예전에 처음 커피머신을 만질 때 궁금해서 찾아본 내용입니다. 최근엔 접근할 일이 없어 잊어버리기 전에 기록을 남겨두고자 이곳에 씁니다.
처음 사용해본 커피머신은 sanremo 사의 capri 모델 입니다. 아주 기본적인 구조의 일체형 보일러(열교환기 방식의...)와 별 특징 없는 부품들로 이루어진 저가형 모델이었지요.
다만 저가형임에도 기본기는 갖추고 있어서 커피머신의 구조와 작동을 이해하는데 큰 도움이 되었습니다.
전자부품들은 모두 gicar 사의 것으로 이루어졌던것으로 기억합니다.
-먼저 프리인퓨징에 대해-
제가 여기저기서 듣고 제조사의 메뉴얼을 살피고 하며 얻은 내용들 입니다. 오류가 있을 수 있습니다. 이는 지적해주시면 감사하겠습니다. 주로 ~이러이러한게 있다~ 정도로 생각하시면 될 듯 합니다.
현대 에스프레소 추출에서 포타필터에 담긴 원두 가루에 고온-고압 (섭씨92도 - 9bar 정도)의 물을 "밀어넣어" 커피 가루에서 이런저런 맛있는 물질들을 뽑아냅니다.
헌데 물을 밀어넣을 때 압력을 서서히 올리면 추출이 더 고르게 이루어지고 그에 따라 맛도 좋아지는것으로 보입니다. 또, 물이 커피 가루를 고르게 통과하지 못하고 한쪽으로 쏠려 추출되는 "채널링" 현상이 줄어드는것으로 보입니다.
골고루 추출된다는 면에서는 핸드드립시 "불림" 또는 "뜸들임" 과 관련이 있는 것 같습니다.
과거 손으로 눌러 에스프레소를 추출하는 레버리지 머신의 경우는 사람이 힘을 적당히 조절하여 이런 방식으로 추출할 수 있었습니다. 그러나 현대 전기로 작동되는 에스프레소 머신에서는 그러기가 어려웠죠. 그래서 여러 커피머신 제조회사들은 이를 구현하려는 노력을 합니다.
그 결과 FAEMA에서는 그 유명한 E61 헤드를 개발하여 레버를 조절함에 따라
1.정지 2.수압으로 추출(약 3bar, 수도에 따라 다름) 3.펌프의 압력으로 추출(약 9bar, 펌프의 세팅에따라 다름)
이렇게 세 단계로 조절할 수 있게 합니다.
다른 회사에서는 라마르조꼬 LaMarzocco 에서 거의 비슷하게 작동하는 패들 방식의 추출레버/그룹헤드를 만듭니다.
또 시모넬리nuova simonelli 에서는 그룹헤드에 작은 빈 공간을 만들어 펌프가 작동하면 커피 가루쪽으로 압력이 서서히 오르도록 설계합니다. 이는 FAEMA의 어떤 그룹헤드에서도 비슷한 구조를 채용합니다.
또 LaMarzocco 의 1그룹짜리 소형 (아마도 가정용, 가격은 안 가정용) 커피머신인 GS/3에서는 스팀보일러의 압력 (2bar정도?)으로 수도에 직결되지 않아도 압력을 서서히 올려 추출할 수 있도록 설계합니다.
GS/3모델과 거의 비슷한 모델인 kees van der weston 은 speedster 머신에서 주사기같은 작은 프리인퓨징 챔버를 만들어 추출됨에 따라 피스톤이 밀려나는 모습을 보며 추출을 조절할 수 있도록 설계합니다.
또 더 최근에 와서는 캐나다의 슬레이어.. 커피머신이 라마르조꼬의 패들 추출과 비슷하지만 패들의 위치에 따라 펌프 압력을 조절하는(마치 자동차의 엑셀레이터와 같이) 방식을 채용한것으로 알고 있습니다. 그리고 아직 출시되지는 않은 것 같지만 라마조꼬의 스트라다 커피머신이 위와 같은 방식을 채용했다고 하지요.
그런데 제가 만졌던 samremo capri 커피머신은 저들 중 어떤 방식의 프리인퓨징도 적용되어있지 않았습니다. 아무래도 저가형이라 그런모양인데... 전자적으로 저렴하게 해결하는 방법이 있었죠. 이것이 바로 전자식 프리인퓨징 입니다.
