전자담배 온도조절Temperature Control에 관해 1/3

온도조절에 대해 조금 더 깊숙하게 파고들어가 볼 까 한다.

https://cloudmakertech.com/learn/temp-control/

많은 내용은 이 사이트에서 참고했다. e-cigarette forum에서도 여러 글들을 보고 참고했다.

https://www.e-cigarette-forum.com/forum/threads/tc-beyond-ni200-nickel-purity-dicodes-ti-ss-resistherm-nife30-coefficient-of-resistance.676506/

이 외 Reddit에도 많은 토론들이 활발히 진행중이다.

국내 사이트에는 이처럼 자세하고 깊게 온도조절에 대한 내용을 설명하는 글이 없다.

아무래도 빈약한 우리나라의 베이핑 인프라 때문에 베이퍼들도 아직 입문 단계에 지나지 않기 때문이 아닌가 싶다.

물론 나도 입문한지 갓 1년 가량밖에 안 된 아기베이퍼(...)기 때문에 되도록이면 해외포럼을 통해 정보를 습득하려 하는 편이다.

국내 포럼에서 이 정도의 수준높은 글을 찾기는 쉽지 않다.

하여.. 내가 아는 잡지식을 섞어가며 글을 번역했는데,

되도록이면 직역보다는 상황과 문맥에 맞게 각종 불필요한 미사여구는 제거하고

부족한 부분은 (역자 주)를 통해 추가한 의역을 하려 했으니

원문을 원한다면 글 맨 위에 언급된 링크에서 확인하기 바란다.

올해 8월 20일에 씌여진 글이라 하루가 다르게 변화하는 전자담배 산업에서 약간 철지난 글처럼 느껴질 수 있으나,

그 기본적 이론과 원리의 설명에는 가장 좋은 글이라 생각되어 포스팅하게 되었다.

The New Hotness? Temperature Control Explained

Posted by returnity_CMT 2

전자담배 시장에 온도조절(이하 TC) 모드가 광풍을 일으키고 있는 지금, 이 신기술에 대해 자세히 알아보기로 한다.

MakerTalk Ep.07 (Thursdays @ 10pm EST)에서 TC의 원리와, TC를 사용하는 것이 왜 좋은지, TC 기기 중 제일 좋은 것은 무엇인지,

그리고 미래에 이 신기술이 어떤 방향으로 나아갈지에 대해 알아봤다.

이번 글에서는 끊임없이 진화하는 전자담배 산업에서 가장 핫한 TC에 대해 더욱 깊이 알아보려 한다.

필자는 이 글을 계속 업데이트하고 수정하며, 새로운 정보를 추가할 예정이므로

이 글의 어떤 점이 마음에 들었고 어떤 점이 추가되었으면 하는지에 대해 많은 피드백을 바란다.

TC : 와이어 알아보기

TC의 기본적인 컨셉은 순수한 금속 와이어가 독특하고 예측가능한 속성을 지니고 있다는 데서 시작한다.

특별히, 순수 금속 와이어의 저항은 그 온도가 상승하면서 증가하는데,

아래의 그래프는 다양한 금속이 가진 온도-저항 간 상관관계를 보여준다.

이 관계는 TC 기기가 온도에 민감한 금속 코일의 현재 저항값을 측정, 실온에서의 기본 저항값과 비교해

사용자에 의해 달궈진 코일의 온도를 실시간으로 계산해 내는 것을 가능케 한다. 

이것이 현재 주류를 이루고 있는 TC 기술의 이론적 기초이다.

왜 온도 제한 기능을 사용하는가?

어떻게 TC가 작동하는 지는 알았는데, 그렇다면 왜 우리가 TC를 하고 싶어하는 것인가?

칸탈 코일도 문제없지 않나?

이는 몇몇 사용자들에게는 아직도 계속되고 있는 질문이다. 필자 개인적으로는 TC를 매우 환영하는 바이다.

생체의학을 연구중인 필자에게, 이 기술의 잠재적인 효과가 바로 눈에 보였는데

정교하게 코일 온도를 조절하게 되면 이 기계가 액상의 기화를 효과적으로 제어할 수 있는 첫걸음이 되리라는 것이다.

더 나아가, 온도 제한이 과도한 열과 윅의 열화를 방지해 의도치 않게 위험한 화합물이 발생하는 것을 막을 수 있게 된다.

