커피인 라운지

  

안녕하세요.  약 한 달 전 블랙워터이슈에 필터커피 추출 후반부 배수가 느려짐으로 인한 추출완료 시간 증가에 대한 질문들이 있었습니다.

저는 그 원인에 대해서 예상가는 부분들이 있었지만, 실제로 그 현상들을 비교, 관찰하고 설명할 수 없었습니다.


이 부분에 대해서 아무런 테스트 없이 남들과 토론하기보다는 먼저 큰 기준이나 자료들을 만들고 시작하는 것이 좀 더 가까운 답이 나오지 않을까 생각하여 이 글을 작성합니다.


어떻게 하면 배수 저하 현상을 비교, 관찰할 수 있을까 많은 고민을 하던 도중 melodrip tool을 이용하여 추출하였을때 추출 완료 시간이 푸어오버에 비해 매우 현저히 빨리 끝나는 것을 알게 됩니다. 그리고 마침 melodrip에서 바세린을 이용하여 드리퍼 내부에서 물의 배수가 어떻게 이루어 지는지 간단한 실험 영상을 올렸던 것을 보게 되었습니다.


                            

                          저는 이 위의 실험, 멜로드립 추출과 푸어오버 추출의 결과 차이를 레퍼런스로 잡고 실험을 진행하기로 하였습니다.


먼저 처음으로 실제로 melodrip에서 진행했던 실험처럼 드리퍼 외각에서도 배수가 일어난다는 것을 확인하고, 외각의 배수 정도가 얼마나 활발히 일어나는지 실험하기로 하였습니다.


           똑같은 조건으로 종이필터 하단 3cm를 바세린을 사용한 뒤 물을 투입했고 결과는 완전히 똑같았습니다.

실험 내용에서 말하는 것처럼 외각의 배수량은 전체에서 큰 비중을 차지하는 것을 알 수 있었습니다.


그리고 우리가 필드에서 필터커피 추출 시에도 가스나 미분이 외각 물의 흐름에 따라 같이 이동하면서 종이필터에 흡착하는 모습을 볼 수 있습니다.

                   

 


다음으로 동일한 조건에서 멜로드립을 이용한 추출과 푸어오버의 추출의 비교와

 차이점이 있는지 테스트를 진행하기로 하였습니다.



완벽히 동일한 조건에서 테스트를 진행하였는데 추출 완료 시간이 약 50초 정도의 차이가 났습니다.

그리고 시각적으로 두 가지 큰 차이점이 있었습니다.

첫 번째로 드리퍼 상단부에 미분의 집중도였습니다.

흔히 푸어오버 특히 강한 푸어, 강한 교반, 센터 푸어가 늘어날수록 

 추출 완료 시에 진흙 같은 슬러리 케이크가 커피층 최상단에 위치하는 

현상을 많이 겪게 됩니다.


비슷한 환경을 만들어 배수가 이루어지지 않는 투명한 컵에 

재현 시켜보면 아래와 같이 굵은입자-중간입자-가는입자의 순으로 

층의 재정렬이 일어나게 됩니다.


실제로 배수가 이루어질 경우 물의 흐름에 따라 그 시작과 끝이 더 빨라

지지 않을까 생각합니다.  


강한 푸어와 교반은 모든 입자를 부유시키고

무거운 굵은 입자는 하단에 가장 먼저 위치하게 됩니다.

 그리고 가벼운 미분은 늦게까지 부유하다 배수가 이루어지는

외각의 필터 공극, 하단의 굵은 입자 사이의 물의 흐름에 빨려가

그 공간들을 점점 채울 것입니다.




아래는 투명 pvc 파이프를 사용하여 한쪽에 필터를 고정시키고

푸어오버와 동일한 추출로 층이 재정렬이 일어난 상태에서

하단부 커피층에서의 투과가 어떻게 이루어지는지에 대한 테스트한 결과입니다.



보시다시피 최 상단부에는 가장 가는 미분층이 위치하고

 갈수록 입자 크기는 굵어집니다.

미분층에서는 색소의 처음과 끝의 구간이 길이가 크게 차이 나지 않습니다.

