폴란드 바르샤바대 마치에이 리시츠키 교수팀이 매일 20억 잔 이상 소비되는 에스프레소의 일관된 맛을 방해하는 주범으로 지목되어 온 '채널링' 현상의 숨겨진 물리적 비밀을 규명, 같은 머신과 원두로도 맛이 매번 달라지는 오랜 미스터리에 과학적 해답을 제시했다. 연구 결과는 미국물리학협회 유체역학 학술지를 통해 발표됐다.
연구팀은 고압 추출 과정에서 원두층이 압축 변형되어 물길이 불균일하게 바뀌는 '채널링' 현상이 에스프레소 맛 편차의 핵심 원인임을 밝혔다. 1~12기압의 다양한 압력 조건에서 실험한 결과, 5기압을 초과하자 유량 증가 폭이 급격히 줄어들었으며, 9기압에서는 유량이 사실상 포화 상태에 도달하는 반전적인 현상을 발견했다. 이는 커피층이 압력에 따라 변형되는 '다공탄성체'처럼 거동한다는 점을 시사한다.
추출액의 총용존고형물(TDS) 농도 분석 또한 흥미로운 결과를 보였다. 추출 시작 후 첫 5초간 얻은 에스프레소의 TDS 농도는 약 25%에 달해 강렬한 맛의 시작을 알렸으나, 추출 60초 후에는 TDS 농도가 0에 근접하며 더 이상 성분이 용해되지 않는다는 점이 확인됐다. 전반적으로 원두 질량의 10~12%만이 추출 과정에서 용해되는 것으로 나타났다.
리시츠키 교수는 이번 연구를 통해 「커피에도 은하만큼이나 흥미로운 미해결 문제가 숨어 있음」을 강조했다. 이번 연구는 에스프레소 추출이 단순히 물이 원두를 통과하는 과정을 넘어, 원두의 용해와 복잡한 압축 변형이 복합적으로 작용하는 물리적 현상임을 명확히 했다. 바리스타의 노력에도 불구하고 발생하던 에스프레소 맛 편차의 물리적 원인을 해명함으로써, 일관된 맛의 에스프레소를 구현할 과학적 토대를 마련할 가능성을 제시한 것이다.
