등)을 최대한 이해하기 쉽게 풀어보려고 합니다. 

오늘은 그 첫번째 시간으로 추운 겨울마다 찾아오는 불청객 ‘동파’에 대해서 알아보겠습니다.


‘동파’는 무엇일까요?
동파(凍破)는 한문으로 ‘얼 동’ 혹은 ‘추울 동’ 자와 ‘깨뜨릴 파’ 자가 만난 단어로 사전 그대로 얼어서 터지는 것을 의미합니다.


그럼 동파는 왜 일어날까요?
동파가 왜 일어나는지를 이해하기위해 먼저 열팽창에 대해서 알아야 합니다.
‘열팽창’은 온도가 상승함에 따라 물질이 팽창하는 것을 뜻합니다. 이것은 선팽창과 부피팽창으로 나뉘어 있는데요, 여기선 주제와 관련된 부피팽창에 대해서만 간단하게 이야기 해보겠습니다.

부피팽창은 고체나 액체의 온도가 올라가면 모든 방향으로 팽창(확장)하는 것인데요, 보통은 온도에 비례해 온도가 올라가면 팽창하고 온도가 내려가면 수축합니다.

예를 들면 강이나 바다를 건너는 다리를 만들 때 시공하는 위치가 계절에 따라 온도변화가 큰 경우(우리나라는 사계절이 있어 온도변화가 큰 편입니다.) 다리의 각 부분이 더운 날 팽창하더라도 뒤틀리지 않도록 작업을 합니다.

우리가 흔히 이용하는 기차의 철로 역시 그 이음매에 유격을 두어 팽창으로 인한 파손을 방지합니다.
아래의 사진을 보면 빠르게 이해할 수 있습니다.



 
2.철로 부피팽창_두산전자백과사전.jpg
출처 – 두산전자백과사전



이렇게 열팽창을 알게 모르게 우리의 생활 속에서 과학적으로 사용되고 있는데요, 각 물질의 종류별로 온도에 따라 부피가 바뀌는 비율을 뜻하는 팽창률이 다르기 때문에 오늘의 주제인 동파가 발생하게 됩니다.

일반적인 물질들은 온도가 올라갈 때 부피가 팽창하고 온도가 내려가면 부피가 줄어드는 특징을갖고 있는데요, 모든 물질의 특징이 그런 것은 아닙니다. 물의 경우 4℃ 이상에서는 온도가 올라갈 때 부피가 팽창하지만, 4℃ 이하에서는 온도가 올라갈 때 부피가 줄어드는 예외적인 특성을 갖고 있습니다.




 
3.온도에 따른 물 1g의 부피 변화_한국화재보험협회.png
출처-한국화재보험협회




위의 그림에서도 알 수 있듯이 4℃보다 온도가 높은 물을 냉각시키면 부피가 점점 작아지는 반면, 4℃ 이하에서는 물을 냉각시킬수록 부피가 증가하다가 어는 점인 0℃를 기점으로 부피가 약 10% 정도 급상승하는데요. 여기에 오늘 말하는 동파의 발생 원인이 있습니다. 카페에서 사용중인 커피 머신의 내부, 온수기 그리고 정수필터에 가득 차있던 물이 얼면서 그것을 감싸고 있던 배관이나 게이지, 물탱크 그리고 필터 카트리지등이 담을 수 있는 부피를 넘어서게 되며, 그 팽창하는 힘이 담긴 용기의 경도 보다 강하기 때문입니다.

 


 
4.물을 그릇에 넣고 얼렸을때_두산전자백과사전.jpg
출처 : 두산전자백과사전




카페에선 어디를 조심해야 할까요?
일반적으로 카페에서 사용하는 커피 머신의 내부는 물로 가득 차있는 경우가 많습니다. 또 보통의 경우 커피 머신은 100ml의 물을 추출에 사용한다면 곧 100ml 의 물이 머신 내부로 유입됩니다.

이렇게 카페가 영업중일 때에는
 
1. 잦은 추출로 머신 내부의 물이 계속 흐르는 상황이 만들어지며
2. 머신 내부 보일러는 원활한 추출을 위해 항상 고온으로 유지되고
3. 고객들이 편안하게 커피를 즐길 수 있게 난방으로 실내온도를 유지시키기 때문에

동파가 발생할 가능성이 낮습니다.


하지만 마감 후 커피 머신의 전원을 끄고 퇴근하는 카페의 경우, 머신의 전원이 내려간 이후에는 물이 내부에 고여 있게 되어 외부의 찬 공기가 배관이나 게이지에 직접적으로 영향을 주어 동파가 발생할 수 있습니다. 같은 이유로 온수기의 동파가 발생하기도 합니다.

또 카페가 단열이 잘 되지 않는 건물 내부에 위치하거나 개방형 테이크 아웃 전문점일 경우, 주말과 휴일에 영업을 하지 않는 상권 내에 위치한 경우 상대적으로 쉽게 동파가 발생하여 영업에 지장이 발생할 수 밖에 없습니다. 

