원두는 어떻게 부서지나

지난 열두 편은 이미 갈린 가루를 봤다. 사진 한 장에서 입자 크기를 재고, 그 숫자가 얼마나 믿을 만한지, 맛의 차이로 이어지는지까지 따졌다. 이번 편부터는 카메라를 그라인더 안으로 돌린다. 가루가 만들어지는 순간을 보려는 것이다.

그라인더 다이얼이 정하는 것은 두 버 사이의 간극 하나다. 그런데 그 간극을 지나 나온 가루는 30 µm짜리 먼지부터 1 mm가 넘는 조각까지 고르지 않게 섞여 있다. 간극이 하나인데 왜 크기는 여럿일까. 이 질문은 버의 모양이나 회전수보다 앞에서 시작해야 한다. 버가 하는 일은 원두를 칼처럼 '자르는' 것이 아니라 누르고 때려 '부수는' 것이고, 부서지는 방식은 원두라는 재료가 정한다. 그래서 2부의 첫 질문은 이것이다. 원두 한 알은 어떻게 깨지나.

원두 한 알을 눌러 보면

체코 멘델대학교의 네도모바(Nedomová) 연구진은 이것을 직접 쟀다(2010, 2013). 시중에서 산 라이트 로스트 아라비카 20개 산지에서 산지마다 20알씩 골라, 두 금속판 사이에 놓고 1분에 20 mm 속도로 천천히 눌렀다. 원두는 납작한 면(가운데 홈이 있는 쪽)과 둥근 등 사이, 즉 두께 방향으로 눌렸다. 원두 크기는 폭 7.6~8.8 mm, 두께 4.5~5.1 mm, 길이 10.4~11.9 mm였고 무게는 0.12~0.16 g이었다.

결과는 이렇다.

• 첫 균열이 나는 힘은 산지 평균으로 30~60 N이었다. 3~6 kg짜리 물건을 올려놓은 무게다
• 그때까지 눌린 거리는 0.27~0.38 mm, 두께의 6~8%였다
• 첫 균열까지 원두가 받은 일은 6.4~13.7 mJ이었다
• 같은 묶음 20알 안에서도 가장 약한 알은 24 N, 가장 센 알은 73 N이었다. 다섯 묶음의 변동계수는 29~54%다
• 원두의 크기, 무게, 모양과 강도 사이에는 뚜렷한 관계가 없었다

가장 눈여겨볼 것은 힘 곡선의 모양이다. 원두는 한 번에 가루가 되지 않는다. 힘이 오르다 첫 균열에서 뚝 떨어지고, 다시 오르다 떨어지기를 되풀이한다. 논문에 실린 원두 한 알은 0.22 mm에서 24 N으로 처음 갈라졌고, 0.4 mm와 0.58 mm에서 다시 부서졌다. 그 뒤 힘이 거의 0까지 내려갔다가 1.45 mm에서 31 N으로 또 한 번 솟았다. 저자들은 이어지는 봉우리를 "원두가 여러 조각으로 반복해서 부서지는 과정"이라고 해석했다. 버 사이의 원두도 아마 이렇게 한 번에 한 조각씩 쪼개지면서 내려갈 것이다.

연구진은 낙하 시험도 했다. 지름 6 mm, 길이 200 mm 알루미늄 막대를 3~9 cm 높이에서 원두 위로 떨어뜨렸다. 빠르게 때리면 원두는 더 센 힘을 버텼다. 산지별로 맞춘 직선은 '때린 강도 = 1.30 × 누른 강도 − 3.3 N'이었고(R² = 0.94), 누른 강도가 45 N인 원두라면 때린 강도는 약 55 N이 된다. 막대가 원두에 닿는 속도를 계산하면 초속 0.8~1.3 m로, 정적 시험보다 수천 배 빠르다. 전동 그라인더의 버는 이보다도 빠르다. 지름 98 mm 버가 분당 1,480바퀴 돌면(우먼 등 2016이 쓴 EK43 조건) 바깥 가장자리는 계산상 초속 약 7.6 m로 움직인다. 왜 빨리 때리면 더 센지는 논문이 설명하지 않았다.