그리고 최하단 구간이 미분층을 빠져나가면서 투과 속도가 빨라지면서

처음과 끝의 구간의 길이가 점점 벌어지게 됩니다.

(그 외에도 세로로 누운 굵은 입자 때문에  벌어지는 이유도 있는 거 같습니다. )


내용이 멀리 갔지만 다시 돌아가도록 하겠습니다.


두 번째로 푸어오버와 멜로드립 추출 결과의 차이점은

외각에 존재하는 미분의 높이와, 양의 차이였습니다.


멜로 드립을 사용하게 되면 떨어지는 떨어지는 물의 위치 에너지를 줄여주어

와류가 일어나지 않아 커피 입자가 상단부까지 올라오지 않으면서 맑은 모습을 보이고

 하단부의 커피층을 재정렬을 일으키지 않았습니다.


그러면서 위에 푸어오버와 멜로드립의 시각적인 차이처럼

드리퍼 외각의 미분은 적게 붙어있고 

커피층 상단부에 슬러리 케이크를 만들지 않았습니다.


필터에 흡착된 아주 적은 미분의 차이가 

추출에 어느정도 영향을 미치겠냐고

생각 하실수도 있습니다.

*영상의 용량으로 인해 부득이하게 유튜브로 업로드 하였습니다. 비공개 영상으로 어떠한 이윤도 창출하지 않습니다.*


0.1g도 안되는 미분으로, 강하게 부어도

 5부를 넘기기 힘들었던 종이필터의 투수율을 

높은 커피층 없이도  

현저하게 떨어뜨릴 수 있었습니다.


여기서도 특히 후반부로 갈수록 그 속도가 느려지는데

 이 부분에서 가능성이 있겠다라고도

 생각한 부분이 있었습니다.


맨 처음으로 돌아가 다시 생각할 때

한 가지 머리를 지나치는 생각이 들었었는데

그 이유는 추출이 진행될수록 배수되는 면적이 줄어든다는 당연한

이유였습니다.

 하리오 드리퍼의  최고 수위일 때와 물 빠짐이 가장 느려지는 추출 후반부의 추출이 이루어지는 면적의 차이는 2.25배 차이가 납니다.




결과적으로 미분이 부유하면서 필터의 공극들을 막게 되어 투수율을 떨어트리게 된다.

수위가 높을 때에는 아직 미분이 필터에 흡착이 많이 이루어지지 않은 상태이고

배수되는 면적은 넓기 때문에 추출이 빠르게 이루어지지만 미분들이 물의 흐름을 따라 하단부와 외각에 촘촘한 미분층을 만들어 흐름을 느리게 만들고, 배수 면적은 좁아지면서 점점 그 속도가 느려질 것이다. 

멜로 드립의 경우 외각의 미분 흡착, 하단부의 층 재정렬로 인한 미분층 생성을 일으키지 않기 때문에 추출 속도가 비교적 빠를 것이다.    


까지가 제가 생각하는 부분입니다.




좀 더 많은 실험을 진행했으면 좋았겠지만 도중에 포기하거나 아쉬운 부분들도 있었습니다.


바세린을 이용하여 실제 커피 추출에서 하단부와 외각 부분에서 어느 정도의 비율로 추출이 이루어지는지 준비했었는데 추출때 바세린이 고온에 녹아 같이 추출되어버렸습니다.


시브를 사용하여 미분 제거 시에 멜로드립과 푸어오버 추출의 차이가 줄어 들지 않을까 생각 하고 로스팅을 진행하였으나 그 차이정도나, 시브의 재사용, 루틴 등 혼자 컨트롤 하기 힘든 부분들이 많아 도중에 포기하였습니다.


낮은 로스팅 포인트에서 물 빠짐 지연 현상이 더 크게 일어나는데 그 이유를 찾지 못하였습니다. 오히려 분쇄되었을 때 미분은 로스팅 포인트가 높은 쪽이 많을 텐데, 가스나 커피 밀도의 차이지 않을까 생각하고 있습니다.


htst ltlt 로스팅에 따른 차이도 크지 않을까 생각하고 있습니다.


