커피 컬럼 정보

COMPAK 신모델 그라인더 2종 PK100, PKF, EK43, Ditting PEAK 그라인더 분쇄 입도 테스트

2019-07-11  




COMPAK COFFEE GRINDER 본사


COMPAK 신모델 그라인더 2종 PK100, PKF, EK43, Ditting PEAK 그라인더 분쇄 입도 테스트


테스트 : COMPAK, Dooree Trading 社, 정경우 바리스타, 이상선

자료 정리 : 이상선


※ 본 내용은 스페인 커피 그라인더 제조사인 COMPAK COFFEE GRINDER, (주)두리트레이딩 측과 정경우 바리스타, 그리고 필자가 함께 진행한 COMPAK 社의 신형 커피 그라인더 모델(PK100, PKF)들의 에스프레소 추출 상황에서의 커피 입도 분포 분석 테스트와 경쟁 모델들에 대한 비교 내용입니다. 원 저작자의 허락을 구하지 않은 무단 전재 및 재배포를 금합니다.    


결과 요약

본 테스트는 에스프레소 및 필터 커피용 그라인더들의 최신트렌드인 커피 입도 분포에 대한 분석이 주된 목적이다. 테스트에 사용된 그라인더는 COMPAK社의 그라인더 2종(PKF, PK100) 및 MAHLKONIG社의 EK43, Ditting社의 PEAK 모델이며, 추출속도에 따른 커피 입자의 분포 특성을 밝혀 에스프레소 추출에 있어 각 그라인더의 특성과 추출 경향을 유추하고자 한다. 결과적으로 동일한 유속(Flow-rate)에서 PK100이 평균적으로 가장 작은 입자를 생성하며 가장 균일한 입자 분포를 나타낸다. 반면 Ditting의 PEAK 모델이 가장 굵은 입자와 가장 넓은 분포 범위를 나타내었다. 본 결과에서는 100 미크론(um)이하의 미세 영역의 분포 범위와 100미크론(um) 이상의 분포 범위에 대한 분석을 위해 Linear scale, Logarithm scale을 사용하여 설명한다. 


테스트 환경 

에스프레소 머신 : Slayer 2gr (0.7mm gigleur, W/O Pre-infusion) 

커피 : Costa Rica(Cordillera De Fuego Anaerobic Natural), Agtron(분쇄 값) : 72, 로스팅 후 11일 경과

도징량(Dose) : 20g 

목표 추출량(Extraction) : 40g 

목표 추출 시간(Extraction Time) : 25 sec 

분석장비(Paricle Size Analysis) : Malvern Mastersizer 3000

대상 그라인더(Grinders) : COMPAK(PKF, PK100), MAHLKONIG EK43, Ditting PEAK




커피 입자와 추출(PARTICLE SIZE & EXTRACTION) 

커피 추출에 있어서 그라인더의 핵심 요소는 효율적으로 가용물질을 추출 할 수 있게 하는 입자를 만드는 것이다. 최근 커피 산업에서 커피 그라인더의 발전 양상은 이같은 추출의 효율성에 초점을 맞추고 있으며, 동일한 추출 상황에서 더 가늘고 더 균일한 분포가 추출 수율 및 추출의 효율성을 증가시킨다는 다양한 이론들이 존재한다.  


커피 입자 크기에 따른 커피 추출 기여도 예시

An example of extraction yield distributions provided by four different sizes of coffee particles. The under-extracted coffee cells will contribute a vegetal, sour taste, and the over-extracted coffee cells will contribute a bitter, astringent taste. Each type of particle size produces an average extraction yield marked with the open circle. https://coffeeadastra.com/2019/01/29/the-dynamics-of-coffee-extraction/



 추출시 입자 크기와 입자의 추출 가용 영역 예시



실제 커피 추출 상황에서는 커피 입자들의 표면적과 커피 입자의 지름이 커피 수율(Extraction Yield)에 직결되며 이것은 추출에 관여하는 추출수가 분쇄된 커피의 입자들 내부와 외부에 직접적으로 접촉할 수 있는 가능성을 높이기 때문으로 보인다. 