원리는 추출버튼을 누르면 3way 밸브의 위치를 추출 방향으로 돌려놓고 펌프를 잠시(0.5초?) 작동시킵니다. 그리고 1초정도 펌프를 끄고 다시 정해진 양 만큼의 물을 밀어내어 추출합니다. 물리적으로 구현하는것보다 효과는 덜 한 것 같지만 그다지 돈을 들이지 않고 해결한다는 점에서 의의가 있죠.
처음 이 기능을 알았을때는, 이게 왜 필요한지, 어떻게 끄고 켤 수 있는지 몰랐습니다. 게다가 어디에서도 해당 매뉴얼을 구할 수 없어 여기저기 구글링을 했지요.. 그 결과 이런저런 사실을 알아냈습니다.
1. 기능을 켜려면, 커피머신의 전원을 내리고, 맨 왼 쪽 추출 버튼 (아마도 1잔짜리 작은 용량의 샷)을 누른 상태에서 전원을 켭니다. 전원을 켜고도 계속 누른 상태로 유지하고 있으면 버튼이 깜빡이며 설정되었음을 알립니다. 그러면 전원을 끄고 다시 켜면 작동합니다. 끌때는 위와 같은 방법으로 맨 왼쪽이 아닌 맨 왼쪽에서 두번째 버튼을 누릅니다.
2. gicar사의 컨트롤러에서 지원하는 기능으로 보입니다.
3. 이 기능은 1잔 분량의 포타필터를 추출하는 버튼에서만 동작합니다. 커피 바스켓의 모양의 특징에서 올 수 있는 채널링을 최대한 막기 위한 것 같습니다.
4. 이 기능을 켜고 껐을 때의 추출량의 변화가 있습니다. 기능을 켜면 약간 더 추출됩니다. (프리인퓨징에 필요한 물 만큼)
5. 일부 (구형) 커피머신에서는 1번의 방법에서 다른 버튼을 누르면 자동청소모드가 작동하는 듯 합니다.
정작 중요한 맛의 변화는 잘 모르는것이 유감입니다. 커피 맛을 잘 모를때 익힌 내용이라 그렇습니다.
쓰고보니 읽을 분이 계실까 싶습니다.. 혹 읽고나서 궁금한것 있으면 최대한 지식을 공유하고 싶습니다^^;
패들로 압력을 조정할 수 있는 gs3 같은 머신을 다뤄보지 않아서 뭐라고 확정지어서 말하기는 어렵습니다. 그러나 가만 생각해 보면 커피를 패킹하는 방법에서 오는 문제가 더 크지 않을까 합니다. 제가 사용하는 방법은 그룹 헤드에 포르타필터가 밀착되었을 때 그 공간 내부에 커피가 적절한 압력으로 눌려져서 꽉 차 있는 상태라서, 프리인퓨징 시스템, 특히 챔버를 가지고 있는 시스템의 경우 충격을 최소화 할 수 있다고 생각합니다. 그래서 그런지 머신에서 오는 스트레스는 받은 기억이 없었습니다. 수평을 유지하는 정도로 살짝 누르거나 커피를 적게 사용하여 그룹 헤드와의 공간이 존재하는 패킹 방법이라면 필히 soft infusion system이 필요하겠죠.
그리고 에스프레소를 만들기 위해 사용하는 커피의 블렌딩에서도 영향이 있지 않나 싶습니다. 전부라고 이야기하기는 어렵지만 상당 수의 커피 로스터들은 에스프레소에 로부스타를 사용합니다. 로부스타를 사용하면 짜릿하면서 강렬하게 때려주는 맛과 구수한 향이 강화되지만, 커피 뒷 맛을 묵직하게 밀어주는 맛은 줄어듭니다. 맛의 곡선이 초반에는 피크를 찍고 그 직후로 급속하게 사라지는 것으로 표현할 수 있을 것 같습니다. 그리고 부드러우면서 실키한 맛을 내기는 상당히 어렵죠. 이런 경우 머신을 정교하게 조작하여서 맛의 변화를 이끌어내려는 시도에서 이런 시스템에 주목하게 되는 원인 중 하나를 제공하지 않았을까 합니다.
