사이폰 커피 추출 원리. 과학 실험의 재미는 덤
사이폰 커피메이커는 커피 추출 과정에 집중하게 만들고, 보는 재미를 느끼게 해주는 매력적인 커피추출 도구입니다. 사이폰 커피메이커로 커피를 만들 때, 가장 눈길을 끄는 부분은 아래에 있던 물이 위로 올라가는 과정입니다. 이 포스팅에서는 대표적인 사이폰 커피메이커의 사용법과 사이폰 커피라는 추출방법을 선택할 때 꼭 고려해봐야 할 사항을 정리해보도록 하겠습니다.
글의 순서
사이폰 커피 메이커의 원리 훑어보기
하리오 사이폰 커피 메이커로 살펴보는 커피추출 과정
사이폰 커피 메이커 사용법 6단계
사이폰 커피 메이커의 단점
사이폰 커피 메이커의 원리 훑어보기
압력 차이를 이용해서 유체의 흐름을 만들어주는 장치를 사이폰(Siphon 또는 Syphon)이라고 합니다. 사이폰으로 물의 흐름을 만든 후 추출한 커피가 바로 사이폰 커피입니다. 이 글에서는 커피를 만드는 사이폰 장치를 사이폰 커피 메이커라고 부르도록 하겠습니다.
사이폰 커피 메이커는 물의 흐름을 만들어 주기 위해 두 개의 용기로 구성되어 있으며, 두 개의 용기는 튜브로 연결되어 있습니다. 용기 한쪽을 가열하면 수증기가 발생되고, 이 수증기와 그 용기에 원래부터 들어있던 공기는 점차 팽창하여 압력을 만들어 냅니다. 따라서 대기압이던 다른 쪽 용기와는 압력 차이가 발생하게 됩니다. 이 압력차가 물의 흐름을 만들어 냅니다. 가열하던 쪽의 열원을 제거하면, 온도가 떨어지면서 수축되어 부분적으로 대기압보다 낮은 압력이 형성되어 커피 용액이 이쪽으로 움직이게 됩니다.
하리오 사이폰 커피메이커로 살펴보는 커피추출 과정
이 글의 맨 위에 있는 썸네일과 같이 용기에 번호를 붙인 후 설명을 이어가 보겠습니다. 지금부터는 가열하는 쪽 용기를 1번 용기, 분쇄된 원두를 넣을 용기를 2번 용기라고 하겠습니다.
가열하기 전에는 두 용기의 압력이 같습니다. 1번 용기를 가열하면, 용기 내부에 수증기가 발생하고 원래 있던 공기까지 팽창하면서 압력이 높아집니다. 자연스럽게 상대적으로 압력이 낮은 2번 용기로 물이 흐릅니다.
2번 용기에 원두를 넣으면 추출이 시작됩니다. 충분히 추출되었을 때, 1번 용기에 가해지던 열을 제거하면, 1번 용기의 온도가 떨어집니다. 온도가 내려가면서 1번 용기 내부의 기체가 수축되며, 대기압보다도 압력이 더 낮아집니다. 이 압력차로 인해서 2번 용기에 있던 커피 용액이 1번 용기로 되돌아옵니다. 이때, 1, 2번 용기를 이어주는 튜브 입구에 필터를 설치해놓으면 커피용액이 걸러져서 맑은 커피 추출액만 제자리로 돌아오게 됩니다. 우리가 원하던 사이폰 커피가 만들어진 것입니다.
1번 용기내부의 압력은 가열할 때 높아졌다가, 열을 제거하면 낮아집니다. 심지어 대기압보다 더 낮아집니다. 그래서 사이폰 커피 메이커를 진공 커피 메이커(Vacuum coffee maker)라고도 합니다.
사이폰 커피메이커 사용법 6단계
하리오 사이폰 커피메이커를 기준으로 사용법을 6단계로 정리해봤습니다.
(1) 1번 용기에 물을 붓고 열을 가합니다.
(2) 물이 끓으면 2번 용기의 튜브를 1번 용기에 끼웁니다. 이때 연결부에서 압력이 세지 않게 합니다.