온도 위험 요인

아직 베이핑이 초기 단계에 머물러 있지만, 우리는 이미 많은 수의 잠재적 위험 요소들을 알고 있으며,

그 중 많은 것이 과도한 열에 의해 생겨나고 또 악화된다는 것을 알고 있다.

인체에 극히 해로운 포름알데히드 연구에서 드라이힛(역자 주:윅에 액상이 충분히 적셔지지 않은 상태에서 코일을 달구는 것)이

상당한 양의 포름알데히드를 생성하게 되는 것을 확인했다.

베이핑시에 가장 인체에 위험한 이 드라이힛이 TC 기기에서는 이론적으로는 불가능하며,

드라이힛의 가능성을 원천적으로 차단할 수 있게 되어 포름알데히드 발생의 위험 요인을 배제할 수 있게 된다.

다른 주요한 이슈로 아크롤레인Acrolein(프로페날Propenal) (역자 주: 탄 기름 냄새에서 맡을 수 있다)이 있는데,

식물성 글리세린(이하 VG)이 280°C (536°F) 이상으로 가열되면 생성된다.

VG의 끓는점이 290°C인데, 이것이 필자가 개인적으로 100% VG 액상을 추천하지 않는 이유이다.

PG를 액상에 첨가하면 액상의 기화점을 아크롤레인이 생성되는 온도 이하로 낮출 수 있게 되기 때문이다.

연초담배 연구에서 아크롤레인은 연초담배에서 가장 비중이 큰 비발암성 유해물질로 지목되고 있다.

추가적으로, 전자담배 액상에서 가장 보편적으로 쓰이는 계피향인 신남알데히드(계피알데히드)cinnamaldehyde는

아크롤레인과 매우 화학적으로 밀접하며, 과다한 열이 아크롤레인으로의 촉진작용을 일으키는데

이는 계피향이 무향 혹은 멘솔향 연기보다 폐와 구강에 치명적이라는 최근의 연구 결과와 관련이 있을 수 있다.

위와 같은 사례들은 과다한 열이 어떤 이유에서건 바람직하지 않다는 근거이며,

최근의 TC 기술의 진보에 감사하게도 TC 기술을 활용하면 열을 충분히 제거할 수 있게 된다.

TC 베이핑 경험

건강과 법적 규제에서의 이점을 차치하더라도 TC는 베이핑을 더욱 진보시켰는데,

앞서 말한 이점과 무관하게 사용자가 베이핑시 훨씬 만족스러운 베이핑을 할 수 있게 만들었다.

TC를 사용하면서 발생한 사용상의 중요한 차이들을 열거하면,

코일의 온도가 일정하게 유지됨으로써 연기가 더욱 풍부한 맛을 가지게 되었으며,

코일과 윅의 교체 주기가 크게 길어지고,

와트를 조절할 필요 없이 사용자의 패턴에 맞추어 쿨 베이핑과 웜 베이핑이 가능해졌다.

이와 관련된 얘기로, DNA40칩 출시 초기에 잘못 알려져 지금까지 전해지는 오해가

바로 TC는 초고와트 베이핑과는 양립할 수 없다는 것이다.

이것은 단언컨대 잘못된 사실이며, 최근 출시되는 TC 기기들의 와트 최대치가 200W까지 급증한 것으로도 증명되었다.

현재 니켈200은 물론 다른 와이어들도 TC 모드에서 사용 가능하며

최저 저항 인식값이 극도로 낮아진 점을 미루어 볼 때,

코일에 액상을 공급하기에 충분한 윅과 발생하는 무화를 방출하고 코일을 식힐 공기 흐름이 있다면

최근의 TC 기기들은 100W 이상 코일에 열을 가할 때도

열 유속heat flux(역자 주: 코일에서 발생하는 열의 양, 단위면적 및 단위시간당의 통과 열량)을

제어하는데 어떤 걸림돌도 발생하지 않을 것이다.

필자는 TC가 실제로 칸탈 코일에서는 쓸모없는 초고와트 영역대를 적절하게 활용할 수 있게 만들리라 믿고 있다.

고와트의 무화량 생산 능력이 마침내 칸탈 코일에서 발생하는 과다한 열량을 제어하고

실제 베이핑에서 활용되도록 TC가 날개를 달아줄 것이다.

이것은 후에 자세히 언급할 것이다.

2편에서 계속.