레버/패들 시스템과는 별개의 이야기입니다만, 보일러 용량이 충분하고 뜨거운 물을 머신에서 뽑아 쓰지 않는 이상은 온도의 변화가 크지 않습니다. 정확하게 92도를 맞춰야 최상의 맛을 낸다는 것이 아니라 대략 그 온도를 기준으로 허용 범위 내의 온도라면 맛이 최적으로 나온다는 의미로 이해하는 것이 오히려 더 낫지 않나 싶습니다. 요즘 각광받는 이중 보일러와 PID로 온도를 컨트롤 하는 방식은 1 그룹 머신들에게는 적절해 보이지만, 대용량 보일러를 갖추고 있는 머신에서는 뜨거운 물을 자주 많이 사용하지 않는 이상은 필요성이 있는지는 잘 이해가 되지 않습니다. (그래서 아메리카노를 만들 때는 전기 포트 등의 별도 가열기구를 사용하여 뜨거운 물을 사용하는 것을 권장합니다.)
그리고 사실 커피 로스팅이나 블렌딩에서 오는 차이 혹은 신선도에서 오는 차이는 확 나지만 그 밖의 요인에서는 오차 허용 범위를 두고 접근하는 것이 낫다고 생각합니다. 커피 맛에 영향을 미치는 변수는 너무 많습니다. 그런데 전반적인 틀 속에서 접근하지 않고 머신에만 국한 시킨다면 오히려 맛의 방향을 찾기 보다는 더 헤매게 만드는 것이 아닌가 합니다. 또한 진정한 고수는 머신의 특성을 이해하고 그 머신에서 낼 수 있는 최대한을 뽑아 낼 수 있는 것이 아닐까 합니다. (개인적으로는 궁극의 머신은 바리스타의 자유가 보장되는 완전 수동 레버 머신이라고 생각합니다.)
저도 말씀하신 방법을 지향합니다. 로부스타 관련되어서는 경험이 없어서^^; 모르겠군요...
PID는 가격대비 효용성에서 의미가 크지 않을까 합니다. 보일러 크게 만드는것보다 싸지 않나 합니다^^;
요새 LM의 스트라다나 슬레이어.. 를 보면 수동 레버 머신처럼 조절할 수 있으면서도 전자식이더군요... 나아가 커피에 따른 "압력 프로파일링"이 가능해지지 않을까 합니다. 여기에 정밀한 온도제어까지 된다면...^^;
그리고 로스팅도 그렇고 머신도 그렇고 프로파일링이 과연 필요할까 하는 입장입니다. 워낙에 변수가 많이 존재하는데다가 볶는 사람이나 만드는 사람의 경험과 직관이 많이 필요로 하는 것이기 때문이지요. 일례로 같은 산지에 같은 농장의 커피를 사용한다고 해도 매해 수확되는 커피의 맛이 다르고 보관 방법에 따라서도 맛이 바뀌거나 로스팅 방법을 수정해야 합니다.
중탕으로 가열하는 구형 보일러의 장점은 그룹 헤드로 들어가는 물의 온도가 균일하다는 것입니다. 중탕 방식의 보일러도 개량되어서 물이 아래에서 투입되고 가열된 물을 위쪽으로 해서 그룹 헤드쪽으로 들어가는 구조를 많이 취합니다. 이런 경우 물의 온도가 안정적으로 공급될 수 있습니다. 별도의 독립된 보일러에서 직접 가열된 물이 헤드로 들어가는 경우, 가열부 근처의 물 온도와 헤드 쪽의 물 온도의 차이가 존재할 수도 있기 때문입니다. 계란찜에 비유하자면, 전자렌지로 돌리거나 직접 가열하여 빨리 만드는 것과 중탕으로 시간 좀 걸려서 만드는 것의 차이가 아닐까 합니다.
산업적-상업적으로 에스프레소가 가지는 특성 -(아마도 고압 추출에서 기인하는)특유의 맛, 신속성,진한 농도라서 여러 베리에이션을 만들 수 있음, 등등- 때문에 결코 작게 평가될 수 없다고 생각합니다.
커피가 농작물이라서 비롯되는 특성부터~ 수많은 가공과 추출의 변수들~을 생각한다면 그다지 정교하다고 하기는 어렵겠지요^^;
그러나 경제적으로 생각했을 때 하루에도 수백 수천잔의 커피가 판매되는것을 보면...