원두 속은 거품이다

볶은 원두가 이렇게 부서지는 이유는 속을 보면 짐작이 간다. 생두는 단단하고 질겨서 그대로는 갈 수 없다. 스위스 ETH 취리히의 셴커(Schenker)는 박사 논문(2000)에서 로스팅의 목적 가운데 하나를 "갈고 추출할 수 있는, 마르고 잘 부서지는 조직을 만드는 것"이라고 썼다. 로스팅하는 동안 원두는 부피가 최대 두 배까지 부풀고(Dutra 등 2001), 밀도는 1,000~1,200 kg/m³에서 400~600 kg/m³로 줄어든다(Frisullo 등 2012). 두 숫자 모두 나바리니(Navarini) 등(2025)의 학회 포스터에 인용된 값으로 확인했다. 세포 속의 물이 끓어 빠져나간 자리와 열분해로 생긴 기체가 원두를 안쪽부터 부풀린다.

위 그림은 이탈리아 포자대학교 연구진이 X선 마이크로 CT로 찍은 단면이다(Laverse 등 2012). 생두는 거의 꽉 차 있는데 2분만 볶아도 단면 전체에 공기 구멍이 퍼진다. 이 연구에서 가운데 큰 틈을 뺀 기공의 부피는 생두 약 0.06 mm³에서 5분 볶은 원두 약 1.3 mm³로 스무 배 넘게 커졌다.

기공이 얼마나 되는지는 재는 방법마다 다르다. 셴커가 수은을 밀어 넣어 잰 기공률(부피 가운데 빈 곳의 몫)은 0.47~0.53이었다. CT로 잰 값은 23~31%였다(Cloete 등 2019). CT는 복셀(20~35 µm)보다 작은 구멍을 세지 못하기 때문에 숫자가 작게 나온다. 1부에서 체, 레이저, 카메라가 서로 다른 답을 낸 것과 같은 사정이다.

같은 로스팅 정도라도 기공은 다르다. 셴커는 무게가 똑같이 15% 줄도록 두 가지로 볶았다. 260 °C에서 3분 남짓 빠르게 볶은 원두는 기공률 0.528, 밀도 622 kg/m³였다. 220 °C에서 9~12분 천천히 볶은 원두는 0.474, 747 kg/m³였다. 색이 같아도 속은 다른 거품일 수 있다는 뜻이다.

세포 하나의 크기는 볶은 정도에 따라 21~40 µm로 보고됐다(셴커가 인용한 Kazi와 Clifford 1985). 기억해 둘 숫자다. 1부에서 본 미분 봉우리가 바로 이 크기에 있었다.

마른 거품은 유리처럼 깨진다. 원두를 이루는 세포벽 물질은 실온에서 유리 상태에 있고, 물이나 열을 만나면 고무처럼 무른 상태로 넘어갈 수 있다. 셴커는 로스팅이 원두를 '유리 → 고무(부풂) → 다시 유리' 상태로 끌고 간다는 그림을 제시했다. 우먼(Uman) 등(2016)은 볶은 원두가 워낙 복잡한 재료라 "유리 전이나 깨짐 전이가 있더라도 원두 곳곳에서 같은 온도로 일어나지는 않을 것"이라고 썼다.

로스팅을 오래 할수록 원두는 약해진다. 피티아(Pittia) 등(2001)은 로스팅이 진행될수록 원두가 강도와 인성을 잃고 잘 부서지게 된다고 보고했다. 수분이 빠지는 것, 열분해로 조직이 바뀌는 것, 밀도가 줄어드는 것이 모두 관련된다고 봤다. 인도 연구진(Nagaraju와 Bhattacharya 2010)도 볶는 온도와 시간이 늘수록 원두가 버티는 최대 힘이 줄었다고 보고했다. 이 두 논문은 초록만 확인했고 힘의 숫자는 보지 못했다.

물을 먹은 원두는 굵게 갈린다

수분은 이야기를 더 극적으로 바꾼다. 피티아 등(2007)은 원두를 여러 습도에 두어 수분활성도(aw, 원두 속 물이 얼마나 자유로운지 나타내는 0~1의 값)를 0~0.95로 맞추고 눌러 봤다. 물을 조금 먹은 원두는 오히려 더 세고 질겨졌다. 그러다 볶은 원두는 aw 약 0.86을 넘자 물이 조직을 무르게 만들었고, 원두 특유의 잘 부서지는 성질이 사라졌다. 이 논문도 초록만 확인했다.