출처 : https://cargocollective.com/mattperger/filter/espresso/The-EK43-Part-Two#.XSK_b-gzbAQ


2013년 발행된 Matt Perger와 Hemro社의 보고서에서 이같은 경향성이 보고된 바 있으며, EK43의 경우, 20g(Dose) / 51g(Output)의 추출 기준에서 당시 비교 그라인더에 비해 100um 입자 이상의 크기에서 더 작은 입자군의 분포를 나타내어 주는 것을 확인할 수 있다. 특히 당시 그래프는 로그스케일로 표현되어 100 um 이상의 실제 입자 크기의 직접 비교는 쉽지 않은 상태임을 감안해야 하지만, 그럼에도 불구하고 EK43 모델의 분포 범위 역시 기타 그라인더에 비해 좁은 분포를 보여주고 있음을 인지할 필요가 있다. 이번 그라인더 테스트에서는 100um 이상의 입자 분포 분석을 위해 로그 스케일 뿐만이 아닌 정수 스케일 상의 그라인더 입자 분포를 분석하고자 한다. 



테스트 결과(TEST RESULT)



본 테스트에서는 Slayer 2gr를 사용하여 코스타리카 커피 20g을 사용하여 25sec의 추출 시간동안 40g을 추출할 수 있도록 각각의 그라인더를 세팅하였고, 그라인더가 만들어내는 커피의 저항값을 극대화 시켜 차이 식별이 쉽도록 별도의 프리인퓨전 기능 없이 Full Pressure(9기압)을 사용한 추출을 진행하였다. 해당 추출 세트에서 사용된 분쇄 커피 파우더와 동일한 분쇄의 커피 입자를 Malvern의 분석기(Mastersizer 3000)로 건식 분석하였다.


01/07/2019, 에스프레소 추출 및 커피 입자 분포 분석 환경


 01/07/2019, PSD(Particle Size Distribution) 측정 환경


 4종의 커피 그라인더별 입자 분포 분석의 결과 그래프(로그 스케일 기준)는 다음과 같다.


01/07/2019, PSD 로그 스케일(Logarithm Scale)


본 테스트에서는 동일한 추출 상황에서 COMPAK의 PK100 모델이 100um 이상의 입자값에서 평균적으로 가장 작은 입자 크기를 가지며 가장 균일한 분포를 보인다. 또한 현재 가장 균일한 입자를 생성하는 그라인더라 평가 받는EK43와 유사한 분포군을 가졌지만 EK43에 비해 비교적 더 작은 Mode 값과 더 높은 Peak 값을 나타내고 있다. 

추출 유속이 유사하단 점을 감안할 시 이같은 물리적 커피 베드의 구조는 추출 수율(Extraction Yield)에 있어서도 더 큰 효율을 나타낼 것으로 유추해 볼 수 있다. 해당 테스트에서는 직접적인 수율 비교는 이루어지지 않았으므로 차후 EK43은 물론 경쟁 그라인더들과의 실제 추출 수율 비교 테스트를 실시하여 분쇄 입도 분포 결과와 유의미한 관련성을 갖는지를 실제 검증할 필요가 있어 보인다.


01/07/2019, PSD 정수 스케일(Linear scale)


앞서 기술한 바와 같이 100um 이상의 입자 크기의 비교 결과는 Logarithm Scale을 통해 볼 때 더 직관적인 차이를 판별할 수 있다. 실제 테스트에 사용한 Ditting의 PEAK 모델은 100um 이상에서 가장 큰 Mode 값(약 375um)을 가지고 있어 가장 굵은 평균 입자를 가지고 있으며, 가장 넓은 분쇄 분포를 가진다는 것을 알 수 있다. (PKF 그라인더의 경우 Mode 값은 약 250um) 분쇄 굵기가 굵고 불균일 할수록 더 많은 커피가 실제 추출에 사용되지 않고 버려지는 결과를 낳을 가능성을 포함한다. 

일반적인 추출상황이라면 기본상태에서 더 굵은 입자와 넓은 입자 분포는 상대적으로 낮은 추출 수율로 나타날 가능성이 크며, 관능적 측면에서는 다양한 입자들이 관여하는 복합적인 관능적 특성이 발현되는 경우가 많다.  

COMPAK의 PK100과 가장 유사한 분포를 보이는 그라인더는 테스트 대조군 중 EK43으로 리테일 그라인더 시장에서 실질적 경쟁 모델로 분류할 수 있을 것으로 판단된다. 



PKF의 경우 PK100과 비교해서 상대적으로 높은 MODE 값을 가지고 있으며 넓은 분포를 보인다. 이는 PK100과 비교하여 Burr의 크기와 그라인딩 속도, Chute의 구조 등으로 인해 나타나는 결과로 보이며 PKF의 경우 이번 테스트에서 EK43과 PEAK의 중간 형태의 입자 분포 형태를 나타낸다. 특히 동일한 온디멘드 구조의 PEAK에 비교시 보다 작은 입자와 좁은 입도 분포를 보여주고 있어 이들 그라인더들과 직접 경쟁할 수 있는 모델로 구분해 볼 수 있특다.      