경영자 입장에서 "어떻게하면 더 균일하고, 빠르고, 안정적으로" 커피를 만들 수 있을까? 하는 고민의 연장선에서 이런저런 기술들과 프로파일링이 필연적으로 등장했다고 생각합니다^^;
말씀하신 중탕식 보일러-관통형, 열교환기 보일러-가 듀얼보일러/독립보일러보다 (적어도)온도안정성 면에서는 좋지 않다고 생각합니다. 다만 이것은 머신 몇 대 안 만져보고 인터넷 넘어로 다소 성급히 내린 결론이긴 하지만요^^; 다만 가격대비 효용성에서는 열교환기 구조가 우수한 것 같습니다..
제가 중탕식 보일러의 열 안정성을 낮게 평가하는 이유는, -스팀의 사용에 추출온도가 영향을 받을 수 있음 -연속 추출시 등에서 압력 게이지의 수치와 열교환기 내부의 수치의 차이가 커짐(비싼건 덜 그런 것 같더라구요 예를들면 아우렐리아^^?;;;) -장시간 사용하지 않을 시 100도 이상의 끓는물이 고여있음 입니다... 말씀하신 독립보일러의 단점은 1.온도 센서를 여러개 달거나 2.센서의 위치를 온수 출구 방향으로 조절하고 3.PID 제어장치를 사용하고 4.추출 보일러에는 물을 예열해서 투입하고 5.보일러를 단열재로 잘 감싼다면 왠만큼 해결되리라고 생각합니다.
물론 해보지는 않았습니다^^; 틀려도 봐주세요~~
아참 지난번에 PID 의 단점을 꼽아주신것이 있었는데 살짝 찾아보다가 안나와서 포기했습니다;;
음 말이 길어졌는데 요약하자면 "듀얼보일러에 PID 꽂아 설계하면, 산업적, 경제적 관점에서 잇점이 있는데, 이는 현대 커피 업계에서 눈에 띌 만큼 유용한 성과라고 생각합니다" 입니다^^;
그리고 이건 취향(?) 적인 건데... 자동차 엔진 같이 여러가지가 맞물려 정교하게 돌아가는걸 좋아합니다... 이 관점에서 일체형 보일러보다는 PID 컨트롤러 달린 듀얼보일러가 더 좋더라구요~ (덕후 인증?!)
또 연구자적인 성격?도 한몫 하는 듯 합니다. 이왕이면 더 정량적으로~ 재현성있게~ 에 중점을 두게 되더라구요... 물론 이건 여건(~자금력)이 될 때 이야기라 인터넷 넘어로만 즐기고 있고, 실제로는 대충대충 해서 커피메이커로 내려 마십니다...^^;;
이 약간은 모순적인 이야기가 가능한것은 혼자 즐기는 기호식품이라 그런거라고 생각합니다^^;
심도깊은 이야기도 즐거워요~
중탕식 보일러도 두 종류가 있습니다. 새로운 물이 유입되는 입구와 뜨거운 물이 나오는 출구가 같은 쪽에 위치하는 종류 하나가 있구요. 유입구는 아래에 출구는 위에 있는 모델이 있습니다. 전자의 경우 스팀이나 뜨거운 물 사용에 영향을 받지만, 후자의 경우는 아래에서 찬물이 유입되고 위쪽의 뜨거운 물을 일정 온도를 유지하고 있습니다. 1그룹 같은 작은 용량의 보일러에서는 분명 문제가 되겠지만 2그룹 이상의 보일러는 일단 탱크 내부의 물이 가지고 있는 열량이 엄청나기 때문에 일정 온도의 물이 안정적으로 공급될 수 있습니다. 요즘 나오는 중탕식 보일러의 구조는 후자를 취하는 것으로 알고 있습니다. 그리고 구형 모델이라고 해도 머신의 두뇌에 해당되는 부분이 있습니다. 이 부분의 설계가 얼마나 잘되어 있느냐에 따라서 머신의 성능이 좌우되기도 합니다. 괜히 비싼 머신이 제값을 하는 것은 아니지요. ^^
그리고 PID의 경우는 온도의 제어에 초점이 맞춰져 있다기 보다는 제어하는 패턴을 학습하는 것에 초점이 맞춰져 있습니다. 그래서 급격하게 주변 환경이 변하면 학습하는 시간이 걸려서 오히려 단점으로 작용한다는 글을 본 적이 있습니다.