그라인더에서 그 차이는 크게 드러난다. 스위스의 바겐스토스(Baggenstoss) 등(2008)은 공장 규모 로스터에서 같은 색(L* 22.6~23.5)으로 볶되, 볶은 직후 뿌리는 냉각수 양만 달리해 수분 2.3~8.8%짜리 원두를 만들었다. 그리고 같은 롤 그라인더, 같은 설정으로 갈아 레이저 회절로 쟀다.

수분 5%까지는 가루의 큰 봉우리가 424 µm 언저리에 머물렀다. 수분이 8.8%인 원두는 식힌 직후 갈자 큰 봉우리가 1,949 µm에 섰다. 같은 그라인더, 같은 설정에서 네 배 넘게 굵어진 것이다. 71 µm 미분도 절반 아래로 줄었다(분포 밀도 0.30 → 0.13). 저자들은 "볶은 원두의 수분이 많으면 덜 부서지고, 그래서 갈아 내는 데 에너지가 더 들며, 가루는 수분이 늘수록 굵어진다"고 썼다. 수분이 고르게 퍼지도록 24시간 묵히면 큰 봉우리는 574 µm로 내려왔지만, 수분 6%를 넘는 원두는 24시간 뒤에도 쓸 만한 가루가 나오지 않았다. 볶은 원두의 수분은 보통 법으로 5% 아래에 묶인다.

집에서 쓰는 원두는 대개 이 한도 안에 있다. 그래도 이 실험은 그라인더 다이얼이 원두의 '단단함'과 함께 일한다는 것을 보여 준다. 같은 다이얼이 다른 원두에서 다른 가루를 내는 이유 하나가 여기 있다.

원두 한 알을 모델로 누르기

이제 직접 눌러 보자. 실물 원두와 시험기가 없으니 컴퓨터 안에 원두 단면을 만들었다.

원두를 길이 방향에 수직으로 자른 단면을 폭 8.2 mm, 두께 4.8 mm로 그렸다. 아래가 납작한 배, 위가 둥근 등이다. 그 안에 0.15 mm 간격으로 점 1,483개를 놓고 이웃한 점끼리 스프링 4,228개로 이었다. 위 CT 단면을 본떠 배 가운데 홈(센터 컷)에서 시작해 C자로 휘어 들어가는 틈도 냈다. 이 틈을 가로지르는 스프링은 처음부터 없다.

스프링마다 끊어지는 문턱이 있다. 스프링이 원래 길이보다 문턱 이상 늘어나면 끊어진다. 문턱은 스프링마다 조금씩 다르게 와이블(Weibull) 분포에서 뽑았다. 와이블 분포는 재료 강도의 흩어짐을 나타낼 때 흔히 쓰는 분포이고, 계수 m이 작을수록 강도가 들쭉날쭉하다. 기본값은 m = 6으로 두었다. 눌릴 때는 압축 쪽 문턱을 인장 문턱의 세 배로 두어 짓눌려 부서지는 것도 허용했다.

누르는 방법은 시험기와 같다. 바닥 판에 배를 대고 위 판을 0.01 mm씩 내린다. 한 칸 내릴 때마다 모든 점의 평형 위치를 풀고, 문턱을 넘은 스프링이 있으면 가장 심한 하나를 끊고 다시 푼다. 끊긴 스프링 하나가 이웃에 짐을 넘겨 다른 스프링이 또 끊어지면, 더 끊어질 것이 없을 때까지 되풀이한다. 균열이 번지는 과정을 이렇게 따라간다(sequentially linear analysis라고 부르는 방식이다).

맞춘 숫자는 둘뿐이다. 스프링 문턱 변형률(8.8%)은 첫 균열 변위가 실측 범위에 들도록 정했다. 힘의 단위는 기본 원두 24알의 평균 첫 균열 힘이 45 N이 되도록 배율 하나로 환산했다. 나머지는 맞추지 않고 결과로 나온 값이다.

