커피 로스팅을 하는 과정에서 공기의 흐름은 반드시 형성됩니다. 공기의 흐름은 화력, 배기, 배치 사이즈 등에 따라 변화하게 됩니다. 로스터가 예열부터 배출까지 로스팅 전과정에서 하는 모든 행동은 공기의 흐름의 변화와 관련 있습니다. 따라서 커피 로스팅 중 공기의 흐름을 이해하는 것은 매우 중요합니다.

커피 로스팅 중 공기의 흐름을 형성하는 요소로 사이클론 집진기에 장착된 송풍기(시로코팬)의 팬 스피드 조절 또는 배기관에서 게이트의 열고 닫힘을 조절하여 배기관의 단면적을 조절하는 댐퍼가 한 역할을 해줍니다.
그렇지만 공기의 흐름을 형성하는 근본적인 요소로는 가스 또는 전기 공급으로부터 히터 주변 공기의 온도 상승입니다.
기체의 온도는 기체 분자의 평균운동에너지를 의미하며, 이는 기체의 온도 상승은 기체의 압력상승과 함께 부피 팽창, 그리고 분자의 이동 속도 증가를 의미합니다.

다음은 이를 표현해주는 기체 방정식입니다.

다음 "커피 로스팅 머신의 구조와 열 공급 원리"에 드럼형 로스팅 머신에서 공기가 이동하는 방향에 대하여 설명 되어있습니다.

많은 경우에 커피 로스팅 중 공기의 흐름을 형성하는 요소로 배기(댐퍼 또는 송풍기) 만을 쉽게 생각합니다. 중요한 점은 로스팅 중 사용하는 화력으로 형성되는 공기의 흐름을 고려해 주는 것입니다. 더하여 화력에 비례한 배기를 조절하여 적당한 밸런스까지 조절해 주는 것이 로스팅 중 빈번하게 발생하는 디펙트인 언더디벨롭드와 베이크드 유발 확률을 다소 줄여줄 수 있습니다.

로스팅 소프트웨어 파이어스코프를 활용하여 실시간 온도와 평균변화율 그래프를 관찰했을 때, 로스팅 진행 중 초반에는 정상적인 것처럼 진행되다가 후반부 진행이 현저히 느려지거나 또는 진행이 과하게 빨라지는 현상이 발생하는 경우가 있습니다.
이때 정상적으로 보이는 진행을 만들기 위해서 화력을 급격히 높이거나, 낮추는 무리한 조절을 유도하게 됩니다. 이로 인해 만족스러운 결과물이 나오고 있지 않다면 로스팅 전 구간에서 배기와 화력의 밸런스를 고민해 주는 것이 확률 높은 대안 중 하나가 될 것 같습니다.
로스팅 중 투입부터 배출까지 전 구간에서 느린 배기에 높은 화력을 주고 있지는 않는지, 빠른 배기에 낮은 화력을 주고 있지는 않는지 말입니다. 어느 한 구간이라도 공급하는 공기의 양과 흡기하는 공기의 양이 크게 차이가 난다면 그 구간이 짧다고 할지라도 디펙트가 발생할 확률이 높아집니다.

빠른 공기의 흐름 형성 방법

로스팅 전과정에서 비교적 높은 화력을 설정해주는 것입니다. 최대 화력에 적합한 빠른 배기를 설정해준 후, 충분한 로스팅 시간을 진행하기 위하여 비교적 낮은 투입온도를 설정해 줍니다. <그림 1>은 빠른 공기의 흐름을 형성한 로스팅의 예시 로그입니다.

느린 공기의 흐름 형성 방법

로스팅 전과정에서 비교적 낮은 화력을 설정해주는 것입니다. 최대 화력에 적합한 느린 배기를 설정해준 후, 충분한 로스팅 시간을 진행하기 위하여 비교적 높은 투입온도를 설정해 줍니다. <그림2>은 느린 공기의 흐름을 형성한 로스팅의 예시 로그입니다.

<그림 3>은 파이어스코프를 이용하여 <그림 1>의 빠른 공기의 흐름을 형성한 로스팅 프로파일(파란색 곡선)과 <그림 2>의 느린 공기의 흐름을 형성한 로스팅 프로파일(빨간색 곡선)의 비교한 결과입니다.

생두의 산지와 품종, 가공방식, 그리고 로스팅 배출 포인트와 배치 사이즈 등에 따라 형성해야 하는 공기의 흐름 정도는 다릅니다. 새롭게 로스팅 하려는 생두를 빠른 공기의 흐름을 형성한 배치, 느린 공기의 흐름을 형성한 배치 두 가지 방법으로 진행을 한 후, 결과물이 더 긍정적인 방향을 선택하여 더 나은 추가 배치를 고민하는 것은 좋은 방법이 될 것 같습니다.

다음에는 빠른 공기의 흐름 또는 느린 공기의 흐름을 형성해야 할 각각의 경우에 대하여 세부적인 내용들로 주제를 이어가겠습니다.

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