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스팀 우유, 감미료 및 기타 향료는 선호하는 커피숍에 독특한 맛을 더해줍니다. 그러나 충분한 양의 에스프레소가 없으면 이러한 음료는 무너질 것입니다. 진정한 에스프레소 팬, 김이 나는 작은 컵으로 커피를 마시는 소수의 사람들은 평범한 샷과 훌륭한 샷의 차이를 알고 있습니다. 완벽한 에스프레소 샷을 만드는 것은 많은 바리스타의 가장 중요한 목표입니다. 완벽한 샷을 찍으려면 많은 연습이 필요할 수 있으며 종종 일종의 예술로 간주됩니다. 그러나 과학은 완벽한 에스프레소 샷을 만드는 데 작용하는 힘을 밝혀냈습니다.
Royal Society Open Science 저널에 발표된 2026년 연구에서 과학자들은 커피 찌꺼기를 통과하는 물의 움직임이 에스프레소 품질에 어떻게 영향을 미치는지 설명하는 수학적 모델을 개발했습니다. 이 모델은 물이 대수층의 퇴적물을 통해 침투하는 방식이나 가스가 마그마를 통해 이동하는 방식을 설명하는 데 사용되는 방정식을 기반으로 합니다. 연구원들은 커피 찌꺼기의 크기가 에스프레소 샷의 결과에 중요한 역할을 한다는 사실을 발견했습니다.
완벽한 에스프레소 샷 만들기
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에스프레소를 만드는 원리는 믿을 수 없을 정도로 간단합니다. 미세하게 분쇄된 소량의 커피를 퍽이라는 형태로 포장한 다음 뜨거운 물을 고압으로 통과시킵니다. 추출이라고 하는 이 과정에서 물은 용매 역할을 하여 에스프레소에 중요한 카페인과 독특한 맛을 더해주는 분쇄 커피 원두의 오일, 산, 설탕을 용해시킵니다.
그러나 겉으로는 단순해 보이는 이 과정을 올바르게 수행하려면 연습이 필요할 수 있습니다. 추출량이 너무 적으면 실망스러운 샷이 나오고, 추출량이 너무 많으면 쓴맛이 강하고 강렬한 에스프레소가 생성됩니다. 추출에서 올바른 균형을 맞추는 데에는 몇 가지 요소가 관련되어 있습니다. 첫 번째는 수온으로, 이상적인 범위는 화씨 195~205도입니다. 다음은 물이 커피 퍽을 통과하는 압력입니다. 이는 일반적으로 약 9바 또는 10바입니다(1바 또는 ~14.5psi는 해수면의 기압보다 약간 낮습니다).
온도와 압력을 설정하는 것 외에도 바리스타는 사용된 분쇄 커피의 양(용량, 저울로 무게 측정), 커피가 퍽에 얼마나 철저하고 균일하게 탬핑되는지, 그리고 마지막으로 사용된 분쇄 커피의 크기를 변경할 수도 있습니다. 도우량, 탬핑 및 분쇄를 미세 조정하는 것은 에스프레소 기술의 일부이지만 분쇄 크기와 이것이 퍽을 통해 물이 이동하는 방식에 미치는 영향은 과학입니다.
더 미세하게 분쇄하면 흐름이 느려집니다
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과학자들은 다양한 압력 하에서 유체가 다공성 물질을 통해 흐르는 방식을 수학적으로 표현한 Forchheimer 방정식을 사용하여 가압된 물이 커피 퍽을 통해 이동하여 에스프레소를 만드는 방법에 대한 모델을 개발했습니다. 그들의 모델은 토양과 암석의 유체 흐름을 분석하는 데 사용되는 유사한 모델을 기반으로 했습니다. 더 큰 커피 찌꺼기는 투과성이 더 높은 퍽을 만들어 물이 더 빨리 이동할 수 있게 하는 반면, 더 미세한 찌꺼기는 그 반대임을 보여주었습니다. 물이 커피 찌꺼기와 접촉하는 시간이 맛을 조절하며, 최적의 추출 시간은 약 25~30초입니다.
그런 다음 연구원들은 커피 샘플을 사용하여 모델을 검증했습니다. 그들은 일반적으로 사용되는 커피 분쇄기의 설정 1~11을 사용하여 두 종류의 커피 원두 샘플을 분쇄했습니다. 그런 다음 고해상도 디지털 카메라를 사용하여 각 샘플의 입자 크기를 측정했습니다. 그런 다음 연구원들은 커피 샘플을 포장하여 퍽을 만들고 여러 X선 단면을 사용하여 물이 어떻게 이동하는지 측정했습니다.
그들의 테스트에서는 모델이 커피 찌꺼기를 통해 물이 흐르는 방식을 정확하게 설명하는 것으로 나타났습니다. 이러한 발견은 커피 찌꺼기의 크기가 투과성과 유량에 어떻게 영향을 미치는지 보여줍니다. 최적의 분쇄 크기를 결정할 수 있으면 완벽한 에스프레소 샷 뒤에 있는 매개변수를 조정하는 데 도움이 될 수 있으며, 이는 우리 중 많은 사람들이 높이 평가할 수 있는 부분입니다.
