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Puck preparation, 필터바스켓 역학, 그리고 균일한 추출의 딜레마

2022-09-17


원문출처 http://출처 : https://www.patreon.com/sprogeeks

해외 유튜브 인플루언서인 Lance Hedrick가 천체물리학자인 동시에 최근 브루잉 관련 서적을 출간한 커피 긱이기도 한 Gagne와 함께 에스프레소 추출에 관한 짧은 클립을 유튜브로 게재했습니다. 영상은 그리 길진 않지만, Flair 퍽 스크린과 함께 기존의 에스프레소 포터필터 바스켓의 역학 구조의 불완전성에 대한 내용을 다루기도 하는데요. 오늘은 이 영상과 더불어 이와 관련된 몇가지 주제를 좀 다뤄볼까 합니다. 




사실 이 부분은 특정 제품 그룹들과 필연적인 관련이 있을 수 밖에 없지만, 전반적인 Puck preparation, 그리고 추출 역학의 관점에서 본질적인 내용을 위함이니 특정 제품에 대한 폄훼 의도나 기타 사적인 의견을 개진함이 아니라는 점을 반드시 이해해주시길 부탁드립니다. 



https://www.youtube.com/watch?v=lPAel26Cw_A


 해당 영상은 크게 필터 바스켓 내부에 패킹된 퍽의 관점에서 균일한 추출을 달성하기 위한 방법에 대한 내용으로 구성되어 있습니다. 첫째는 필터 바스켓 하단에 페이퍼 필터 추가를 통한 추출 균일성 달성 및 보다 높은 추출 수율에 대한 부분이며, 둘째는 필터 바스켓 디자인의 태생적인 취약점, 그리고 마지막으로 퍽 상단에 배치하는 퍽 스크린에 대한 내용입니다.  

 

 실제로 이 내용들은 이미 수년전부터 전세계 커피 커뮤니티들에서 다뤄왔던 내용이기도 하고 저 역시 오래전부터 이러한 부분을 교육 자료로 만들어 컬럼이나 패트리온을 통해서 공개해오기도 했던 내용이죠. 

 

 특히 첫번째로는 필터 바스켓 하단에 페이퍼 필터를 깔고 행하는 추출에 대한 부분인데 이 추출 방식은 Scott Rao가 퍽의 상단과 하단에 페이퍼 필터를 깔아두는 것이 실제로 추출 수율에 큰 기여를 하는 것을 이슈화 한 이후로 많은 관심을 받아온 내용입니다. 특히 플레이어 58 퍽 스크린은 퍽 하단이 아닌 상단부에 페이퍼 필터를 올려두는 것이 추출에 도움을 준다는 스캇 라오의 아이디어에서 탄생한 제품이기도 하죠. 실제로 영상에서도 다루고 있지만 Gagne의 경우는 본인도 퍽 상단에 퍽 스크린을 사용하고 있긴 하지만 실제 이것이 추출에 매우 큰 기여를 한다고 보기는 어렵다고 설명합니다. 측정된 수치에서 매우 큰 영향을 주지는 않기 때문에 이것이 스크린의 특정한 효과 때문이라고 보기는 어렵다는 이유죠. 

여튼 상단의 퍽 스크린은 논외로 하더라도 필터 바스켓과 커피 퍽 사이에 페이퍼필터를 삽입하는 것은 실제로 추출에 큰 영향을 미칩니다. 



이미 관련 논의는 꽤 활발히 이뤄져 왔는데, 대략 300~400um 직경의 필터 바스켓의 홀은 유사한 직경의 에스프레소 추출 입자들로 인해 Clogging, 즉 막힘 현상이 생기는 경우가 많습니다. 이 경우 해당 홀은 실질적으로 폐쇄가 된 부분이기 때문에 추출 흐름이 발생하지 않는 Death Spot이 되어 추출이 일어나지 않습니다. 즉 국지적인 채널링이 발생하는 겁니다. 이 부분은 실제 퍽의 하단을 관찰하여 커피 고형분이 검게 침착되어 있는 것을 통해 확인할 수 있는 부분이기도 합니다. 

여튼 페이퍼 필터를 삽입하면, 직접적으로 커피 입자들이 필터 바스켓의 홀을 막는 역할을 방지합니다. 따라서 직접적인 막힘을 방지하고, 페이퍼 필터 사이의 미세한 Micro Pore이 추출 흐름을 여전히 생성할 수 있게 해주는 것이죠. 

