커피 컬럼 정보

추출시 커피 미분(Fines)의 흐름을 떠올려 볼 수 있는 이론들

2021-05-25  



추출시 커피 미분(Fines)의 흐름을 떠올려 볼 수 있는 이론들


우리는 원두를 균일한 사이즈로 분쇄하기를 원하지만 실제 완벽하게 균일한 분쇄는 불가능하다. 특히 원두가 그라인더에 파쇄되면서 발생하는 미세한 입자인 미분(Fines)은 커피 추출에 큰 변수로 작용할 수 있기 때문에 제어해야 하는 하나의 요소로 고려되었다. 결국 관능적인 관점에서 출발한 미분에 대한 관점은 추출시 물의 흐름에 따른 미분의 이동에 대한 관심까지 불러일으켰다. 

실제로 많은 분들이 브라질 땅콩 효과(Brazil Nut Effect)때문에 드리퍼에 진동과 같은 흔들림으로 미세한 입자들은 아래로 큰 입자들은 위로 이동한다고 생각한다. 브라질 땅콩 효과에 대한 자세한 내용은 아래 영상을 참조하기 바란다.




위 영상에서 확인할 수 있는 것처럼 브라질 땅콩 효과는 일정 수준 이상의 진동이 지속되면 작은 알갱이가 내려가고 큰 알갱이가 올라가는 현상을 가리킨다. 위 영상에서는 중심부는 마치 고체와 같고 원통형 컨테이너의 외벽쪽의 알갱이들은 액체와 같이 이동한다고 언급했다. 그렇다면 알갱이들의 흐름은 어떤 방향으로 어떻게 움직이는가? 아래의 이미지를 참고할 수 있다. 




The image above displays a temporal sequence of motion in a cylindrical container as it is tapped many times. Some of the balls were colored to keep track of their motion. The balls against the walls flow downward, and push the central particles upward, starting a convection-like cyclical flow. Source: Knight et al. (1993), modified. Source by https://coffeeadastra.com/2020/02/01/the-physics-of-fines-migration/

In this post, I explore the details of physical phenomena that can cause fines to...


위의 경우를 보면 컨테이너에 일정 수준의 흔들림이 지속될 경우 원통 벽면에 붙은 알갱이들이 아래로 이동하면서 바닥면에 있는 알갱이들을 중심부로 밀고, 중심부의 알갱이들이 그 힘에 의해위로 올라가는 모습을 볼 수 있다. 이와 같은 원리로 큰 알갱이가 표면 위로 올라가게 되는 것이다.

따라서 많은 사람들은 브루잉 커피 추출시 이 효과를 적용하여 미분이 드리퍼 하단으로 가라앉을 것이라고 예단하는 경향이 있다. 하지만 실제 모든 드리퍼에서 같은 효과가 발생할 것이라고 예단하기 어려운 이유가 있다. 


Source by 브라질 땅콩 효과 - 나무 위키


"역 브라질 땅콩 현상"이 존재하기 때문이다. 말 그대로 특정 상황에서는 큰 입자가 가라앉고 작은 입자가 떠오르는 현상이다. 위 사진에서 8mm 유리구슬과 15mm 폴리프로필렌을 사용한 a에선 브라질 땅콩 효과가 성립하지만 10 mm 구리와 4 mm 유리구슬을 적용한 b에선 역 브라질 땅콩 효과가 관찰된다는 점을 이해할 수 있다.

이와 관련하여 위에 언급된 Coffee Ad Astra 블로그 포스트에서는 원추형 형태를 띈 컨테이너 내부에서는 역 브라질 땅콩 효과가 관찰된다는 점을 알렸다. 


A conical container reverses the direction of the convection-like flows, causing the larger balls to get stuck at the bottom. Source: Knight et al. (1993), modified.


위 삽화에서 알 수 있는 것처럼 원통형 컨테이너에서 보이던 흐름(Convection-like flows : 브라질 땅콩 효과가 대류열의 흐름과 유사하기 때문에 "대류와 비슷한 흐름"이라는 표현을 위에서 사용했다.)과 역방향이라는 것을 볼 수 있다. 

하지만 이와 같은 결과를 해석할 때, 오히려 콘 모양의 드리퍼가 큰 입자를 아래로 이동시키기 때문에 미분이 종이 필터를 막지 않는데 도움이 된다고 생각해서는 안된다. 그 이유는 위 삽화에서 볼 수 있는 것처럼 작은 알갱이들은 멈춰있는 것이 아니라 지속적으로 이동하기 때문이다. 미분은 종이 필터의 미세한 틈을 충분히 막을 수 있기 때문에 드리퍼를 지속적으로 움직이는 행위는 미분이 접촉하는 모든 필터의 틈새들에 영향을 미칠 수 있다. 즉, 원통형이든 원추형이든 드리퍼에 움직임을 가하는 것(Tapping)은 미분이 종이 필터의 미세한 추출 틈새들을 막을 수 있는 영향을 미칠 수 있다.