푸어오버의 경우 초반 추출이  빨랐으나 후반부에 매우 느려짐

멜로드립의 경우 초반에 느렸으나 중반부터 후반까지 매우 일정한 속도를 보임


좀 더 높은 로스팅 포인트로 멜로드립과 푸어오버를 비교했을 경우에는

푸어오버 3m 09s

 멜로드립 2m 50s 

둘의 차이가 많이 줄어 들었습니다.


200-800미크론 혼합입자와

위에 평균값인 단일입자로 추출시

 평균값 단일 입자  3m 45s

  혼합 입자 추출이  4m 17s

 였음 


수압이 실제로 추출속도에 영향을 주는지 모르겠음.

10cm의 높이일경우 약 10g정도의 힘이 생긴다고 하는데

관련 지식이 없어 진행이 불가능했음



필터커피 후반부 물빠짐이 느려지는 현상에 대해서 정답을 알고 계시다거나 더 좋은 생각이 있으시다면

언제든지 답글 남겨주세요. 

다음에는 정리된 내용과 함께 좀 더 많은 테스트로 변수를 줄이고

해결 방법에 대해서 고민해보려고 합니다.


읽어주셔서 감사합니다.

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댓글 27

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88coffee

2020-01-09 01:16  #1138833

정말 멋진 실험이네요
감사합니다
뭐라 답변을 드리고 싶지만
매우 변수도 많고 어려운 부분이네요
다음 실험 내용이 더욱 궁금해지네요
화이팅 입니다!!
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심플미니멀

2020-01-09 05:05  #1138946

미분이 부유했다가 물의 흐름을 따라
이동하는 모습을 눈에 띄게 보니
새롭네요.
좋은 자료 감사합니다.
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가르톤

2020-01-09 10:39  #1139163

물 빠짐과 추출시간 지연에 대하여 공감합니다 :)

저 같은 경우는 마지막 추출 때 원두 입자를 펼쳐주면 보다 빠른 추출을 할 수 있을 거라 생각되어, 물줄기를 강하게 부어주어 일부러 난류를 일으켜주며 마지막 추출을 마무리하는데

이러한 방법도 추출시간 단축에 괜찮은 방법인지 의견을 듣고 싶네요

좋은 글 감사합니다

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이호인 작성자

2020-01-09 23:46  #1139854

@가르톤님
저도 가르톤님과 똑같이 생각했었는데, 강하게 푸어 할 때는 추출이 잠시 동안 빨라지지만 오히려 후반부에 더 추출이 느려져 추출 완료 시간이 늘어났던 거 같습니다. 오히려 살짝 움푹 파이는 정드립이 추출이 훨씬 일찍 끝날 때가 많았던 거 같아요.
해결 방법에 대해서는 좀 더 데이터가 쌓여야 정확하고, 효과적인 방법을  말씀드릴 수 있을 거 같아 답변드리지 못하는 점 양해 바랍니다.
혹 시간이 되신다면 말씀하신 방법과 기존 방법으로 추출해보시고 나온 결과에 대해서 게시판이나 댓글에 올려주신다면 감사하겠습니다. 좋은 하루 보내세요.
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서리

2020-01-09 11:54  #1139257

현상에 대한 고민을 직접 테스트로 해결하시려는 모습이 멋집니다.
기쁜 마음으로 테스트를 보고 난 생각을 잠시 정리해볼까 해요.

1. 기본적으로 필터의 공극의 크기와 형태들이 추출 속도와 관련이 있다는 테스트들이 많았습니다. 따라서 미분이 필터 공극을 막아 추출 유속을 저하시킨다는 것은 지극히 논리적인 설명이 될 수 있을 것 같습니다.

2. 퍼콜레이션에 있어서 드리퍼에 물을 붓는 동시에 커피 층이 아닌 사이드 월로 흘러가는 형태의 추출은 흔히 브루잉에 있어서 Bypass 되는 분량에 가깝다는 주장들이 있었습니다. 커피를 투과해서 추출을 하는것 보다는 슬러지에서 상대적 저농도 층인 상단에서 사이드로 추출되는 것이 일종의 Bypass 라고 볼 수 있기 때문이 아닌가 싶습니다.

