커피 장비

운영자 14.03.10. 10:08
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VST社의 수율 측정 시스템에 대한 개괄적 이해

커피 추출의 과학화, 수치화를 염두해둔 TDS(총 용존 고형분) 측정의 역사는 생각보다 꽤 깁니다. 사실 최근 들어 갑작스레 주목받는 듯한 느낌이 있긴 하지만, 사실상 뜬금없이? 라는 말을 사용하기에는 꽤나 오래전부터 연구되었던 방식이라는 이야기입니다. 

수도 없이 회자되는 TDS 는 Total Dissolved Solid 의 약자이며, 쉽게 말해 농도의 개념인 동시에 커피의 추출 수율을 결정 짓는 중요한 파라메터라고 볼 수 있습니다.

미국의 조지 하웰(George Howell) 커피 컴퍼니(GHCC)에서는 일찍이 고전적인 브루잉 컨트롤 차트를 기반으로 보다 쉽게 커피의 농도를 측정하고 수율을 계산하는 프로그램을 만들고자 했는데, 당시 해당 파트의 컨설팅을 맡았던 빈스 피델(Vince Fedele)의 회사가 바로 VST 였습니다. 여튼 굴절 방식의 농도 측정기를 통해 쉽게 커피의 농도를 계산하고자 했던 것이 시초였고, 측정된 TDS를 통해 보다 쉽게 커피의 수율을 측정하는 계산식을 만들어내고 이를 프로그램화 한 것이 VST의 커피 수율 측정 시스템의 전반적인 개념이라 볼 수 있습니다.


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VST Inc.‘s Vince Fedele

관능적인 부분은 차치하고서라도 추출된 커피에 대한 컵 퀄리티를 계량화 하기엔 실상 이보다 더 간편한 방법은 없었기에 개발 당시부터 조금씩 입소문을 타기 시작했습니다. 홈바리스타계의 데이비드 쇼머라고 불리는 앤디 쉑터도 초창기 VST 의 대표적인 베타테스터였던 동시에, 다양한 수율 계산 변수를 발견하고 업그레이드하는데 많은 공헌을 하기도 했죠.

VST 에서 제공하는 커피 수율 측정 시스템은 실상 크게 두 부분으로 나뉘어 집니다. 첫번째는 물리적인 수율 측정 도구인 VST Refractometer이고, 나머지 하나는 바로 수율을 측정하는 계산 프로그램이죠. 프로그램은 플랫폼마다 명칭과 기능이 조금씩 다릅니다.    



측정도구

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VST Refractometer : VST 굴절계(굴절식 TDS 측정기) 


추출 수율 계산 도구

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MOJOTOGO : iOS 용 수율 계산프로그램 
VST COFFEE TOOLS : 안드로이드용 수율 계산 프로그램 
EXTRACTMOJO : 컴퓨터용 수율 계산 프로그램(윈도우, 맥)



VST 사의 커피 수율 측정의 원리

사실상 수율 측정의 원리는 굉장히 간단합니다. 일반 당도를 측정하는 brix 굴절계를 기반으로 만들어진 것이 VST 굴절계라고 봐도 무방하죠.(실제로 초기 모델은 모사의 당도 측정기의 계량형이었습니다) VST 측정기는 일반적인 굴절식 측정기의 굴절률인 "nD" 값에 커피가 가지는 고유 상수값을 추가적으로 계산(온도보정치 반영)해서 커피가 가진 TDS 수치의 형태로 바꾸어 표시해주는 것이 핵심 기능이라고 볼 수 있습니다.


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결국 VST 굴절계는 추출된 커피의 굴절률을 읽고, TDS 값으로 변환해주는 장치이지만, 그 자체로서 수율 계산까지 행하지는 못하죠. 따라서 사용자들은 변환된 TDS 수치와 몇가지 핵심적인 변수를 통해 최종적으로 원하는 Extraction Yield 를 관련 프로그램을 통해 추산하게 됩니다.



추출 수율 측정의 3대 변수 

1. 원두 투입량 
2. 추출된 커피의 양 
3. 추출된 커피의 TDS(총 용존 고형분)



수치적 관점에서 기본적으로 커피 수율은 '얼마만큼의 커피를 사용해서 얼마만큼 효과적으로 커피 성분을 녹여내었는가?'에 관한 이야기이고, 결국 수율은 추출 효율성과 결부지어지게 됩니다. 누구나 상식적으로 생각할 수 있는 부분은 아래의 식이 되겠으며, %값으로 읽어낸 것이 흔이 이야기하는 추출 수율이 될것입니다.  
 

추출 수율 = 추출된 원두성분량 / 투입된 원두량



VST 의 계산툴은 상당히 많은 기능들을 포함하고 있습니다만, 사실상 가장 핵심적인 부분 역시 상기한 3대 변수로 요약이 됩니다. 결국 아래의 복잡한 그림(에스프레소 측정 예)에서도 실질적으로 추출 수율 계산 입력에 관여하는 부분은 1. DOSE(투입된 원두량), 2. BEVERAGE 양, 3. 추출된 커피의 TDS  이며 이 세가지 수치(추출 방식에 따라 실제 VST의 공식상으로는 조금씩 다르게 적용됩니다만)를 토대로 추출 수율을 디자인하고 실제 수율 계산을 실시하는 것입니다. 




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VST COFFEE TOOLS : 안드로이드용 수율 계산 프로그램


초기 계산 수식과는 달리 점차 다양한 시행착오와 경험이 어우러져가며, 추출 수율 공식들은 보다 세련되어져가면서도 더욱더 많은 변수를 포함해가고 있기도 합니다. 예를 들어 원두의 투입량에 수분함량과 이산화 탄소 함유율등을 적용하여 더욱 디테일한 투입량을 산출한다던가 등의 접근이 그것입니다. 하지만 결국 이러한 변수도 앞서 언급한 추출 수율 계산의 3대 변수 속에 포함되는 것은 마찬가지이지요.(실제 VST社의 특허 중 가장 큰 부분 중 하나가 추출 수율 공식이라, 대중에게 공개되는 것 자체를 막고 있기도 할 정도로 디테일한 부분의 공식 들은 외부 공개가 되지는 않고 있습니다)  



VST_002.jpg



최종 결과값으로 얻어진 추출 수율 수치는 커피의 TDS 의 값과 함께 브루잉 컨트롤 차트 상 좌표상으로 나타내어지게 되는데, 이 이차원적인 그래프값은 분석된 정량적 수치 데이터에 추출자의 인지과정을 통해 관능적인 형태로 해석될 수 있어야 한다는 것이 추출 수율 시스템이 가진 최종적인 목표가 될 것이겠지요. 

TDS 와 추출 수율은 숫자 놀음이 아니냐?에 대한 나름 적절한 변론이자, 설득력 있는 추출의 지표가 되는 셈입니다. 다만 주의해야 할 점은, 추출 계산에 필요한 변수 외에도 적용되는 환경적 변수등의 통제하에서 이루어진 정량적 접근일 때 보다 더 효과적일 수 있다는 점입니다.




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