타이머와 저울 이용한 커피 추출법

잘 그라인딩된 원두에 강하고 집중된 물줄기를 부으면 진하고 맛있는 푸어 오버 커피를 얻을 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 펜실베이니아대 제공

커피는 전 세계에서 가장 많이 소비되는 음료입니다. 매년 수백억㎏의 커피가 소비되고 있다고 합니다. 한국도 주요 커피 소비 국가 중 하나입니다. 거리에서 가장 많이 눈에 띄는 가게가 커피 전문점인 것만 봐도 알 수 있습니다. 커피 소비가 늘어나면서 커피 맛과 향을 따지는 사람도 많아졌습니다. 커피 맛은 커피 원두의 질과 신선도, 원두를 볶는 로스팅, 분쇄하는 그라인딩, 사용하는 물의 성질, 물의 온도 등 다양한 요소가 좌우합니다.

커피 원두는 특정한 재배 환경이 있어야 하는데, 최근 기후변화로 인해 금세기 말이 되면 커피 생산량이 지금보다 절반 가까이 줄어들 것이라는 예측까지 나오고 있습니다. 커피 수요는 늘어나고 공급량은 줄어들 것으로 예상되면서, 커피 원두 사용을 최소화하면서 맛과 향을 끌어올릴 수 있는 연구도 활발합니다.

미국 펜실베이니아대 물리·천문학부 연구팀은 유체 역학 방정식을 이용해 푸어 오버(pour over) 커피에서 커피 원두 사용의 최적화 방법을 찾아냈습니다. 이 연구 결과는 물리학 분야 국제 학술지 ‘유체 물리학’(Physics of Fluids) 4월 9일자에 실렸습니다.

푸어 오버 커피가 익숙하지 않지만, 핸드 드립 커피와 크게 다르지 않습니다. 타이머와 저울을 이용해 계산된 양의 물을 부어 추출 시간과 용량을 측정하면서 커피를 내리는, 좀더 과학적이고 계량적 방식의 커피 추출법이라고 생각하면 됩니다. 연구팀의 계산 결과 물을 붓는 높이를 가능한 한 높게 하면서, 물줄기가 커피 원두에 부딪칠 때 끊어지지 않는 층류(laminar flow)를 유지하는 것이 원두 양을 적게 하면서도 최적의 맛을 내는 데 필요한 것으로 확인됐습니다. 층류는 유체 흐름을 예측하는 데 사용되는 레이놀즈수(Re)가 2000 이하인 흐름으로, 유체의 각 부분이 상호 얽힘 없이 질서정연하게 흐르는 상태를 말합니다.

연구팀에 따르면 커피 주전자로 알려진 표준 구스넥 주전자로 물을 따를 때 볼 수 있는 두꺼운 물줄기가 푸어 오버 커피를 내리는 데 필요한 높이와 층류를 만드는 데 이상적이라고 합니다. 강하게 한곳으로 집중된 물줄기는 커피 베드를 깊이 파고들며 커피 가루를 순환시켜 물과 커피가 더 잘 섞이게 되고, 그 결과 적은 양의 커피 가루로도 진한 커피를 얻을 수 있다고 합니다. 물줄기가 얇고 약하다면 이런 상호작용을 일으키지 못한다는 것입니다.

연구를 이끈 아널드 마티센 펜실베이니아대 교수는 “물줄기가 얇으면 물방울 형태로 분해되는 경향이 있는데, 이렇게 될 경우 물이 커피와 효과적으로 섞이지 못해 맛없는 커피가 된다”며 “주방에서는 화학과 물리학 측면에서 배울 수 있는 것들이 적지 않다. 예상하지 못했던 새로운 과학적 발견으로 이어지는 경우도 많다”고 말했습니다.

유용하 과학전문기자

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