결론(CONCLUSION) 및 제언

신형 날을 채용한 COMPAK의 두 그라인더 PK100, PKF 그라인더는 EK43과 PEAK 그라인더에 비교시 분쇄 품질(입자 크기와 분쇄 분포)에서 뚜렷한 구분을 보였다. 동일한 에스프레소 추출 유속(Flow-Rate) 상태에서 분쇄 입자크기의 MODE 값의 크기 순서는 PEAK > PKF > EK43 > PK100 순으로 PK100 모델이 가장 가는 입자와 좁은 입자 분포를 보였으며, PEAK 모델이 가장 넓은 범위의 분쇄 분포와 높은 MODE 값을 나타내었다. 이같은 입도 분포 형태의 차이는 기존과 달리 새롭게 채용된 Burr 세트의 구조, 예컨데 볼트 마운트 홀이 없는 점, Burr 디자인 상 Crushing을 담당하는 영역의 기여가 상대적으로 낮아 Burr 쌍의 간극 대비 더 적은 미분을 생산 할 가능성 등에서 그 원인을 유추해 볼 수 있겠다. 또한 PK100, PKF 모델간의 분쇄 양상의 차이 역시 Burr의 사이즈 크기 및 상이한 RPM 수치 등에 그 원인을 찾을 수 있을 것으로 보인다.   


  

다만, 본 테스트는 수율 특성 및 관능적 특성이 포함되지 않은 점, 또 충분히 많은 세트가 테스트 되지 않은 점 등으로 인해 차후 동일한 루틴에 입각한 보완 테스트가 필요할 것으로 보인다. 또한 차후 Burr Alignment 등을 고려한 더욱더 정교한 테스트 루틴을 마련한다면 더욱 신빙성 있는 결과를 도출 할 수 있을 것으로 예상된다. 하지만 레이저 회절 방식의 입도 분포 분석이 갖는 한계도 정확히 이해하여야 한다. 이를 위해 앞으로도 입자별 형태를 분석에 반영하는 방식들이 적극적으로 적용될 필요가 있다. 아울러 추출 수율의 측정에 있어 실제 100um 이상 영역의 입자 크기가 갖는 추출 효율 저하에 대한 연구가 진행되길 희망한다. 이를 위해 그라인더 입자 분석에 있어서도에스프레소- 필터 커피의 추출 범위에서 로그 스케일 뿐만 아니라 정수 그래프를 이용한 입자 분포 해석에 대한 부분도 더 적극적으로 논의될 필요가 있을 것이다. 



제보/컨텐츠 문의 : bwcontents@gmail.com 




profile

ABOUT ME

COFFEE GEEK with BWISSUE
커피 컬럼 아카이브
- http://sprogeeks.com
- https://patreon.com/sprogeeks
블랙워터이슈 에디터

댓글 16

profile

썬카페

2019-07-12 00:03  #818740

감사합니다 좋은 자료 잘 봤습니다

한가지 여쭙고 싶은게 있습니다

마지막 결론의 최하단 부분에서 '100um이상의 입자가 갖는 추출효율 저하'에 대한 부분이 정확이 어떠한 부분인가요?  

profile

서리 작성자

2019-07-12 06:37  #819309

@썬카페님

실제로 에스프레소 추출 상황에서 100미크론 이상, 즉 우측 봉우리의 입자들의 추출 효율이 좌측보다 극단적으로 낮음에 대한 부분에 대한 내용입니다.^^

profile

썬카페

2019-07-13 01:44  #822459

@서리님

그렇군요 감사합니다

profile

CoffeeExplorer

2019-07-12 10:14  #819566

잘 읽었습니다. 즐거운 테스트와 여정이었을 것 같네요. ^^

profile

서리 작성자

2019-07-14 15:26  #825246

@CoffeeExplorer님

이제 여행 마치고 돌아왔네요. 수정하겠습니다. ^^

profile

귀한자료 감사합니다!! 두리트레이딩 서리님 정경우 바리스타님 조합이라니!! 와우! 이번 신형 컴팍 그라인더 너무 기대됩니다 ㅎㅎ

profile

블루커피

2019-07-12 23:50  #822026

PSD로그스케일 그래프에서

눈으로 계속봐도 peak 보라색 그래프가

pk100 초록색 보다도 

각도가 더 가파르게 보이는데

Peak 분쇄집중도가 더 좋은것 아닌가요?

