2015 2차 한국커피협회 정기총회, 학술 세미나

'그라인더와 발열'

말코닉 세일즈 디렉터 Ziya Boro

지난 8월 7일(금) 개최된 2015 제2차 한국커피협회 정기 총회에서 진행된 학술 세미나의 내용중 일부를 공개한다. 세계 바리스타 챔피언십(World Barista Championship)에서 공식 그라인더로 지정된 말코닉社에서 세일즈 디렉터로 일하는 'Ziya Boro'가 진행한 '그라인더와 발열'이라는 주제로 말코닉의 신형 그라인더 Peak의 개발 배경에 대해 설명하는 자리를 가졌다.

다양한 그라인더를 접할 수 있는 이 시대에 제조사들은 각각 다양한 기술을 개발해 적용하며, 이슈가 되는 부분에 대해 해답을 제시하는 방향으로 점차 발전되어 왔다. 이는 제품을 출시하기에 앞서 전세계 다양한 환경을 가진 카페 그리고 바리스타들을 통해 필드 테스트를 거쳐 수정 보완하는 모습을 통해 알 수 있다.

최근 이슈가 되는 화두는 제품의 사용 편리성 및 내구성 그리고 토출량의 편차와 토출구의 형태 그리고 마지막으로 소음과 발열 억제 등으로 크게 볼 수 있다. 하나의 이슈마다 동일한 추출 환경 속에서도 결과물들의 차이가 분명할만큼 간과할 수 없는 요소들이라 할 수 있겠다.

이를테면 연속된 동일한 분쇄 시간 속에 나타나는 결과물의 중량 변화를 예를 들 수 있으며, 이에 따른 추출된 커피에 각각 의도치 않은 변화를 느끼기도 한다.

출처: clivecoffee, 코니컬 버(左)와 플랫 버(右)

결과물의 변화를 나타낼 수 있는 요소 가운데 가장 최근 화두가 되고 있는 '발열'은 흔히 그라인더 작동시 모터에서 발생하는 구동열, 그리고 칼날의 윗부분, 아랫부분과 원두가 서로 맞닿으며 발생하는 마찰열로 볼 수 있다. 이러한 열이 그라인더 내부에 지속해서 쌓이면서 칼날을 비롯해 연관된 부품의 온도 상승의 주된 원인이 된다.

첫 번째로 구동열의 경우 그라인더 모터의 분당 회전 속도(rpm)와 밀접하게 영향이 있다. 작동시 모터에서 발생하는 열이 칼날과 챔버 등 주요 부속에 전도되어 원두를 비롯하여 제품 내부의 온도를 상승시킨다. 모터의 분당 회전 속도(rpm)를 낮춰 열 발생을 줄일 수 있지만 속도가 줄어든 만큼 분쇄하는 작업 시간은 늘어나게 된다.

두 번째 마찰열의 경우 두 가지 이상의 물체가 서로 맞닿을 때에 발생하는 열 에너지 형태로 그라인더 내 칼날과 원두가 서로 맞닿는 접촉으로 볼 수 있다. 즉 그라인더 작동시 상,하 칼날 사이 원두가 투입하여 분쇄되기 시작하면서 마찰열이 발생하는 것이다. 대중적으로 사용되고 있는 Flat, Conical Burr와 같이 서로 다른 칼날의 형태와 분쇄 적용 면적 즉 칼날의 크기에 따라 열의 상승과 상쇄 시점은 다르게 볼 수 있다.

|분쇄된 원두입자 100마이크로미터 현미경 촬영, Flat Burr(左), Conical Burr(右) 출처: home-barista.com

흔히 Flat Burr는 분쇄, Conical Burr는 파쇄의 형태로 알려져 있다. 칼날의 상, 하 간격이 가까워질수록 보여지는 커피 성향의 격차는 두드러지지 않을수도 있지만 서로 다른 형태를 가진 칼날에 의해 발생하는 구동열과 마찰열의 발생 시점과 성향은 다르다.

아래 자료는 지난 2007년 미국의 홈바리스타닷컴의 'Titan Grinder Project'에서 발표한 자료 중 Flat Burr와 Conical Burr의 작동시 발생하는 발열 온도 측정 비교표이다.

|분쇄 동안의 온도 변화 Flat Burr(左), Conical Burr(右), 출처: home-barista.com

토출구(Chute), 호퍼(Hopper), 대기온도(Air) 총 3구역에서 변화하는 온도 그래프를 통하여 구동열과 마찰열이 칼날 형태에 따라 발생하는 시점이 다름을 확인할 수 있다.

이렇게 발생되는 다양한 방식의 발열에 의해 원두는 고유의 향미를 서서히 잃어가기도 하고, 분자의 결합은 억제되기 때문에 예상치 못한 추출 결과를 나타내주기도 한다. 또한 발열로 인해 생겨나는 정전기 현상으로 분쇄된 원두 입자가 뭉침 현상으로 이어져 균일한 추출에 불리한 조건으로 이어지기도 하는데, 이와 관련하여 아일랜드 챔피언 출신 바리스타 '콜린 하몬드(Colin Harmond)'는 '뜨거운 커피가 차가운 커피보다 저향을 적게 받기 때문에 뜨거운 커피의 틈으로 물이 빠르게 지니간다.'라고 언급한 바 있다.

지금까지 많은 그라인더 제조사들은 발열 억제에 대한 해답을 찾고자 다양한 기술을 접목한 제품을 선보이고 있다. 이를테면 내, 외부 공기를 빠르게 순환하기 위한 다수의 쿨링팬 장착과 조금 더 효율적인 위치 선정을 볼 수 있다. 이 밖에도 제품의 내, 외부 및 칼날의 소재에 변화를 주어 열 전도를 낮추거나 상쇄시켜주는 방식을 사용하기도 하며, 칼날과 모터의 분할된 독립 배치로 직접적인 열 전도를 차단하는 시도 또한 찾아볼 수 있다.

앞으로도 내부 발열을 잡기 위한 사용자들의 다양한 아이디어와 제안이 끊임없이 제시될 것이며, 이에 수정 보완 또는 예상치 못한 새로운 방식으로 접근하게 될지도 모른다.

블랙워터이슈 컨텐츠팀

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