마지막으로 정수 필터의 경우에는 항상 외부의 물이 유입되며, 실내에서도 노출되어 있는 경우가 많아 상대적으로 동파의 위험도가 높은 편입니다.


카페 외부에서는 어디를 주의 깊게 살펴야 하나요?
보통 동파는 벽면이나 건물 외부에 위치한 수도 계량기 그리고 물이 유입되는 관에서 많이 발생합니다. 또 수도 계량기의 경우에는 기온이 -5℃ 아래로 내려가면 작동에 오류가 생기고 동파 될 위험이 큰 편입니다. 이렇게 동파가 될 경우 카페로 물이 유입이 정상적으로 되지 않아 커피머신, 온수기 등에 악영향을 주는 것은 물론 영업에 지장을 초래해 경제적인 손해까지 끼치게 됩니다.


카페에서 동파는 어떻게 예방하나요?
1. 수도계량기 보온 - 수도계량기함을 헌 옷이나 이불, 스티로폼 등으로 감싸서 외부의 찬 공기가 직접 닿지 않도록 합니다. 이런 것들이 없을 경우 수도사업소에서 동파방지팩을 무상으로 보급 해준다고 합니다.


 
5.동파방지_서울상수도사업본부.jpg
 출처 : 서울상수도사업본부


 
2. 수돗물을 약하게 틀어 놓을 것 – 한파가 지속될 때에는 보온만으로 동파를 예방하기가 어렵습니다. 그러므로 장시간 외출할 때나 야간에는 수돗물을 조금씩 틀어놓는 것이 좋습니다. 카페 내부 온도와는 상관없이 수도는 얼 수 있습니다.
물을 틀어놓는 양은 물줄기가 끊어지지 않을 정도로 40초에 1회용 종이컵을 채울 수 있는 양이 적당합니다.(출처 – 상수도사업본부)
3. 실외 배관 자재 보온 – 건물내로 물이 유입되는 배관 중 혹시 외부에 노출되어 있는 곳이 있다면 확인 후 보온 자재를 감싸 찬 공기가 직접 닿지 않도록 합니다.
4. 커피 머신, 온수기 등 물을 사용하는 장비의 전원은 꼭 켜놓을 것. 하지만 겨울철에는 온수기, 전기 온수기, 커피 머신 등이 평소보다 더 많은 전기를 소모하여 멀티탭이 견디지 못하고 타버릴 때가 있으므로 평소에 각 제품별로 소비전력을 확인하여 적절한 조치를 취하는 것이 좋습니다. (커피 머신과 같이 전력 소모가 많은 제품들은 단독 차단기에 직결하고 온수기와 같은 전열 기구는 단독 콘센트. 부득이하게 멀티탭을 이용해야 할 경우엔 고용량 멀티탭을 사용하는 것이 좋습니다.)
5. 정수 파우셋도 약하게 틀어 놓을 것 – 정수 필터의 경우 마감 후 머신의 전원을 켜 놓더라도 물을 많이 사용하지 않기 때문에 물이 고여있어 동파의 위험이 있습니다. 그러므로 정수 필터에 연결 된 파우셋이 있다면 약하게 틀어 놓는 것이 좋습니다.
6. 라디에이터 또는 작은 히터(안전장치가 꼭 달린 제품을 사용하세요.) 하나를 머신이 있는 곳에 켜두고 퇴근하는 것도 한가지 방법 입니다. 전기세보다 동파가 됐을 때 수리비용이 더 많이 나오니 아끼지 마세요.
7. 겨울철 커피 머신을 장기간 사용하지 않을 경우에는 전문 기술자를 통해 보일러 내부 물을 빼거나 따뜻한 실내에서 보관하는 것이 좋습니다. 
8. 적절한 실내온도 유지를 위해 외부에서 찬 바람이 들어올 수 있는 빈틈을 테이프나 문풍지로 막아 열 손실을 줄이는 것이 좋습니다
9. 일기 예보에 관심을 갖는 것이 좋습니다. 기상청에 의하면 기온이 영하 11℃ 이하로 떨어지거나 한파가 지속될 경우 동파 발생률이 크게 증가 한다고 합니다.


여기까지 겨울철 동파와 관한 이야기의 1부를 마치려고 합니다. 곧 이어질 2부에서는 
 
1. 동파가 발생했을 경우 대처법 – 계량기, 커피머신, 정수필터, 상수도 배관
2. 각 구간별 대처법 적용시 주의 사항
3. 동파 사고로 인해 건물주와 세입자 간의 분쟁이 일어났을 경우 해결법
4. 동파 발생시 책임소재 구분법

에 대해서 상세하게 알아볼 예정이니 많은 기대 부탁드리겠습니다.

혹시 저희 글을 읽고 다른 의견이 있으신 분들은 언제든지 댓글이나 블랙워터이슈를 통해 연락 주세요. 함께 의논해서 더 좋은 방향으로 발전하는 것은 항상 저희의 기쁨입니다.

그럼 다음 시간에 또 뵙겠습니다. 감사합니다.


 
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1. 동파 방지 및 동파시 대처 방안 제1부, 제2부
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