3. 지극히 개인적으로는 V60 입장에서 효율적인 추출이 되기 위해서는 추출수가 커피 층을 투과하는 퍼콜레이션 형태를 최대한 유지하면서도 추출이 원활하게 만들어지는 방식이 필요할 것 같다는 생각입니다.(개인적으로는 플랫베드 추출을 훨씬 선호하기 때문에 칼리타 웨이브를 더 많이 쓰곤 있지만)

V60에서 그 목적을 달성하기 위해서는 1) 사이드월 추출을 최소화하면서 하단으로 추출수가 커피층을 투과하게 하거나, 2) 아예 커피 베드 자체 역시 콘 형태로 만들어 추출수가 어쨋든 사이드 월을 통해서도 커피 베드를 투과하게 하거나 3) 커피 베드의 입자가 터뷸런스로 부유하지 않게 최대한 안정적인 상태로 유지시키고 배치 브루어 형태의 샤워 스프레이 형태로 일정한 양을 꾸준히 흘려주며 최소한의 추출수 층을 형성해 사이드 월이 아닌 커피베드로 투과될 수 있도록 하는 것 등이 떠오르네요.

논의해 볼 부분이 꽤나 많은 것 같네요. 흥미롭습니다. 그리고 노력에 감사드립니다. ^^ 

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이호인 작성자

2020-01-10 00:13  #1139888

@서리님
답변 감사합니다.

저도 멜로드립으로 추출 시에 마지막으로 투입되는 물은 상단에서 머무르다 그냥 외각으로 빠져버리는 걸 보고 BY PASS 라고 보는 것이 맞지 않을까 하는 생각이 들었습니다.
그럼 이게 과연 이상적인 추출일까 고민도 들었고 , 이 부분 때문에 멜로드립에 호불호가 크게 갈릴 것 같다고 느꼇습니다.
 생각이 많이 질수록 에어로프레스가 참 잘 만들어진 추출도구라고 생각되네요ㅋㅋㅋ

항상 다시 돌아볼만한 질문들을 제시해주셔서 감사합니다. 답을 구하기 위해 노력하다보니 부지런해짐을 느낍니다 :)

다음 준비중인 내용은 좀 더 많은 바리스타분들께 도움이 될 만한 자료이지 않을까 생각됩니다 , 기대해 주시면 감사하겠습니다.   
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CoffeeExplorer

2020-01-13 12:07  #1142849

@이호인님
상단에서 외부로 빠지는 물도 슬러지 전체의 온도 상승에는 유의미한 영향을 준다고 생각합니다. 그래서 추출 이후의 bypass와는 구분이 필요할 것 같습니다. ^^
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서리

2020-01-13 14:40  #1143010

@CoffeeExplorer님
물론 유의미하겠지만 얼마나 의미가 있을까?는 측정을 통래 고려해야할 문제겠죠. 드리퍼 온도를 직접 조절할 수 있는 방법들도 고민할 수 있을거고 커피와 접촉하지 않는다면 추출 효율은 아주 낮다고 볼 수 있을테니까요. ^^
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돼지국밥

2020-01-09 12:15  #1139283

레시피 드립으로 생각없이 물을 부어주기만 했었는데 어떤 방식으로 부어주는게 효과적일지 다시 생각해보게 만드네요.

정말 멋진 실험입니다. 감사합니다.

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Nobreaker

2020-01-09 13:13  #1139322

정말 많은 노력이 들어간 한편의 글이 아닐까 싶습니다. 사용하시는 단어와 표현도 명쾌해서 알아듣기 쉽구요.
멋진 포스팅 감사합니다!!

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Solic

2020-01-09 14:37  #1139386

우선 좋은 정보와 귀중한 자료 공유 감사드립니다.


화두를 던지신 '후반부에 왜 물 빠짐이 느려지는가?'

라는 질문을 듣고, 게시글을 읽던 중 문득 그런 생각이 들었습니다.


커피가 워낙 다양한 변수가 있어 한 두가지 만으로 설명은 불가하나 위 내용에 의견을 약간 추가하자면 (제 뇌피셜입니다)


1. 물이 투과될 수록 필터 안에 있는 물과 커피가 받는 중력의 힘이 줄어들어 밑으로 빠져나가는 힘이 줄어들지 않을까? 라는 생각이 들었구요.