이러한 방식은 크게 두가지 부분에서 수율적 측면에 효과적으로 작용합니다. 첫째는 홀의 막힘을 방지하여 채널링을 예방하는 효과가 있고, 둘째는 추출 유량이 전체 홀에 걸쳐 원활히 일어날 수 있으므로 더욱 가는 분쇄 입자를 사용할 수 있다는 것입니다. 이런 이유로 하단의 페이퍼 필터 삽입은 위 그래프 처럼 실제 추출 수율의 증가에 기여할 수 있습니다. 

여기까지는 사실 대부분 커피에 관심 있는 긱들이라면 이미 잘 알고 계신 부분이기도 하죠. 하지만 흥미로운 부분은 이 부분입니다. 에스프레소 추출에서 가장 잘못 이해되고 있기도 하고 여전히 잘 알려지지 못해서 대다수 프로 바리스타라고 하더라도 잘못된 접근을 하는 부분이기도 합니다. 사실 이미 몇 년전부터 제가 조심스레 이야기 해오고 정리해왔던 부분을 유튜브 영상으로 볼 수 있어서 재미있기도 했던 부분이죠. 


아래 그림은 필터 바스켓, 중앙부와 외곽부의 입자별 추출 수율을 도식화 한 내용입니다. 기본적으로 일반적인 추출 상황에서는 왼쪽과 같은 사이드 엣지(림) 부분에서 항상 극심한 언더 성향의 추출이 나타납니다. 반면 페이퍼 필터를 깐 뒤 추출은 다소 엣지 부분의 언더 추출이 완화되는 효과를 보여줍니다. 완벽히 개선되지는 않는 이유는 필터 바스켓 자체의 구조적인 원인 때문입니다.



기본적으로 대부분의 필터 바스켓은 하단부 외각 엣지 부분에는 펀칭된 홀이 존재하지 않습니다. 추출이라는 것은 유량이 원활이 일어날 때 고형분의 추출 역시 활발해진다는 기본 역학 아래 설명이 되고, 이 때문에 최외각 부는 언제는 추출 흐름이 적을 수 밖에 없습니다. 그리고 이러한 형태는 커피 퍽의 분석을 통해서도 매우 쉽게 관측할 수 있습니다.  



위 자료는 커브 탬퍼, 혹은 뉴테이션 탬핑, 혹은 회전형 디스트리뷰션 툴(상단)을 사용했을 때의 일반적인 추출 양상, 그리고 일반 플랫 탬퍼(하단)의 추출 양상과 추출 이후 퍽에 잔존하는 고형분의 형태를 스캔한 이미지입니다. 

추출 흐름의 역학 상 추출 흐름이 중앙부부터 발생하면, 시간이 흐름에 따라 추출은 더욱 중앙부에 집중해서 추출이 됩니다. 물은 가장 흐르기 쉬운 곳으로 이동하기 때문입니다. 그리고 추출이 진행되면 될 수록 유량이 많은 부분은 더욱 저항이 감소하므로 이는 가속화되다가 일정 수준에서 유지되지요. 이런 이유로 상단의 커피 퍽은 중앙부 일부를 제외하고는 하단 외각부 전체가 고루 검은 색을 띄고 있습니다. 반면 하단의 경우 플랫 탬퍼만을 사용했을 경우는 상대적으로 중앙부가 전반적으로 더 고른 추출을 보이고 있구요. 하지만 사진에서 보시다시피 현재의 필터 바스켓의 구조상으로는 최외각부의 추출을 중앙부와 완벽히 같게 만드는 방법은 없습니다. (이 부분은 웨버의 유니필터가 접근하는 새로운 분야이기도 합니다.)




적어도 "균일한 추출", "이상에 가까운 추출"이라는 관점에서 중앙부에 치우친 추출은 좋은 추출이 아닙니다. 

하지만 대다수 추출 과정에서 특히, 바텀리스 추출의 관습으로 우리는 단순히 "아름다운 추출 흐름"을 중앙부 추출흐름이라고 정의하고 미학적 관점으로 중앙부 중점 추출을 선호해왔던 것도 사실입니다. 이것은 실제로 퍽의 관점에서 "균일한 추출"이라고 말하기는 어렵습니다. 