다소 의아합니다.

profile

썬카페

2019-07-13 01:51  #822501

@블루커피님

로그스케일은 X축 간격이 일정하지 않아서 그렇게 보이는것 같습니다 아래 정수그래프 보시면 피크는 보라색이 더높긴하지만 전체적인 그래프는 더 넓은 영역을 가지는것 같네요

profile

서리 작성자

2019-07-14 15:28  #825256

@썬카페님

@썬카페님 정확한 설명이십니다.

profile

서리 작성자

2019-07-14 15:28  #825253

@블루커피님

@블루커피님 네 썬카페님 말씀대로 기존의 그래프들은 로그스케일로 표시되어 있어서 제대로 된 그래프 해석이 쉽지 않았습니다. 실제로 분쇄 분포 균일도는 정수 그래프를 참고하시는게 정확합니다. 로그스케일은 x 축 수치 그래프가 왜곡되어 표현됩니다. 

profile

블루커피

2019-07-14 19:29  #825674

@서리님

감사드립니다^^

profile

Solic

2019-07-12 23:57  #822034

본 테스트에서는 Slayer 2gr를 사용하여 코스타리카 커피 20g을 사용하여...

ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ

본문 내용 중에 커피 사용량은 "22g" 으로 수정 하셔야 할 것 같습니다! (본문 초반 테스트 환경에서는 22g / 본문은 20g 으로 적혀있네요ㅎ)

ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ

좋은 자료와 공유 감사합니다!

혹 테스트 하실 때 해당 그라인더의 버 크기나 RPM 같은 정보는 없을까요?

그래프를 보고 해석하는데 좋은 정보가 될 것 같은데..

profile

서리 작성자

2019-07-14 15:32  #825265

@Solic님

^^ 감사합니다. 수정했습니다. 커피는 20g로 테스트 했던게 맞습니다. 그라인딩 버의 경우 PK100 이 100mm, PKF는 83mm 버입니다. PKF는 RPM이 상대적으로 300-400 RPM 사이의 저속 그라인더구요. 상세 스펙은 댓글로 추가해드리겠습니다.

profile

Solic

2019-07-14 22:29  #825946

@서리님

감사합니다!

좋은 자료 공유 또한 감사드리구요^-^

profile

서리 작성자

2019-07-15 10:23  #826788

@Solic님

PKF는 350 RPM이었네요. ^^

profile

Coffeelong

2019-07-14 20:46  #825743

흥미로운 자료네요. ek43 데이터만 알고있었는데 다른 모델들도 비교해서 볼수 있어서 좋네요

로스팅 인사이트 : 열원, 공기, 원두 온도의 관계

로스팅 인사이트 : 열원, 공기, 원두 온도의 관계 모든 로스팅 머신에서 로스팅 프로파일을 평가할 때 중요한 것은 로스팅이 진행되는 시점에서 공기와 원두 사이의 온도 차이입니다. 물질이 서로 접촉하면 열은 항상...

작성자: 제이컵

등록일: 2023-08-10

국민(?) 반자동 에스프레소 머신의 풀체인지 귀환, El Roci... 1

국민(?) 반자동 에스프레소 머신의 풀체인지 귀환, El Rocio Manus S 국내 에스프레소 머신 제조사, 엘로치오(El Rocio)의 베스트 셀링 에스프레소 머신 Manus가 풀체인지 되어 돌아왔습니다. 컴팩트해진 크기와 모던...

작성자: SPROGEEKS

등록일: 2023-08-07

사샤 세스틱이 제안하는 최적의 종이 필터 프리퍼레이션 1

사샤 세스틱이 제안하는 최적의 종이 필터 프리퍼레이션 2015 월드 바리스타 챔피언이자 호주 오나 커피의 설립자인 사샤 세스틱이 브루잉 커피에서 사용되는 종이 필터에 대한 심도 있는 내용을 공개했다. 사샤는 지...

작성자: 제이컵

등록일: 2023-08-07

커피 Geek을 위한 재미난 그라인더, 아카이아의 오르빗 이...

커피 Geek을 위한 재미난 그라인더, 아카이아의 오르빗 이클립스 버전의 간략 프리뷰 아카이아 社에서 북미, 일부 유럽 지역을 대상으로 출시한 Orbit(오르빗) 그라인더 Eclipse 버전에 대한 간략 인상입니다. 영상에...

작성자: SPROGEEKS

등록일: 2023-08-05

2023 월드 베스트 로스팅 챔피언십 최종 우승자 딥다이브 ...

<2023 월드베스트로스팅챔피언쉽 우승자, 딥다이브 이창수> 2023 월드 베스트 로스팅 챔피언십 최종 우승자 딥다이브 이창수 로스터 인터뷰 지난 7월 19일(수)부터 21일(금)까지 3일에 걸쳐 스트롱홀드 사옥에서 개최...

