이 글은 이전 버전의 Decent Espresso 머신을 기반으로 작성되었습니다. 저희 에스프레소 머신의 역사에 관심이 있으시다면 계속 읽어 주십시오. 그렇지 않으시다면, 최신 버전에 대한 정보는 여기에서, 머신 자체에 대해서는 여기에서 확인하실 수 있습니다.
저희는 예정보다 약 한 달 빠른 9월 초에 첫 50대의 v1.4 머신 제작을 완료했습니다.
온도 정확도 테스트를 진행하던 중, 약 30%의 머신이 정상적으로 작동하지 않아 물 온도가 목표 온도보다 약 2ºC 높게 나타나는 것을 발견했습니다:
50대의 머신이 모두 동일했는데, 무엇이 문제였을까요?
저희는 여러 가지 가설을 세워 보았습니다.
그래서 "정상" 머신에서 부품을 하나씩 떼어내어 "불량" 머신에 교체해 넣는 방식으로 문제가 다시 나타날 때까지 진행했습니다.
마침내 "물 혼합"이 일어나는 부분을 교체했을 때 문제가 다시 나타났습니다. 이곳은 110ºC의 과열수가 다양한 유량으로 상온의 물과 만나는 지점으로, 고객님께서 원하시는 정확한 물 온도를 제공해 드리기 위한 곳입니다.
그다음 "불량" 부품을 분해하여 모든 것을 측정하기 시작했습니다. 그러나 "정상" 부품과 "불량" 부품 사이에서 어떤 차이도 찾을 수 없었습니다.
나흘간의 지연 끝에, 저는 50대의 머신을 모두 한쪽에 치워두고 새로운 50대의 제작을 시작하기로 결정했습니다. 그런 다음 홍콩에서 엔지니어 3명을 이 문제에 전담 배치하고, Ray(시애틀)와 Ben(호주)도 원격으로 이 문제를 함께 연구하도록 했습니다.
결국 어떤 부품에도 결함이 없다는 것을 알아냈습니다. 문제는 저희가 위치를 옮긴 온도 센서였습니다.
저희는 온도 센서를 물 혼합이 일어나는 지점에 더 가깝게 옮겼습니다. 새로운 위치에서는 센서 피드백이 약간 더 빨라졌습니다. 거의 1년 동안 문제없이 테스트해 왔는데, 왜 지금은 작동하지 않는 것일까요?
마침내 원인을 알아냈습니다.
새로운 온도 프로브 위치는 뜨거운 물과 차가운 물이 섞이는 바로 그 지점입니다.
알고 보니 이 혼합 챔버로 유입되는 물의 각도가 아주 미세하게 달라지는 것만으로도, 두 물의 흐름이 얼마나 잘, 그리고 얼마나 고르게 섞이는지에 큰 변화가 생겼습니다.
각도의 미세한 차이로 인해, 새로운 온도 프로브 위치에서는 최종 혼합물에 실제로 포함될 것보다 아주 약간 더 많은 차가운 물을 측정하고 있었습니다. 따라서 저희 계산식은 그 차가운 물을 보상하기 위해 더 따뜻한 물을 투입했고, 그 결과 커피퍽에서 최종 측정 시 물 온도가 2ºC 더 높게 나타났던 것입니다.
사진 오른쪽 상단의 밝은 노란색과 녹색 물 튜브는 혼합된 물을 "이전 위치"의 온도 센서로 운반하고 있습니다. 그 튜브의 폭은 1.2mm에 불과합니다. 그 안에 담기는 물의 양은 많지 않습니다.
알고 보니 혼합된 물을 챔버에서 짜내어 튜브를 통해 다시 챔버로 보내는 과정에서 물이 완전하고 고르게 섞이게 됩니다. 더 이른 지점에서 물 온도를 측정하면, 뜨겁고 차가운 소용돌이가 여전히 흐르고 있는 상태의 값을 얻게 되었던 것입니다.
이를 알아낸 후, 저희는 온도 프로브를 이전 위치로 되돌렸고, 이제 모든 머신이 예상대로 작동하게 되었습니다.
스트레스가 많았던 이 작업이었지만, 충분히 가치 있는 일이었습니다. 저희는 물 온도 측정과 혼합, 그리고 소용돌이에 관해 새로운 것을 배웠습니다.
곧 출시될 최신 펌웨어에서는 이 열흘간의 통찰이 저희 계산식의 수정으로 이어졌으며, 특히 물이 거의 추가되지 않는 아주 느린 "묵직한" 추출에서 커피퍽 온도를 훨씬 더 안정적으로 유지할 수 있게 되었습니다. 이는 추출 후반부에 통상 약 1ºC 정도 너무 차갑게 작동하던 경우로, 저희가 그 이유를 이해하지 못했던 부분이었습니다. 물 혼합 역학에 대한 더 나은 이해 덕분에 Ray가 그 문제를 해결할 수 있었습니다.
이렇게 느린 추출(제 테스트에서는 38초 에스프레소)에서 "퍽에서 측정된" 이 수준의 온도 정확도를 달성한 것은 처음입니다.
사진에서 보시면, 처음 2초 동안 2ºC를 약간 초과하도록 설정한 덕분에 추출 초반에 퍽 온도가 2ºC만 낮다는 점에 주목해 주십시오. 전통적인 머신은 퍽이 상온이기 때문에 일반적으로 목표보다 6ºC에서 8ºC 더 차갑게 시작합니다. 그리고 추출이 진행되는 나머지 시간 동안 커피퍽 온도가 0.3ºC 이내로 유지됩니다. 만족스럽습니다!