이는 커피 원두를 분쇄한 후, 원통형 컨테이너(층이 올라올 정도로 분쇄된 커피의 양에 맞는 사이즈)에서 일정 시간 흔든다면 위로 올라온 큰 사이즈의 입자를 선별하여 커피 입자의 고르기를 균일하게 할 수도 있을 것이다. 하지만 추출 중에 가해지는 진동은 미분의 이동을(원통형이든 원추형이든) 발생시키기 때문에 종이 필터에 흡착될 수 있으며, 이는 커피 추출의 흐름에 영향을 미칠 수 있다는 것이다. 물론 위 실험들은 모두 같은 크기의 구형 알갱이들로 이루어져 있기 때문에 커피 추출시 사용하는 분쇄된 커피 입자들과는 다른 환경임을 감안해야 한다. 


관련 기사 보기 :

브루잉 커피에서 떫은 맛(Astringency)이 발생하는 이유와 바이패스(Bypass)의 정의



profile

ABOUT ME

대한민국 커피문화 소통 채널 블랙워터 이슈입니다. 컨텐츠 제보 / 컬럼 기고 / 로스터 정보 등록 / 광고 협의 등 커피 문화에 대한 모든 내용은 bwmgr@bwissue.com 로 문의 부탁드립니다.
블랙워터이슈 에디터

댓글 9

profile

RoasteryCafeIctus

2021-05-26 06:45  #1549914

재미있는 정보네요. 참고가 많이 되었습니다. 감사합니다.

profile

아놀드

2021-05-26 08:00  #1549946

좋은 정보 감사합니다.


profile

GimSeungHwan

2021-05-27 09:26  #1551023

좋은 정보 감사합니다. 잘 읽었습니다.

profile

SeongHwan

2021-05-28 05:57  #1551788

오.. 흥미롭네요 잘 읽었습니다.

profile

힘내라힘

2021-05-29 11:57  #1552928

잘 읽었습니다

profile

love

2021-06-01 08:13  #1554964

잘읽었습니다.

profile

이넢

2021-06-04 16:31  #1558257

재밌게 읽었습니다.

profile

꿀샷

2022-07-15 11:45  #1925671

유익한 내용이었습니다. 감사합니다.

profile

뚜우우우이

2022-09-29 15:13  #1985466

좋은 정보 감사합니다.

일상 커피의 조건(ft.중국의 저가 커피 브랜드 루이싱 커피... 2

일상 커피의 조건(ft.중국의 저가 커피 브랜드 루이싱 커피의 실패와 성공) by 노띵 커피 원문 : 일상 커피의 조건 〔프롤로그〕 품질이 좋은 커피를 선택할 가장 간단하고 명확한 방법은 '가격'입니다. 고품질의 커...

작성자: BW컨텐츠팀

등록일: 2024-02-21

스페셜티 커피와 다크 로스트 ― 굳이 스페셜티 커피를 다크... 2

스페셜티 커피와 다크 로스트 ― 굳이 스페셜티 커피를 다크 로스팅으로 그럼에도 우리는 커피를 블렌딩하지 않습니다. by 노띵커피 그럼에도 우리는 커피를 블렌딩하지 않습니다.작성자 : 노띵커피이 컨텐츠는 블렌드...

작성자: BW컨텐츠팀

등록일: 2024-01-30

​커피를 분쇄하기 전, 물을 꼭 뿌려야 할까?

커피를 분쇄하기 전, 물을 꼭 뿌려야 할까? 커피를 분쇄하기 전, 물을 뿌려야 하는 이유 ― 크리스토퍼 헨든의 새로운 논문 관련 기사 관련하여 호주의 바리스타 교육 사이트로 유명한 바리스타 허슬에서 관련 포스트...

작성자: Jacobkim

등록일: 2024-01-10

커피 그라인딩(Grind) ― 에스프레소 분쇄 입도 분포에서 쌍...

Grind ― 에스프레소 분쇄 입도 분포에서 쌍봉 이상의 분포(Multimodal)가 필요한 이유 커피 분쇄에서 입도 분포라는 용어는 원두를 분쇄했을 때, 원두 입자의 크기별 분포도를 가리키는 것입니다. 흔히 상업용 에스프...

작성자: Jacobkim

등록일: 2023-12-27

커피 그라인더의 발열 제어가 중요한 이유(The Cold Grind ...

커피 그라인더의 발열 제어가 중요한 이유(The Cold Grind Uprising) The Cold Grind Uprising — Coffee Technicians Guild Undoubtedly, a high degree of obsession is required for engineering better coffee... ...