결과로 나온 값부터 보자.

• 받은 일. 첫 균열까지 받은 일은 24알 평균 7.4 mJ이었다. 실측 6.4~13.7 mJ 안에 든다. 힘과 거리만 맞췄는데 그 곱에 해당하는 일도 맞았다
• 흩어짐. 같은 모델 원두라도 점 위치의 작은 흔들림과 스프링 문턱이 알마다 달라서, 첫 균열 힘의 변동계수가 39%였다. 실측 29~54% 안에 든다
• 첫 균열 자리. 24알 가운데 20알에서 첫 균열이 배 쪽 골 둘레에서 시작했다. 위에서 누르면 원두는 판 위의 활처럼 휘고, 배 쪽이 양옆으로 벌어지며 당겨진다. 그 당김이 골의 끝에 몰린다

마지막 결과는 흥미롭지만 실측으로 확인한 것은 아니다. 네도모바 연구진은 깨진 단면에 기공이 많았다고만 적었다. 다만 싱크로트론 CT로 원두를 본 연구는 볶은 원두의 균열이 주로 바깥쪽과, 배유 조직과 점액층의 경계에 생긴다고 보고했다(Pittia 등 2011, 초록 확인).

골이 얼마나 중요한지 보려고 골을 지운 원두도 눌러 봤다. 첫 균열 힘이 평균 138 N으로 세 배가 됐다. 이 모델에서는 원두의 강도를 정하는 것이 재료보다 모양, 그중에서도 골이다. 실제 원두의 골은 여기 그린 것보다 더 복잡하게 말려 있으므로 세 배라는 숫자 자체는 믿지 않는 편이 좋다. 방향은 분명하다. 원두는 가장 약한 곳, 접힌 틈에서 먼저 갈라진다.

흩어짐의 출처에서도 하나 배웠다. 스프링 세기를 고르게 할수록(m 3 → 6 → 12) 평균 첫 균열 힘은 34 → 45 → 49 N으로 올랐지만, 변동계수는 38%, 39%, 40%로 거의 그대로였다. 알마다의 차이가 재료의 들쭉날쭉함보다 골 끝의 미세한 모양에서 왔다는 뜻이다. 실측 원두의 흩어짐(29~54%)을 보고 재료의 와이블 계수를 거꾸로 짐작하면 계수를 실제보다 낮게 잡게 될 수 있다.

손잡이를 돌려 보면

수분과 로스팅은 모델에 직접 넣을 수 없다. 대신 그 효과를 흉내 내는 손잡이 두 개를 달았다.

늘어남. 스프링이 문턱에 닿자마자 끊어지지 않고 버티며 늘어나게 했다. ×2면 문턱의 두 배까지, ×8이면 여덟 배까지 늘어난 뒤에 끊어진다. 물을 먹은 원두가 덜 부서지고 질겨진다는 관찰을 흉내 낸 것이다. 늘어남을 ×1에서 ×8로 키우자 첫 균열 힘은 45 → 61 N(+35%)으로 올랐다. 받은 일은 7.4 → 15.5 mJ로 두 배가 넘었다. 힘보다 일이 훨씬 많이 늘었다. 바겐스토스 등이 쓴 "갈아 내는 데 에너지가 더 든다"와 같은 방향이다.

빠진 결합. 스프링 일부를 처음부터 빼 두었다. 기공과 얇은 세포벽을 흉내 낸 것이다. 5%를 빼자 첫 균열 힘이 36 N(−19%), 10%를 빼자 25 N(−44%)으로 내려갔다. 로스팅이 진행될수록 원두가 버티는 힘이 줄었다는 보고와 같은 방향이다.

두 손잡이 모두 방향만 흉내 낸 것이다. 수분 몇 %가 늘어남 몇 배인지, 기공률 0.47과 0.53이 빠진 결합 몇 %인지는 모른다. 그 다리를 놓으려면 같은 원두로 수분과 기공을 재면서 눌러 보는 실험이 필요하다.