2. 물이 줄어듦에 따라 커피+물의 부피가 점차 줄어들고,

 드리퍼 내 내용물(커피+물)의 밀도가 상승하고, 점점 커피와 커피 사이 간격이 줄어들어 물이 빠져나가기 어려워지기 때문 (이지 않을까...)


3. 커피+물이 만나 커피는 물을 머금기 시작하는데

후반부에 갈 수록 커피가 물을 점점 더 흡수해서 최대 팽창을 하여 공간이 줄어들지 않을까.. (라고 생각합니다)



위 내용은 그저 생각만으로 의견제시?를 하는거라 근거가 되는 자료나 정보는 없지만 일반적인 물리현상 등을 생각 했을 때 유추할 수 있는 몇 가지 가능성이지 않을까.. 싶습니다.


다음 게시글도 기대하겠습니다. 감사합니다

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이호인 작성자

2020-01-10 00:23  #1139909

@Solic님
저도 여러 번 생각했던 내용인 거 같아요. 머리에서는 분명 시물레이션이 그려지는데 , 실제로 어떻게 해야 관찰하고 증명할 수 있을까 참 고민이 많았던거 같습니다. 1.번이나 3번 같은 경우에는 저도 시도했었다가 포기했습니다ㅠㅠ  기회가 되신다면 저를 위해 꼭 테스트해보시고 결과를 공유해주셨으면 좋겠습니다. 
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Solic

2020-01-10 01:13  #1139942

@이호인님
그래도 비슷한 생각을 했다니 기쁘네요ㅎ
혹 저도 정보를 얻는다면 공유하도록 하겠습니다ㅎㅎ
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썬카페

2020-01-10 00:17  #1139897

와 좋은실험 감사합니다! 푸어오버에서의 물빠짐 저하가 입자 재정렬에의해 상당히 크게 영향받네요

저는 멜로드리퍼 도구가 없어서 숟가락으로 유사하게 진행해봤는데, 푸어오버와의 물빠짐 차이가 육안으로도 느껴졌었고, 재정렬이 되지 않은 커피는 유사하게 2차 3차 추출을 진행해도 물빠짐 속도가 거의 변하지 않았었네요.


후반부의 물빠짐 지연은 말씀하신 것과 같이 무게에 의한 입자의 재배치라고 생각합니다. 더 촘촘한 층을 만들게 되어서 중력이 끌어 내리기 힘든 수준의 입자층이되면 물빠짐이 늦어진다고 생각해요. (진흙과 모래의 물보유량 차이)


그럼 브루잉에서는 미분이동이 생각보다 적다고 볼 수 있겠네요. 굵은입자들이 덜 움직이니 미분의 이동도 제한될것 같다고 생각합니다

저는 또 떠오르는게 없네요 ㅠㅠ  하지만 어쨌거나 멜로드리퍼가 추출시간을 단축시켜준다는 이점으로 볼 때 좀 더 가는 분쇄를 가도 재밌을 것 같아요

반대로 푸어오버에서는 의도적 교반유도로 더 굵은 입자를 가져가도 충분히 시간을 조절할 수 있을것 같구요




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이호인 작성자

2020-01-10 00:43  #1139925

@썬카페님
네 분명 미분층에 의한 하단부의 배수 저하 현상은 있을 것이라고 생각됩니다. 그럼 이제 실제 추출에서 하단부와 외각의 배수가 차치하는 비중과 미분층 생성, 종이 필터의 미분 흡착으로 인한 배수 저하의 비중 만 알게 된다면 좀 더 효율적인 해결 방법을 만들 수 있지 않을까 생각됩니다. 기회가 된다면 추가로 테스트할 예정이니 좋은 결과가 있다면 꼭 올리도록 하겠습니다.

저도 맞고 틀린 추출을 떠나서 멜로드립의 장점을 살리려면 가는 분쇄도의 추출이 좀 더 좋지 않을까 생각됩니다.
물론, 교반작업이 정말 완벽히 이루어진다는 가정하에... 장점이 확실한 만큼 단점도 확실한 도구인것 같습니다. ㅋㅋㅋ 
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Olaf

2020-01-10 18:23  #1140596

좋은 글 너무 잘 읽었습니다!!! 

