MSR의 리액터 스토브 시스템(Reactor stove system)이 2007년에 처음 출시하였을 때, 아웃도어 업계에서는 어떻게 평가하여야 하는지 몰랐습니다. 특이한 모양의 버너와 특수하게 디자인된 포트 등은 일반적인 야외용 스토브와는 많이 달랐습니다.

또한, 스토브의 다음과 같은 기능을 자랑하였습니다. 전에 경험해 보지 못한 빠른 끓는 시간, 기존 스토브에 비해 2배 높은 연료 효율성과 방풍 성능.

이것은 산악인들의 꿈이었을까요? 아니면 과대 광고일까요?

토미 캘드웰의 요세미티의 던 월 (Yosemite’s Dawn Wall)의 자유 등반, 힐러리 넬슨이 로스테 쿨로 (Lhotse Couloir)의 첫번째 등반을 포함하여, 리액터와 함께한 수많은 역사적인 등반과 2019년에 수상한 Backpacker Editor’s Gold Choice Award의 결과 리액터에 관한 모든 설명은 사실로 판명될 수 있었습니다.

전세계에서 가장 빨리 끓고 연료 효율이 높은 스토브 시스템인 리액터는 원정에서부터 당일 백패킹에 이르기까지 모든 면에서 여전히 최고의 표준입니다.

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그렇다면 이 최첨단 스토브는 어떻게 만들었는지? 그리고 누가 고안한 것일까요?

그것은 발명의 정신과 함께 숲 속의 오두막집에서 시작됩니다.

발명과 영감
레드우드 스테펜스는 캘리포니아 북부의 침엽수로 둘러싸인 오두막에서 자랐으며, 불을 밝히는 석유 램프, 나무 난로, 중력을 이용한 우물, 대형 태양열 난방장치를 만들었습니다.

발명은 그의 가족의 일상이였습니다. “나의 교육은 좀 더 나은 삶을 위한 발명에중점을 두었습니다,”라고 그는 말합니다.

그는 젊은 시절 카약, 등산, 클라이밍 그리고 백패킹을 하며 보낸 후, 기계공학 학위를 취득하기 위하여 시애틀로 나왔습니다. 대학생활을 하면서 그는 MSR에서 연구소 기술자로 시작을 하여 결국에는 제품 디자이너가 되었습니다.
대학을 졸업한 후, 레드우드는 연료전지 산업에 뛰어들었고, 그곳에서 수소 연료 가공처리에 대한 복잡한 작동 방식을 배웠습니다. 그는 2003년에 MSR로 돌아온 후, 혁신적인 제품을 생산하기 시작하였습니다.

“나는 과학적으로 최첨단 기술과 고효율의 열교환기 및 연소 시스템에 관련한 지식을 리액터 스토브에 적용하였습니다.”

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산악인을 위한 초고효율의 장비
등반가인 레드우드는 스토브 용 연료를 산으로 운반하는 어려움과 이를 가볍게 한다면 좀 더 빠르고 쉽게 이동할 수 있다는 것을 잘 알고 있었습니다. 그의 최종 목표는 산악인을 위한 초고효율의 장비를 만들어내는 것이었습니다.

“효율을 80%까지 높일 수만 있다면, 필요한 연료를 반으로 줄일 수 있다고 생각했습니다! 엄청난 양인 것이죠,” 그가 말합니다, “특히 눈을 녹이는 경우에는요.”

그는 스토브의 연소과정을 살피는 것으로 시작하였습니다. 기존 스토브는 버너 헤드 주변의 외부 공기를 사용하여 연료와 혼합되어 불꽃을 발화시킵니다. 하지만 많은 열을 낭비합니다.

대신 그는 필요한 모든 공기를 분사장치에 가까운 포트를 통하여 받기를 원했습니다. 즉, 공기와 연료가 스토브의 내부에서 섞이게 하는 것입니다. 이렇게 되면 공기와 연료의 혼합물은 과도한 공기에 의하여 희석되는 일이 없이, 가능한 한 뜨겁게 유지되어 포트에 전달되는 열의 양은 최대가 되는 것입니다.

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리액터의 믿을 수 없는 연료 효율의 핵심은 “100% 1차 공기 설계”라 불리는 것으로 효율은 기존 스토브가 40%인 것에 비해 리액터는 80%입니다. 오늘날, MSR의 리액터와 윈드버너 스토브에만 이러한 최첨단의 설계가 적용되고 있습니다.

실제 환경에서의 방풍과 빠른 물 끓이기
리액터 내부에서 공기와 연료의 혼합이 일어나기 때문에 포트는 불꽃을 완전히 감싸서 보호할 수 있습니다.

이것은 다음과 같은 두 가지 이유로 효율을 더욱 높여줍니다. 스토브는 도전적인 산악 환경에서 방풍이 잘 됩니다. 그리고 발생하는 모든 열은 즉시 포트에 이동하여 내부의 내용물에 전달됩니다.

열의 전달을 극대화하기 위해 레드우드는 열 교환기를 포트의 바닥에 추가하였습니다. 얇은 철판을 용접하여 열 흡수 표면적을 증가시키고 열이 포트 내부의 물이나 눈으로 가능한 한 빨리 전달되게 하는 것입니다.

이러한 특징들은 리액터에 놀랄 정도의 물 끓는 시간을 줍니다.

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어떠한 기온에서도 지속적으로 작동되는 성능 제공
리액터는 100% 1차 공기의 사용과 방풍 설계만으로도 이미 최고의 제품이 되었을 것입니다. 그러나 레드우드와 동료 엔지니어들은 만족하지 않았습니다. 이 스토브는 다양한 환경, 온도 및 높은 고도의 등반을 하는 사람들이 의지해야 하는 장비였기 때문입니다.

강한 바람에도 작동을 잘 하고 많은 눈이나 물을 효율적으로 끓여주도록 만들어졌으며, 다양한 환경에서도 신뢰할 수 있어야 했습니다.

그렇게 하기 위해, 그들은 리액터에 정압기 (pressure regulator)를 내장시켜, 가스 카트리지 압력의 변화에 관계없이 최대의 출력으로 작동 할 수 있도록 하였습니다. (카트리지의 압력은 온도, 고도 및 다른 환경적이거나 사용상의 요소에 의하여 계속적으로 변경됩니다.)

“더운 날이라면, 카트리지의 압력은 70psi까지 올라갈 수 있지만, 산에서는 5psi까지도 떨어집니다,”라고 레드우드는 말합니다. 이 정압기는 스토브에 영향을 끼치는 이 압력의 변화를 완화시켜, 지속적으로 일정하게 유지하도록 하여 따듯한 음식을 즐길 수 있게 되는 것입니다.

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혁신적인 디자인은 위험부담이 따릅니다
리액터와 같은 제품이 매년 출시할 수는 없습니다. 이러한 혁신적인 제품은 수 년이 걸릴 수 있습니다. 그러나 MSR은 독창적인 아이디어들을 발전시키며, 그러한 아이디어로 제품을 만들어내는 엔지니어들이 있다는 것에 자부심을 느낍니다.

리액터의 설계에는 많은 자원이 필요했고, 실제로 작동 가능할지 확신이 없었습니다. 내가 100% 1차 유입된 공기만으로 작동 되는 캠핑용 스토브를 개발하기를 원한다고 말했을 때, 연소 엔지니어들은 불가능하다고 했습니다.

그런 위험을 감수하는 것은 꿈을 꾸는 사람들에게는 일상적인 일이라고 나는 믿고 있습니다.

Free climbing El Capitan's Dawn Wall

[글과 이미지 출처 : MSR본사 블로그]