에스프레소 머신 : 그룹 헤드 - 포화 그룹(Saturated Group)이란?

스페셜티 커피 시장의 확대로 머신의 상향 표준화가 진행되면서 자주 언급되는 단어 가운데 하나는 "포화 그룹(Saturated Group)"이다. 그룹 헤드는 에스프레소 머신의 여러 부품들 가운데 추출수가 마지막으로 지나가는 장치이지만 필연적으로 외부로 돌출될 수 밖에 없는 장치이기 때문에 외기 환경에 영향을 받을 수 밖에 없는 부품이다. 따라서 그룹 헤드는 구조적으로 커피를 추출하는 물의 온도에 큰 영향을 미칠 수 있다.

결국 그룹 헤드의 온도를 어떻게 추출하는 물의 온도와 비슷하게 평형을 유지할 것인가는 머신 제조사들의 가장 큰 관심사이기도 하다. 이와 같은 고민 속에 1961년도에 선보인 그룹 헤드가 E61 그룹 헤드이다. 이 그룹 헤드의 원리에 대해서는 아래 링크들을 참조하여 이해할 수 있다.

• E61 그룹헤드와 써모 싸이펀(Themosyphon), 유체 역학(hydrodynamics)에 대한 쉬운 이야기
• Faema 의 E61 그룹헤드의 부분별 동작 메커니즘에 관해

미국의 하이엔드 머신 제조사인 시네소 MVP 모델의 내부 구조, 외측의 커피 보일러에 그룹헤드 전체가 연결된 것을 볼 수 있다.

에스프레소 머신의 주요 기능이 에스프레소를 추출하는 것이긴 하나 다양한 메뉴 제조를 위해 증기(스팀) 역시 필요하다. 따라서 초기 에스프레소 머신의 구조에서 볼 수 있듯이 머신 내부에 보일러가 하나(Single Boiler)였을 당시에는 커피 추출에 적합한 온도를 유지하는 것은 어려운 난제였다.

하지만 기술의 발전과 더불어 커피 추출에 대한 이해가 점차 발전하면서 커피에 적합한 온도가 일정 범주로 수렴되었고, 최근에는 스페셜티 커피가 유행하면서 물의 수온을 자유자재로 조절할 수 있는 머신의 필요성이 증대되었다. 하지만 이는 필연적으로 외기 환경에 쉬이 영향을 받을 수 있는 그룹 헤드의 구조적 발전을 요구하게 되었고, 지금까지 발전된 최종 형태가 포화 그룹(Saturated Group)인 것이다. 때문에 하이엔드 머신으로 대표되는 미국의 시네소나 네덜란드의 키스반더웨스턴 등의 브랜드들에서는 포화 그룹을 머신에 기본적으로 장착한다.

원리가 무엇일까? 쉽게 말하면 온도에 따라 물의 밀도가 변하기 때문이다. 온도가 높은 물은 낮은 물보다 밀도가 작기 때문에 수온이 다른 물이 섞이게 되면 물은 온도의 평형을 유지할 때까지 위로 이동한다. 이 현상의 대류라고 하는데(커피 업계에서는 이를 써모사이펀과 같은 단어로 사용하기도 한다. 공학에서 사용하는 용어) 이 현상을 더 잘 이해하기 위해 위 영상을 참고할 수 있다.

키스 반 더 웨스턴의 스피릿 모델에 적용된 포화 그룹

대류 현상, 즉 온도에 따라 물의 밀도가 변하며 뜨거운 물은 위로 차가운 물은 아래로 움직이는 성질을 그룹 헤드에 적용하는 것이다. 이러한 형태의 그룹 헤드에 포화(Saturated)라는 단어가 어울리는 이유는 Saturated라는 단어의 의미에서 미루어 알 수 있는 것처럼 보일러가 그룹 헤드까지 확장되어 샤워 스크린의 최종 추출수를 공급하는 관 자체가 커피 보일러와 이어진 그룹 헤드 내에 포함되어(그룹 헤드 내의 온수에 완전히 포화되어) 보일러의 온도와 평형을 이루기 때문이다.

포화 그룹은 위 사진에서 볼 수 있는 것처럼 보일러 위로 뻗어 나온 그룹 헤드가 별도의 장치가 아니라 하나로 연결된다.(그룹 헤드와 커피 보일러의 높이 차이로 인해 물의 순환이 일어난다.) 그룹 헤드 내의 외기 환경에 의해 차가워진 물이 다시 커피 보일러로 유입되고 커피 보일러의 뜨거운 물은 다시 그룹 헤드로 순환(대류 현상)되어 포화 그룹 헤드 내부에 포함된 추출 수가 이동하는 관 자체의 열 평형을 지속적으로 뜨겁게 유지시켜준다.

이처럼 스팀 보일러에서 커피 보일러를 별도로 두어 추출 수온의 안정성을 꾀한 듀얼 보일러 형태에서 외기 환경에 가장 영향을 받기 쉬운 그룹 헤드의 온도까지 최대한 안정적으로 유지할 수 있는 구조적 발전이 지금까지 이뤄졌다.(물론 포화 그룹 내에서도 여러 브랜드마다 다양한 접근이 있다.) 이러한 발전은 비단 상업용 머신 뿐 아니라 가정용 머신에도 적용되어 가는 중이다. 이탈리아의 에스프레소 머신 브랜드인 로켓(ROCKET)에서 출시한 R9ONE 모델의 경우 포화 그룹을 채택한 1그룹 머신이다. 스페셜티 커피와 현재 팬데믹 상황은 가정용에도 하이엔드의 바람을 불게 하고 있다.

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