작성자: BW컨텐츠팀

등록일: 2023-08-02

"Extract Chilling" 개념에 대한 역사(2) ― 2021...

"Extract Chilling" 개념에 대한 역사(2) ― 2021 월드 바리스타 챔피언십에서의 휴 켈리 시연 1편 기사 보기 : "Extract Chilling" 개념에 대한 역사(1)―2016년 Berg Wu의 월드 바리스타 챔피언십 시연 최근 뉴클리어...

작성자: 제이컵

등록일: 2023-07-31

"Extract Chilling" 개념에 대한 역사(1)―2016년...

"Extract Chilling" 개념에 대한 역사(1) ―2016년 Berg Wu의 월드 바리스타 챔피언십 시연 최근 뉴클리어스 커피툴에서 출시한 파라곤을 시작으로 커피 추출 직후 차가운 칠링 락(Chilling Rock)에 커피를 식히는 과...

작성자: 제이컵

등록일: 2023-07-21

SCA 주최의 바리스타 챔피언십이 인정받기 위해 나아가야 ...

SCA 주최의 바리스타 챔피언십이 인정받기 위해 나아가야 할 방향 by 맥스웰 코로나 대시우드 원제 : Why Barista Championships Don’t Make Sense(바리스타 챔피언십이 말이 안되는 이유) 전 영국 국가대표 바리스타...

작성자: 제이컵

등록일: 2023-07-13

2023 월드 바리스타 챔피언십 규정집에서 변경된 규정 및 ...

2023 월드 바리스타 챔피언십 규정집에서 변경된 규정 및 규칙들(2) 참고 기사 : 2023 월드 바리스타 챔피언십 규정집에서 꼭 확인해야 할 규정 및 규칙들(1) 올해 월드 바리스타 챔피언십은 그 어느 해보다 변화가 ...

작성자: 제이컵

등록일: 2023-07-07

커피를 마실 때, 우리의 두뇌는 활성화된다?

커피를 마실 때, 우리의 두뇌는 활성화된다? “Coffee consumption decreases the connectivity of the posterior Default Mode Network (DMN) at rest” 새로운 연구에 따르면 커피를 마시면 카페인이 아니라 커피를 ...

작성자: 제이컵

등록일: 2023-07-03

커피 브루잉 잘하고 싶으세요? 커피 브루어(Brewer)를 위한...

커피 브루잉 잘하고 싶으세요? 커피 브루어(Brewer)를 위한 추출 설계도 공개, "새로운 브루잉 컨트롤 차트" 약 70년 전 탄생한 커피 브루잉 컨트롤 차트가 새롭게 변화하기 위한 다양한 논의들이 진행되고 있습니다....

작성자: SPROGEEKS

등록일: 2023-07-03

새로운 브루잉 컨트롤 차트에 대한 소개 "New Brewing...

새로운 브루잉 컨트롤 차트에 대한 소개 "New Brewing Control Chart" 스페셜티 업계에 있어 새로운 브루잉 컨트롤 차트에 대한 제반 연구들이 일정 부분 완료가 되었나봅니다. 설마 이렇게 나오겠어? 했던 차트가 정...

작성자: SPROGEEKS

등록일: 2023-07-03

전문적인 Brew Bar에 잘 어울리는, 드립 전용 저울 Fellow ...

전문적인 Brew Bar에 어울리는, 드립 전용 저울 Fellow Tally Pro 써보기 전엔 그저 그런 저울 같이 생각했지만, 실제로 써보니 반응 속도로 인해 "Pro"라는 수식어가 새삼 잘 어울린다는 느낌이 드는 그런 브루잉 특...

작성자: SPROGEEKS

등록일: 2023-06-30

2023 월드 바리스타 챔피언십 규정집에서 꼭 확인해야 할 ...

2023 World Barista Champion Boram Um competing in Athens, Greece. All images courtesy of the Specialty Coffee Association. 2023 월드 바리스타 챔피언십 규정집에서 변경된 규정 및 규칙들(1) 올해 월드 바리...

작성자: BW컨텐츠팀

등록일: 2023-06-27

WBC(월드바리스타 챔피언십) 본선에서의 Puck Prep 방법론...

WBC(월드바리스타 챔피언십) 본선에서의 Puck Prep 방법론의 변화 2023년 WBC는 특히나 선수들의 Puck Prep방법에 큰 변화가 있었던 대회이기도 했습니다. 세미 파이널, 그리고 파이널 시연을 살펴보면서 몇몇 테크닉...

작성자: SPROGEEKS

등록일: 2023-06-27