감사합니다 :-)

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블루커피

2020-01-11 16:11  #1141261

일정한 물을 계속 부으면서

낙차를 줄이고 와류를 적게 만들어 해보면

후반부가 빨라집니다.

이것으로 유추해 볼 때 낙차 충격에 의한

입자의 재배치가 가장 크고 

그 다음은 미분이라고 생각을 해봅니다.

profile

이호인 작성자

2020-01-13 23:44  #1143825

@블루커피님
저도 비슷한 결과를 얻었던 거 같아요.  뭐든지 느려도 꾸준히 하는 게 탈도 안나고 좋은걸까요 ㅋㅋ . 커피추출에서도 교훈을 얻네요 :) 의견 감사합니다. 추가로 테스트 할때 꼭 참고하도록 하겠습니다.
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RoasteryCafeIctus

2020-01-13 06:37  #1142577

정말 좋은 실험, 좋은 정보 감사합니다. 많은 참고가 되었습니다.

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좋은 자료에 감사드립니다.^^

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CoffeeExplorer

2020-01-13 12:16  #1142857

좋은 자료 흥미롭게 잘 읽었습니다. ^^

투명한 컵에 해보신 실험의 경우에는, 실제 배수가 진행되는 상황에서는 배수와 함께 미분들이 원활하게 이동하면서 하단 역시 미분으로 인한 토출 속도 저하가 영향을 크게 주지 않을까 싶습니다.

전체적으로 브루잉 추출이 후반에 느려지는 원인은 미분에 의한 필터 막힘, 필터와 리브 사이 공간의 축소, 물과 필터의 지속적 접촉으로 인한 필터 구멍의 축소, 마지막 물 붓기 이후에는 슬러리 무게 감소 등이 아닐까 합니다.

말씀하신대로 멜로드립 도구는 물의 위치/운동 에너지를 낮춰주는 역할을 해서 전체적으로 입자의 이동을 줄이는 효과가 있는 것 같습니다.

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이호인 작성자

2020-01-14 00:08  #1143890

@CoffeeExplorer님

의견 감사합니다ㅎ  예상하고 계시는 배수 저하 원인들에 대해서도 저도 공감합니다. 위에 진행했던 테스트들을 좀 더 디벨롭 하거나 새로운 테스트를 진행해서 나중에는 말씀하신 부분들처럼 좀 더 다양한 요소들을 확인하고 설명해보려고 합니다. 혹 생각나시는 더  나은 실험 설계나 아이디어가 있으시다면 꼭 저에게도 알려주시면 감사하겠습니다. 추가로 자료 보충하는데 꼭 참고하도록 하겠습니다. 항상 좋은 글 잘 보고 있습니다. 감사합니다.    

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CoffeeExplorer

2020-01-15 00:29  #1144892

@이호인님
네. 좋은 실험 방법이 있을지 고민해보겠습니다. 브루잉에 대한 글을 써주시는 분이 많아졌으면 좋겠습니다. 자주 올려주세요~^^
profile

김세윤

2020-01-16 20:12  #1146586

좋은 글 감사합니다! 잘 읽었습니다.

profile

앞짱구

2020-02-15 15:17  #1172969

재밋게  실험 잘 읽었습니다~ ^^

벌집?모양의 숟가락?이 멜로드립도구인가요?

profile

고윤

2021-03-21 15:00  #1494817

덕분에 잘 읽었습니다. 감사합니다!

profile

재즈은행

2022-10-10 10:52  #1992370

과거 푸어오버 추출과 관련된 여러가지 실험을 하던중 다이소에 파는 2천원짜리 휘핑컨트롤러를 가지고 하리오 VD-02 드리퍼에서 와류를 준적이 있었습니다.  물의 회전을 강하게 주어 내부의 공극을 벌려주어 추출흐름을 원활히 하게하고 TDS와 수율을 높일 목적(세탁기의원리) 으로 했던 테스트였는데 결과는 오히려 커피층 내부의 수많은 미분이 필터의 공극을 막아 추출흐름을 지연시켜 버리게 되었습니다.

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