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에스프레소 머신 이해하기 part2 - PID, 바이브레이션 펌프, 로터리 펌프

어떤 이유에서든 우리가 에스프레소 머신에 대해 알아보기 시작하였다면 우리는 싱글 보일러, HX 보일러, 듀얼 보일러라는 말을 접하게 됩니다. 저는 이부분이 가장 중요하다고 생각하여 이전글에서 한번 정리를 해봤습니다. 

2019/09/04 - [커피 ] - 에스프레소 머신 이해하기 part 1 - 싱글보일러, 열교환방식(HX)보일러, 듀얼보일러

그부분이 정리되었면 다음에 접하는 부분은 PID, 로터리펌프, 바이브레이션 펌프, 프리인퓨젼, 가변압력, E-61 그룹헤드, , 3way 솔레노이드 벨브, OPV 정도 입니다. 이번 글에서는 PID, 로터리 펌프, 바이브레이션 펌프까지 정리해 보겠습니다. 

 

온도 제어 방식 (온도조절기/압력조절기, PID)

에스프레소 머신이 추출수의 온도를 92~95ºC 사이로 유지하기 위한 온도 조절기능은 필수입니다. PID가 붙어있으면 온도제어의 속도가 빠르고 정확하다. 그리고 1ºC 단위로 미세조정이 가능하다는 의미로 이해하셔도 좋습니다. PID 제어라는 말을 뜯어보면 Porportional-Integral-Derivative control입니다.  원하는 온도에 도달하기 위해 비례, 미분, 적분을 이용해서 예측해서 원하는 값에 빠르고 정확하게 제어된다. 정도 되겠습니다. 

PID제어가 더 궁금하신 분들은 아래글을 읽고 보시는게 이해를 높히는데 도움이 됩니다. 

https://ireasystem.blog.me/100203033226

 

과거의 고가의 에스프레소 머신에서만 볼수있는 PID, PID 온도제어라는 문구를 가정용 에스프레소 머신에서도 자주 만나게됩니다. 많이 보편화된 기술이니 PID가 적용된 에스프레소 머신을 고르는게 좋습니다. 최근에는 추출용보일러, 스팀보일러, 그룹헤드 까지 모두 PID가 적용되었다고 해서, 3-PID 이렇게 표현 하기도 합니다. 

 

워터 전동 펌프(로터리펌프, 바이브레이션 펌프)

최근에도 초창기 에스프레소 머신 방식인 레버머신을 가끔 볼수 있습니다. 이는 전동식 워터펌프가 없이 직접 레버를 들어 올려고온의 물을 유입시키고 레버를 내리면서 고온의 물이 고압으로 커피를 밀어내어 에스프레소를 추출하는 방식입니다.  피스톤과 용수철의 장력, 지렛대의 원리를 이용한것이죠. 

 

이 방식은 1961년 훼마사의 e-61 에스프레소 머신에서 최초로 워터 전동펌프가 장착되기 전까지 주를 이루었습니다. 이 머신의 워터 전동 펌프는 9기압의 높은 압력을 일정하게 유지할수 있게 해 주었습니다.  이는 수동 레버머신에 비해 바리스타의 실력에 구애 받지 않고 균일한 맛과 향미의 에스프레소를 추출할수 있게 해주었음을 의미합니다. 

 

전동식 워터 펌프를 설명하기 위해서, 초기의 레버머신에 대해서 애기를 꺼냈습니다. 에스프레소의 추출을 위한 고압의 압력을 얻기 위해 초기 에스프레소 머신에서는 수동식 레버를 이용했다면 요즘에는 전동식 워터 펌프를 이용한다 이말이 하고 싶었습니다.

로터리 펌프, 바이브레이션 펌프는 에스프레소 머신에서 채택하고 있는 워터펌프의 종류 입니다.

름에서 어는 정도 연상이 되듯이 압력을 만들어 낼때 회전력으로 만들어 내느냐 바이브레이션으로 만들어 내느냐? 이차이입니다. 바이브레이션 펌프는 뭔가 연상이 잘안되실텐데 피스톤작용을 연상하시면 이해가 편합니다. 

 

바이브레이션 펌프는 코일의 자기에너지로 피스톤이 앞뒤로 움직이게하여 압력을 만들어 내는 방식입니다. 그러다 보니 소음이 로터리 펌프 대비더 있는 편이고 전압에 의한 압력 편차가 있는 편입니다. 대신 로터리 펌프 대비 사이즈가 작고 저렴한 장점을 가지고 있어 가정용 이나 단일헤드 에스프레소 머신에서 많이 채택하고 있습니다.

 

 

아래영상은 바이브레이션 펌프 구동 방식을 잘 설명해 주고 있습니다. 

 

바이브레이션 펌프 구동방식 설명

로터리 펌프는 베인펌프와 기어 펌프 두가지 유형이 있으며 모터 회전에 의한 압력을 만들어 줍니다. 

바이브레이션 대비 사이즈는 크지만 안정적인 압력을 만들어 주고 수명이 더 길어서 상업용 머신에서 많이 채택하고 있습니다.  

 

핀타입 로터리펌프 베인펌프 구동 방식 설명

아래 영상은 기어타입 로터리 펌프를 설명해 주는 영상으로 핀타입대비 비효율적이지만 사이즈가 작은 장점을 가지고 있다. 

기어타입 로터리 펌프 구동방식 설명

 

관련글이니 참조하세요. 

2019/09/04 - [커피 ] - 에스프레소 머신 이해하기 part 1 - 싱글보일러, 열교환방식(HX)보일러, 듀얼보일러

2019/09/23 - [커피 ] - 에스프레소 머신 이해하기 part3 - 그룹헤드, 프리인퓨젼, 가변압 조절, 3way 솔레노이드 밸브