수동, 반자동, 자동! 에스프레소 머신 종류와 센서
커피는 인기 있는 기호식품이며, 커피 중에서는 에스프레소 커피가 대세입니다. 에스프레소 커피가 대세인 만큼 에스프레소 머신 시장도 지속적으로 확대되고 있습니다. 혹시 에스프레소 머신의 구입을 고려하고 있지는 않으신가요? 이번 포스팅은 잠재적 구매자를 위해 수동, 반자동, 자동 머신과 같은 에스프레소 머신 종류에 대해 알아보겠습니다.
글의 순서
에스프레소 머신 분류
자동화를 위한 에스프레소 머신 센서
자동화 관점에서 본 에스프레소 머신 종류
에스프레소 머신 분류
커피전문점에서 판매되는 커피의 약 90% 정도가 에스프레소를 기반으로 하고 있다는 사실은에스프레소 커피가 대세임을 뒷받침해줍니다. 그런 만큼 다양한 에스프레소 머신들이 속속 출시되고 있습니다. 하지만, 압력을 만들어내고, 온도를 유지하는 기능을 구현하기 위한 여러 장치들 때문에 에스프레소 머신은 비싼 편입니다. 현재 많이 사용되고 있는 에스프레소 머신을 자동화의 관점에서 수동, 반자동, 자동으로 분류할 수 있습니다. 이런 분류기준으로 에스프레소 머신 종류를 나열해 보겠습니다.
자동화를 위한 에스프레소 머신 센서
에스프레소 머신에서 어떤 작업들을 자동화 할 수 있을까요? 버튼 하나로 에스프레소 커피를 손쉽게 추출하기 위해서는 기계가 확인해야 할 부분들이 많습니다. 기계는 현재 상태를 확인하고 제어하기 위해서, 센서에서 측정되는 정보를 이용합니다. 에스프레소 머신의 각 구간별로 어떤 센서가 있는지 정리해 보았습니다.
▶ 물
커피 추출을 위한 물은 가압된 뜨거운 물이어야 하고, 온도와 압력, 그리고 물의 양이 에스프레소 커피 레시피대로 준비되어 있어야 합니다. 그리고 커피가 추출되고 나면 자동으로 물의 공급이 멈춰야 합니다. 이 같은 방식으로 물을 다루는데 필요한 센서는 압력계, 온도계, 유량계입니다.
▶ 원두
에스프레소 커피 한잔 또는 두잔에 맞는 원두 양이 정해져 있습니다. 또한 원하는 추출압력을 얻기 위해서는 그에 맞는 적절한 분쇄 굵기가 정해져 있습니다. 1잔 또는 2잔 버튼이 따로 있다고 가정해 보겠습니다. 1잔 버튼을 눌렀을 때, 정해놓은 양만큼 분쇄한 후 추출 챔버에 도징합니다. 추출 챔버에 들어 있는 원두가 탬핑 과정까지 거치면, 추출 준비가 완료된 것입니다. 원두를 다루는 데 필요한 센서는 시계 또는 저울입니다.
▶ 추출
본격적으로 추출하기 전, 원할한 추출을 위해 불림(프리 인퓨전) 단계를 거칩니다. 미리 설정된 양만큼의 물로 불림 과정을 수행하며, 불림이 완료되고 난 후 본격적으로 가압된 물을 원두층에 통과시켜 커피를 추출합니다. 추출과정에서 필요한 센서는 압력계, 온도계, 유량계, 그리고 시계입니다.
자동화 관점에서 본 에스프레소 머신 종류
▶ 수동 에스프레소 머신
지렛대의 역할을 하는 피스톤 레버를 손으로 당겨서 커피를 추출하는 방식입니다. 손으로 압력을 가하는 거라 압력을 만들어주는 펌프는 없습니다. 뜨거운 물을 쓰기 위해 보일러를 장착한 머신이 있고 뜨거운 물을 커피 추출할 때 직접 공급해주는 방식이 있습니다.