다음 자료 역시 수년전에 제가 관련 추출 수율을 측정하고, 관련 내용들을 고민할 때 정리했던 도식입니다. 개인적으로 저는 중앙부 중점 추출은 큰 맥락에서 중앙부 Macro 채널링이라는 관점을 가지고 있습니다. 


 


중앙이 이쁘게 추출되게 하는 방법은 굉장히 간단한데,  콘 형 바스켓을 사용하고, 곡률이 큰 커브형 탬퍼를 사용하거나, 뉴테이션 탬핑을 적용하거나, OCD 같은 회전형 레벨링 툴들을 사용하는 겁니다. 가장 저렴하게 중앙부 추출을 만드는 방법은 곡률이 큰 커브형 탬퍼를 사용하는 것이죠. 아주 효과적으로 중앙부에 집중된 채널링을 만들 수 있습니다. 그리고 관련 결과물은 예쁘지만, 중앙부와 외각이 불균일한 상태로 추출되며, 당연히 추출 수율은 낮게 나타납니다. 불균형 추출인 것이죠. 

이러한 이유로 저는 회전형 레벨러, 커브형 탬퍼를 선호하지 않습니다. 일종의 기믹이 크게 작용하는 것이고 추출의 미시적인 부분을 오인되게 만드는데 큰 기여를 하는 것이 사실이기 때문입니다. 디스트리뷰터는 "고른 분배"을 만들어준다는 개념으로 소비자들에게 인식되기 쉽지만, 실제로는 정 반대로 고른 분배가 아닌 내외각의 불균형 추출을 심화 시키는데 더 큰 기여를 하죠.

웨버에서 선보인 유니필터 역시 이러한 저의 생각과 완벽히 유사한 이미지를 게재했습니다. 유니 필터의 경우는 거의 완벽한 형태의 직각형 사이드 구조에 펀칭된 홀의 면적도 기존의 바스켓 보다 매우 넓습니다. 이런 경우는 반대로 중앙부에 치우친 추출흐름 대신에 각 홀이 각개 전투하듯한 형태의 추출 흐름을 만드는데 더 유리하고, 실제 이론적으로는 추출 수율에도 긍정적인 기여를 할 가능성도 큽니다.




다만 이러한 구조가 또 항상 유리한 추출 수율을 도출하진 않습니다. 기본적으로 퍽은 더 얇아지고 저항은 감소하기 때문에 분쇄도는 더 가늘어질 경향이 있고 이런 이유로 채널링의 발생 가능성도 클 수 있습니다. 더 정교한 퍽 준비와 추출 컨트롤이 필요할 가능성도 충분히 존재합니다. 실제로 이런 부분은 실측을 통해서 증명을 해봐야 할 부분이기도 합니다.  


여러모로 이번 영상은 두 인플루언서 덕분에 개인적으로 공론화시키기 쉽지 않았던 부분을 보다 공개적으로 논의 할 수 있는 토대를 마련해준것 같아 기분이 좋습니다. 

대부분 현장에서는 추출에 미치는 본질적인 부분이 간과된채로 레벨러의 높이를 통해 추출 흐름을 제어하려는 등의 접근들을 많이 접하게 됩니다. 그런 경우는 앞서 설명한 등의 불균일 추출을 만드는 "디스트리뷰션"이라는 필연적인 모순이 발생할 가능성도 크기 때문에 실제의 추출 역학에 대한 이해가 뒷받침되었으면 하는 바람입니다. 명확한 의도가 있어서 여러가지 툴을 사용하는 것은 언제든 추천할 만하지만, 잘못된 목적을 위해 툴을 사용하는 것은 그리 바른 모습은 아니라 생각하기 때문입니다. 

그럼에도 불구하고 이번 영상 속 등장하는 많은 인물들처럼 측정과 데이터 기반의 접근을 하는 Geek 들이 있어서 여전히 커피 산업을 발전적인 방향으로 나아가고 있는 것 같습니다. 물론 영상 속에서도 지적할 부분은 있긴 하지만, 저 역시 여러모로 흥미롭게 보았던 영상입니다. 시간 되실 때 한번씩 꼭 시청을 추천드립니다.


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댓글 1

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짱구는못말려

2022-09-19 12:11  #1978414

보유자격 없음

좋은정보감사합니다

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