(3) 1번 용기에서 끓던 물이 2번 용기로 이동하면, 2번 용기에 들어온 물을 나무 막대기로 휘저어 빙빙 도는 흐름을 만들어 놓습니다. 이 과정은 분쇄된 원두와 물이 잘 섞이게 준비하는 과정입니다.
(4) 분쇄된 원두를 2번 용기에 붓고는 잘 섞어 줍니다. 이때 커피성분이 물에 추출되어 나옵니다.
(5) 1번 용기에 가해지던 열을 제거합니다.
(6) 2번 용기에서 1번 용기로 커피 용액이 모두 이동할 때까지 기다립니다. 추출된 커피 용액이 모두 1번 용기로 되돌아오면 사이폰 커피가 완성된 것입니다.
참고로, 인기있는 사이폰 커피메이커로는 보덤(bodum)사의 Pebo, 또는 ePebo, 벨기에 사이폰 커피메이커(Belgian Balance Siphon) 등 다양합니다. 물론 커피메이커의 작동 원리는 모두 같습니다. 벨기에 사이폰 커피메이커는 기계적으로 훨씬 더 자동화되어 있습니다. 참고자료에 유튜브 링크가 있습니다. 커피가 만들어지는 과정을 여유 있게 감상해보시길 추천합니다.
사이폰 커피 메이커의 단점
▶ 커피 추출 후 기구를 세척하기 어렵습니다.
윗 플라스크는 그래도 세척하기 쉬운 편인데, 아래 플라스크는 주둥이가 좁기 때문에 손으로는 안되고, 특수한 솔이 필요합니다. 부드러운 솔이어야 합니다. 이 과정은 시간과 노력이 많이 듭니다.
▶ 화상에 주의해야 합니다.
1번 용기라고 불렀던 유리 플라스크, 그것도 뜨거운 유리 플라스크를 다룰 때 화상에 주의해야 합니다. 열원 중 불꽃이 직접 가열하는 알코올 램프나 가스 버너를 사용할 때는 특히 조심해야 합니다. 그래서 전기로 가열하는 할로겐 램프나, 보덤(bodum)사에서 나온 사이폰 커피메이커인 ePEBO와 같은 제품들도 시중에 나와 있는 상태입니다.
▶ 유리 플라스크는 깨지기 쉽습니다.
유리로 된 플라스크는 다룰 때 주의를 기울여야 합니다. 직접 불꽃이 닿는 1번 용기의 경우에는 외부에 물방울이 없도록 잘 닦아주는 것도 필요합니다. 외부 물방울이 맺힌 상태에서 직접 가열하다보면, 물방울이 있는 부분에서 열의 분포가 달라질 수 있습니다. 이로 인해 불균일한 응력이 발생하여 자칫 깨질 수도 있기 때문입니다.
마치며 …
선명한 느낌의 커피를 맛볼 수 있다는 것, 과학실험을 하듯 신기한 광경을 눈앞에서 볼 수 있다는 것은 사이폰 커피메이커의 매력입니다. 압력 차이에 따라 유체가 움직이는 것을 눈으로 확인할 수 있어 커피 만드는 순간이 특별하게 느껴진다는 것도 특징적입니다.
이번 포스팅에서는 사이폰 커피 메이커의 작동 원리를 다시 살펴보고, 그 원리에 기초해서 사용법을 6단계로 정리해 보았습니다. 간단히 요약하면, 물이 담긴 용기를 가열하고 식힘에 따라 물의 흐름이 만들어지고, 이 흐름에서 커피성분을 추출하는 것입니다.
커피 애호가라면 하나쯤 갖추고 사용할 만한 충분한 매력이 있으나, 고민을 안겨주는 단점도 있습니다. 세척하기 어렵고, 화상의 위험이 있으며, 유리 플라스크가 깨질 수 있다는 것이 고민해 봐야할 요소들입니다.
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참고자료
[1] 벨기에 사이폰 커피메이커 : Royal Vacuum Brewer in Action – Brewing Coffee with a Balancing Syphon Brewer
[2] How to brew Coffee using the laws of physics – with the Hario Syphon Technica