작성자: Jacobkim

등록일: 2023-12-19

커피를 분쇄하기 전, 물을 뿌려야 하는 이유 ― 크리스토퍼 ... 4

커피를 분쇄하기 전, 물을 뿌려야 하는 이유 ― 크리스토퍼 헨든의 새로운 논문 관련 화학자이자 스페셜티 커피씬에서 "물"과 분쇄 입자 크기의 중요성에 대한 논문으로 지대한 영향을 미쳤던 크리스토퍼 헨든의 새로...

작성자: Jacobkim

등록일: 2023-12-07

보편적 로스팅 이론에 갇히지 않았던 것이 우승 비결, IKRC...

보편적 로스팅 이론에 갇히지 않았던 것이 우승 비결, IKRC 우승자 유종규 인터뷰 올해로 4회차를 맞이한 2023 이카와 코리아 로스팅 챔피언십 (IKRC)에서 우승한 로익스커피 소속의 유종규 로스터를 만나봤습니다. ...

작성자: BLACKWATERISSUE

등록일: 2023-11-28

커피 로스팅 팩토리에서 하이엔드 1그룹 에스프레소 머신이...

커피 로스팅 팩토리에서 하이엔드 1그룹 에스프레소 머신이 필요한 이유 위 영상에서는 호주의 유명 로스터리이자 세계적인 바리스타들을 보유한 오나(Ona) 커피에서 로스팅 품질 관리를 위해 산레모 YOU를 어떻게 활...

작성자: Jacobkim

등록일: 2023-11-27

☕️COFFEE 오늘의 팁: ROASTING☕️ 이후 맛의 진화 by Scott Rao

☕️COFFEE 오늘의 팁: ROASTING☕️ 이후 맛의 진화 스캇 라오의 인스타그램 포스트로 시작된 원두의 향미와 화학적 요인들, 그리고 관능에 대한 대화들입니다. 읽다가 내용이 너무 좋아서 번역해서 공유해드립니다. 많...

작성자: SPROGEEKS

등록일: 2023-11-02

"로스터라면 결국 쓰시게 될 겁니다" 파이어스코... 1

"로스터라면 결국 쓰시게 될 겁니다" 파이어스코프㈜ 강현준 대표 인터뷰 과거 커피 로스팅 소프트웨어가 부재 했을 당시는 도제식 관행에 따라 반복적 숙달로 관능 훈련하는 것이 오직 좋은 로스터가 되어가는 과정...

작성자: BLACKWATERISSUE

등록일: 2023-10-30

7회의 대회도전 그리고 우승, 2023 KBrC 우승자 블랙소울커... 2

7회의 대회도전 그리고 우승 2023 KBrC 우승자 블랙소울커피 김동민 바리스타 인터뷰 2015년 대회를 시작으로 올해까지 브루어스컵 도전 일곱번만에 그가 들어올린 첫 트로피는 우승 트로피였다. 그는 그동안 블랙소...

작성자: BLACKWATERISSUE

등록일: 2023-10-20

과학적인 커피 추출 원리를 한데 모은 커피 덕후의 "...

과학적인 커피 추출 원리를 한데 모은 커피 덕후의 "펄사 드리퍼(Pulsar Dripper)" 천체물리학자이자 세계적 커피 덕후인 조나단 간예(Jonathan Gagne)가 제작에 참여한다는 것만으로도 수많은 관심을 얻어왔던 커피 ...

작성자: SPROGEEKS

등록일: 2023-10-18

지긋지긋한 그라인더 정전기 해결해 드립니다? - 아카이아 ...

지긋지긋한 그라인더 정전기 해결해 드립니다? - 아카이아 이온빔(Acaia Ion Beam) https://youtu.be/RvELG8E4p2I 특히나 겨울철이 다가오면 커피 애호가들은 지긋지긋한 정전기 문제에 봉착합니다. 그라인더 토출구...

작성자: SPROGEEKS

등록일: 2023-10-13

에스프레소 머신으로 30초만에 필터 커피 브루잉 하기, &qu...

에스프레소 머신으로 30초만에 필터 커피 브루잉 하기, "Fast Filter Brew" 최근 들어 Non Bypass Brewing 방식의 접근이 필터 커피 추출에 많이 활용되고 있습니다만, 이러한 Non Bypass 추출의 모티프는 다름 아닌 ...

작성자: SPROGEEKS

등록일: 2023-10-10

보다 온전한 에스프레소 한잔을 위한 툴, "Paragon Es...

보다 온전한 에스프레소 한잔을 위한 툴, "Paragon Espresso" Feat. Compound Chilling https://www.youtube.com/watch?v=2f2ugQ-IJ7w 아무리 완벽한 에스프레소라도 추출 이후 샷은 죽어갑니다. 포터필터의 스파웃을...

작성자: SPROGEEKS

등록일: 2023-10-05