타르가 어디서 응축되는가 — 덕트 내 온도 프로파일

1년에 한 번 덕트 내부를 청소하면 어김없이 같은 자리에 타르가 두껍게 쌓여 있다. 왜 거기에? 답은 덕트 내부의 온도 프로파일에 있다. 배기가 식는 지점에서 타르가 응축되고, 그 지점은 시공 단계에서 거의 결정된다.

타르의 응축 온도

커피 로스팅 배기에 포함된 타르 성분은 대부분 분자량이 100–300g/mol 범위의 유기 화합물이다. 이 성분들은 약 80–150°C 사이에서 응축되어 액상으로 변한다. 즉 덕트 내부 온도가 이 구간을 지나는 지점에서 타르가 가장 많이 쌓인다.

로스터 배기구 직후는 보통 200–300°C, 애프터버너 입구는 150–250°C 정도다. 보온이 잘 된 덕트는 이 구간을 빠르게 통과하지만, 보온이 없으면 덕트 표면이 외기로 식어 내부에 80–150°C 구간이 만들어진다. 그 지점이 응축 지점이다.

왜 매번 같은 자리인가

응축은 우연이 아니다. 덕트의 길이, 곡률, 보온 두께, 외기 온도가 모두 결정되어 있으면, 응축 지점도 매번 같은 위치다. 보온이 빠진 구간, 곡률이 급한 엘보우 직후, 외벽 가까이 지나가는 구간이 가장 자주 응축 지점이 된다.

이 지점이 매번 같다는 사실은 두 가지를 의미한다. 첫째, 시공 단계에서 응축 지점을 예측해 청소구를 둘 수 있다. 둘째, 보온을 보강해 응축 지점을 아예 없앨 수 있다. 어느 쪽이든 1년에 한 번씩 덕트를 뜯어 청소하는 것보다 훨씬 저렴하다.

“타르 응축은 운명이 아니라 설계의 결과다.”

응축을 줄이는 세 가지 시공 원칙

첫째, 보온재는 미네랄울 50mm 이상, 가능하면 75mm를 표준으로 한다. 보온재 두께가 25mm와 75mm일 때 같은 길이 덕트의 내부 평균 온도 차이는 30°C 이상이다. 이 차이가 응축 발생 여부를 결정한다.

둘째, 직관 길이를 최소화한다. 같은 보온이라도 직관이 길수록 누적 열손실이 커진다. 로스터 배기구에서 애프터버너 입구까지 2m 이내로 시공하는 원칙이 여기서 나온다.

셋째, 외벽 가까이 지나가는 덕트는 보온을 한 단계 두껍게 시공한다. 외벽이 차가운 겨울철에 특히 응축이 집중되는 구간이다.

응축이 일어났을 때 — 정비 주기와 점검구

응축이 완전히 없는 시공은 현실적으로 어렵다. 그러므로 응축 지점을 예측해 청소구를 두는 것이 두 번째 원칙이다. 직관 5m마다, 모든 엘보우 직후마다 100×150mm 이상의 청소구를 두면, 1년 단위 청소가 30분 작업으로 끝난다. 청소구 없이 시공된 덕트는 같은 청소가 천장 일부 분해를 동반하므로 하루 작업이 된다.