또한 이중 보일러의 경우 여러 곳에 센서를 달거나 위치를 바꾼다고 쉽게 해결되는 문제는 아닙니다. 가열되는 순간에 부분적으로 내부에서는 일시적으로 과열되는 경향이 있습니다. 이중 보일러를 채용한 머신을 사용해었던 분의 이야기를 들어 보면 커피에서 물의 온도가 너무 높을 때 나는 맛이 나는 경우가 종종 있다고 들었습니다. 물의 흐름 마저 마이크로 컨트롤이 가능하면 모르겠지만, 열전달과 유체역학적으로 생각해 보았을 때는 쉬운 일이 아니지요. 그렇기 때문에 오히려 중탕식이 설계가 잘되어 있고 용량이 충분하다면 오히려 이중 보일러 시스템 보다 더 나을 수 있다는 것입니다. 그리고 메이저 업체의 머신 설계자나 엔지니어들이 이런 부분을 고려하지 않았다고 말할 수 없다고 생각합니다.
그리고 계속 반복되는 이야기인 것 같지만, 에스프레소의 맛이 최적인 상태가 정확하게 어떤 조건을 충족해야 최상의 맛이 나오는 것이 아니라 그 기준으로 해서 오차 허용 범위 내에 들었을 때 사람이 느끼기에 최적의 맛이 나온다는 것입니다. (brewing control chart를 이해하는 것도 마찬가지 방법입니다.) 그렇기에 어떤 절대 수치를 궁극적으로 추구하는 것은 의미가 없을 수도 있습니다.
한가지 덧 붙이자면 이탈리아 현지에서 시장 점유율은 la cimbali 계열의 faema가 가장 높은 것으로 알고 있습니다. la marzocco의 경우는 스타벅스 때문에 급성장한 것으로 보이구요. 물론 시장 점유율이 모든 것을 말해주지는 않지만 점유율이 높은 데는 그만한 이유가 있다고 생각합니다.
그리고 현대 커피 업계에서 가장 경제적으로 유용한 성과라면 핸드드립의 재발견이라고 할 수 있을 것 같습니다. ^^;; 사실 향이라는 측면에서는 에스프레소가 강점을 띌 수 밖에 없지만, 맛과 향을 종합해 보았을 때는 커피가 가지고 있는 맛을 제일 풍부하게 살려주는 것은 핸드드립이 아닌가 합니다. 그리고 오랜 전통을 이어오고 있는 터키식 커피의 맛도 뛰어납니다. 맛보기 전에는 그냥 오래된 전통적인 방식으로 먹는다는데 의미를 두었다가 맛을 보고 난 뒤에는 생각을 많이 바꾸에 되었습니다.
그렇다고 PID나 이중 보일러가 쓰레기 시스템이냐라고 말하는 것은 아닙니다. 있으면 좋은 기능들이고 쓸만한 기능들이지만, 그 효용 가치가 기존의 구조나 설계를 획기적으로 뒤집을 만한 맛의 차이를 보여주느냐라고 질문한다면 선뜻 그렇다라고 대답하기 힘들다고 생각합니다. 다시 말해서 gs3나 그러한 종류의 머신들이 faema e61 만한 임팩트를 가지고 있느냐 하면 일단은 머리를 갸우뚱 할 것 같습니다. 있으면 좋겠지만 없어도 아쉽지 않은 머신이라고나 할까요? ^^;;
기냥 맛있게 마실줄만 알았던 커피에, 참 많은 과학과 지식과 경험이 쌓여있는 것이군요!
캬오...모르는 용어가 마구 왔다 갔다 하지만 읽어두면 언젠가 이해 할 거 같은....
언젠가는 이해 하겠죠?? ^^;;
아 그리고 중탕식-일체형 보일러의 또다른 형태인 침발리의 침출식 구조를 잊고있었네요.. 역시 관심 안갖은지 좀 되다보니 슬슬 잊어가나봅니다;
에스프레소 추출 공식? 에 대해서는 취향의 차이정도로 생각하고 있습니다. 리스트레또로 진하게 조금 마시는걸 즐기는 사람도 있는가 하면 룽고 스타일로 길게 내려먹는 사람도 있는 정도요 ㅎㅎ 카페 경영자/바리스타 입장에서는 1.가게만의 맛을 추구하던지 2.손님마다 적절한 입맛으로 내려주던지 하는 정도의 고민이 있겠죠?
저는요? 다 먹습니다 ㅎㅎ
호오 마지막문단에서 확 와닿네요 ㅎㅎ e61만한 임팩트라... 크...
-_-)=b
터키식 커피는 시도하기가 겁이 좀 납니다 ㅎㅎ 프렌치프레스도 입자들이 혀에서 굴러다니는게 싫었거든요..ㅠㅠ