에스프레소 추출에 있어 압력 VS 유량 By Prima Coffee

미국 프리마 커피에서 슬레이어 에스프레소 머신이 특징인 가변 유량에 대한 이해를 도울 수 있는 포스팅을 게재했습니다. "압력 VS 유량"이란 제목인데, 도움이 되실 것 같아 잠시 요약하여 안내드릴까 합니다.

무엇이 슬레이어 에스프레소 머신의 샷을 독특하게 만드는 걸까요? 실은 물이 커피를 추출하는 물리적인 방식에 대한 좋은 접근이기도 합니다. 이 영상에서, 우리는 압력과 유량의 컨셉을 탐구하고자 하며, 무엇이 특별한 에스프레소 샷을 만들게 하는지 밝혀보고자 합니다.

슬레이어 에스프레소 머신의 능력을 이해하기 위해서는 먼저 물리적인 작동방식과 여타 다른 향미 프로파일링이 가능한 머신들과의 차이 - 유량 조절을 통해 압력을 제어하는 방식을 이해해야 합니다.  

추출 과정의 관점에서 슬레이어의 접근은 굉장히 독특합니다. 추출 과정 동안 압력에 대한 직접적인 제어 대신, 슬레이어(1그룹)의 기어펌프는 프리인퓨전과 풀 인퓨전 스테이지에서 항상 최고 압력을 유지합니다. 슬레이어 추출의 비밀은 머신 덮개 뒤에 숨어 있습니다. 이 사진에서 보이듯 니들 밸브로 불리는 푸른 조절 손잡이가 바로 그것입니다. 니들 밸브는 정교한 유량조절을 가능케 하며, 바늘 같이 생긴 내부 샤프트가 유량을 제한하며 압력을 변화시킵니다. 그리고 이것이 다른 에스프레소 머신과 슬레이어의 가장 큰 차이를 만드는 핵심 부품이기도 합니다.

압력과 유량은 어떠한 관계가 있을까?

쉽게 말하자면, 압력은 지속적으로 적용되는 물리적인 힘 - 이 경우에는 펌프 - 이며 유량은 실제 물의 움직임입니다. 바로 이 점이 조금 헷갈리는 부분이기도 하죠. 커피에 적용되는 초기 압력은 그룹헤드로 흘러 들어가기전 만들어지는 유속 저항에 따라 다르게 적용됩니다. 이 경우, 펌프를 통해 만들어지는 대부분의 압력은 니들 밸브를 통해 굉장히 적은 유량만 흘러 들어갈 수 있도록 제한되며 그룹헤드 내부의 챔버를 천천히 채우며, 결과적으로 커피 퍽에 낮은 압력의 추출압을 적용시킵니다. 영상에서 볼 수 있듯이 지역 소방서에서 우리의 이러한 설명을 돕기 위해 도와주었습니다. 

내부 직경이 다른 2개의 호스를 사용했지만, 압력은 모두 동일하게 100 PSI (약 6.9바)이며, 2개의 저수조를 동시에 채우기 시작하며 유량 제한이 어떻게 유량과 압력에 적용되는지 나타냅니다. 이 실험은 슬레이어의 니들 밸브가 프리인퓨전 시간 동안 어떻게 절제된 압력을 만들어내는지 현실적인 예를 나타냅니다. 우리의 실험에서 저수조 내부에 인가되는 압력은 더 큰 직경의 호수가 더 빠른 유속으로 인해 더 빠른 상승을 보였습니다. 반면 보다 작은 호수로 물이 흘러갈 경우 저수조 내부에 인가되는 압력은 자체의 직경 제한으로 인해 더 낮은 유속으로 인해 천천히 상승하는 양상을 보입니다. 

슬레이어는 압력 프로파일링 머신과 무엇이 다를까?

대부분의 에스프레소 머신들은 추출시 25-30초간 최대 압력과 최대 유량을 유지합니다. 일부 머신들은 다양한 압력을 제공하긴 하지만, 일반적으로 자연 수압으로 시작해 프리인퓨전 시간은 통상 5-7초에 불과합니다. 일반적으로 인식과는 달리 슬레이어는 압력 프로파일링 머신이 아닌 대신 원하는 만큼 프리인퓨전 단계를 강화하고 길게 가져갈 수 있는 3 단계의 유량(멈춤,프리브루,브루)을 제공합니다. 중요한 점은 슬레이어 에스프레소 머신과 여타 다른 압력 프로파일링 머신들은 모두 기본적인 가변 유량 혹은 보다 다양한 이들 변수의 컨트롤을 통한 향미 프로파일링의 접근을 취하고 있습니다. 슬레이어의 프리 브루 단계에서의 다양한 유량은 가장 큰 특징이자 가장 큰 가능성이라고 할 수 있습니다.

왜 이것이 중요한가?

• 먼저 천천히 물을 주입하는 것이 보다 퍽을 균일하게 적실수 있다는 것을 의미합니다.
  

• 유량을 감소시키면, 이에 따라 초기 압력 역시 감소되어 퍽의 적심을 돕고 프리인퓨전을 15 - 30 초 까지 확장할 수 있도록 부드러운 상승 효과를 만들어냅니다.
  

• 완벽한 퍽의 적심은 퍽을 지나는 유속의 증가를 가져오며, 결과적으로 에스프레소의 바디를 증가시킬수 있도록 가는 분쇄도를 사용할 수 있게 만듭니다.
  

발전된 추출 컨셉은 에스프레소의 추출 과정이 비선형적이란 점을 일깨워주며, 추출이 간단히 진행되는 점이 아니란 것을 의미합니다. 예를 들어 "교반"과 같은 다양한 추출 핵심 요소들의 섬세한 조절들을 통해 특정 향미 특질 들은 뚜렷히 목표화 될 수 있으며 강조될 수 있습니다. 유량을 늘이거나 감소시키며 프리인퓨전 시간을 각기 달리 적절히 조절하여 같은 추출 수율로 추출한 두 에스프레소 샷은 다른 맛을 나타냅니다. 그림1. 은  그저 단일 트랙처럼 에스프레소 추출이 지극히 선형적일 경우의 모델을 도식화합니다. 그림 2.는 추출에 있어 추출 구간의 범위 뿐만이 아니라 성분의 다양성이 존재함을 잘 도식화해주고 있습니다.

커피에 있어 향미 프로파일링은 아직도 새롭고 개척되지 않은 분야이긴 하지만, 슬레이어의 매력이기도 합니다. 기본적인 물리학의 응용을 통해 새로운 관점을 통해 사용자로 하여금 새로운 추출 결과에 대한 기회를 제공합니다. 이것은 로켓 과학이 아니라 초등학교 수준의 뒷마당 호수 실험 정도일 뿐입니다. 하지만, 이 간단한 컨셉 속에 숨겨진 잠재성은 이전까지 완벽히 알려진 적은 없었죠.

원문 출처 : https://prima-coffee.com/blog/video-pressure-vs-flow-espresso-extraction