분쇄된 원두를 포터필터에 담아서 탬핑한 후 추출합니다. 얼마나 많은 물이 이동했는지, 또는 얼마나 많이 추출되었는지를 확인할 수 있는 유량센서가 없습니다. 뜨거운 물을 보일러가 공급해주는 머신일 경우 온도계가 있습니다. 요즘에 나오는 수동 머신은 압력계를 장착하고 있는 경우도 많습니다.
▶ 반자동 에스프레소 머신
반자동 에스프레소 머신부터는 가압을 위한 압력펌프가 있습니다. 뜨거운 물은 보일러 또는 열교환기로 만듭니다. 버튼을 누르면 커피 추출이 시작됩니다. 커피 추출을 멈추는 것은 에스프레소 머신이 자동으로 할 수도 있고, 바리스타가 추출 버튼을 한 번 더 눌러서 정지시킬 수도 있습니다.
분쇄된 원두를 포터필터에 담아서 탬핑한 후 추출합니다. 커피추출을 자동으로 멈추는 머신의 경우 유량센서를 장착하고 있습니다. 뜨거운 물을 보일러가 공급해주며, 온도계가 있습니다. 압력계도 장착되어 있어서 압력을 확인 할 수 있으며, 시계도 장착되어 있어 추출시간도 확인 가능합니다.
▶ 자동 에스프레소 머신
버튼 하나로 커피추출을 끝내는 방식입니다. 버튼을 누르면 에스프레소 머신에서 원두를 분쇄하고, 분쇄된 원두는 추출을 위한 챔버(Chamber)로 들어갑니다. 기계가 챔버를 움직이면서 원두를 압축합니다. 이렇게 분쇄된 원두가 준비되면, 펌프가 작동하여 열교환기로 가압된 물을 집어넣으며, 뜨거워진 물이 커피층을 통과하면서 커피를 추출합니다. 커피 추출이 끝나면 자동으로 정지됩니다.
에스프레소 머신을 자동화하기 위해서는 기계의 현재 상태를 알고 있어야 하며, 현재 상태를 바탕으로 커피추출을 위한 최적의 압력, 온도, 물의 양 등을 맞추게 됩니다. 이 과정을 제어라고 합니다. 자동 에스프레소 머신은 버튼 한번 클릭으로 크게 신경 쓰지 않고 커피 한잔을 얻을 수 있습니다. 커피를 추출하는데 필요한 압력계, 유량계, 온도계, 시계 등이 모두 장착되어 있어서 원하는 방향으로 제어가 가능하기 때문입니다. .
마치며 …
이번 포스팅에서는 수동, 반자동, 전자동 머신과 같은 에스프레소 머신 종류와, 각 종류별 머신에서 기계의 상태 확인과 제어를 위해 사용하고 있는 센서에 대해서 알아보았습니다.
에스프레소 머신은 현재 상태를 확인하고 제어하기 위해서, 센서에서 측정되는 정보를 이용합니다. 1잔 또는 2잔 분량의 분쇄된 원두, 원하는 물의 압력과 물의 온도, 그리고 물의 양을 기계가 알아서 맞춰주는 것이 자동 에스프레소 머신입니다. 자동 머신에 커피를 추출하는데 필요한 압력계, 유량계, 온도계, 시계 등이 모두 장착되어 있어서 가능한 일입니다.
여기서, 바리스타가 분쇄된 원두를 원하는 양만큼 포터필터에 담아서 탬핑한 후, 그룹헤드에 장착하는 일을 해야 한다면 반자동 또는 수동 에스프레소 머신으로 분류할 수 있습니다. 압력을 가하는 데 사람의 힘을 이용한다면 수동 에스프레소 머신입니다. 이 포스팅이 에스프레소 머신을 구입할 계획이 있는 분들에게 도움이 되길 바랍니다.
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참고자료
[1] 최범수(2019), “커피머신 마스터 입문편,” Seoul Commune
[2] 유튜브 영상 : Tanvi Bhatt, Learn how the coffee machine works on the inside