직접 해 보기

아래에서 원두 단면을 직접 눌러 보자. '누르기'를 누르면 위 판이 0.01 mm씩 내려가고, 단면에서는 끊기기 직전의 스프링이 주황으로, 끊긴 스프링이 빨강으로 바뀐다. 큰 빨간 점이 첫 균열이다. 변형은 눈에 보이도록 세 배로 키워 그렸다. 아래 그래프에는 힘 곡선과 함께 실측 평균 범위(주황 상자)와 한 묶음 안에서 가장 약한 알(24 N)·가장 센 알(73 N)이 점선으로 있다.

'다른 원두'를 눌러 원두 번호를 바꾸면 같은 조건에서도 첫 균열 힘이 20 N대부터 60 N대까지 오간다. '골 없음'으로 바꾸면 힘이 실측 범위를 훌쩍 넘는다. 늘어남을 키우면 곡선이 더 길게 올라가고, 빠진 결합을 늘리면 일찍 꺾인다.

작은 조각은 더 단단하다

원두는 첫 균열에서 끝나지 않는다. 쪼개진 조각들이 다시 버 사이로 끌려가 또 부서지고, 그 조각이 또 부서진다. 그러면 조각이 작아질수록 부서지기는 쉬워질까, 어려워질까.

깨지기 쉬운 재료에는 '가장 약한 고리' 원리가 있다. 사슬은 가장 약한 고리에서 끊어진다. 큰 덩어리일수록 그 안에 약한 곳이 하나라도 들어 있을 가능성이 크다. 그래서 같은 재료라도 큰 덩어리는 낮은 응력(단위 넓이당 힘)에서 깨지고, 작은 조각은 더 높은 응력을 버틴다. 와이블(1951)은 이것을 식으로 정리했다. 부피가 V인 조각이 견디는 응력은 V^(−1/m)에 비례한다. 조각 크기 L로 쓰면 L^(−3/m)이다.

커피 원두의 와이블 계수를 잰 연구는 찾지 못했다. 그래서 세 값을 나란히 놓고 계산만 했다. 두께 5 mm인 원두 한 알과 에스프레소 가루 크기인 0.3 mm 조각을 비교하면, 조각이 버티는 응력은 m = 3일 때 약 17배, m = 6일 때 약 4배, m = 12일 때 약 2배가 된다. 그래도 조각을 깨는 데 드는 힘 자체는 훨씬 작다. 힘은 응력에 넓이(크기의 제곱)를 곱한 것이라, 0.3 mm 조각을 깨는 힘은 원두 한 알의 1/17~1/140이다. 정리하면, 작은 조각은 '더 단단'하지만 '더 작은 힘'으로 깨진다. 그 작은 힘을 조각에 정확히 걸어 주려면 버 사이의 간극이 조각만큼 좁아야 한다.

이 원리에는 바닥이 있다. 켄들(Kendall 1978)은 깨지기 쉬운 입자를 압축할 때, 어떤 임계 크기보다 작은 입자에서는 균열이 번질 수 없다고 보였다. 그보다 작은 입자는 깨지는 대신 무르게 짓눌린다. 논문 제목이 그대로 결론이다. "작은 입자는 압축으로 분쇄할 수 없다." 이 논문은 초록만 확인했고 커피에서 그 임계 크기가 얼마인지는 알려져 있지 않다.

커피에는 그보다 먼저 만나는 바닥이 하나 더 있다. 세포다. 원두는 21~40 µm짜리 방이 모인 거품이다. 조각이 세포 몇 개 크기까지 작아지면 가장 약한 고리는 더 이상 '어딘가의 결함'이 아니라 세포벽 그 자체다. 그라인더가 달라도 미분 봉우리가 늘 30~40 µm 둘레에 선다는 보고(Mo 등 2023)도 이것과 이어져 있을 가능성이 크다. 모 등은 미분이 세포벽 조각이라고 봤다. 이 모델의 격자 간격(0.15 mm)으로는 세포 크기를 그릴 수 없어서, 그 이야기는 따로 다룬다.

이 결론이 빠뜨린 것

• 2D 단면이다. 실제 원두는 길이 방향으로 10 mm가 넘고 골도 입체로 말려 있다. 모델의 힘은 단면 하나의 힘을 배율 하나로 뉴턴에 맞춘 것이다
• 첫 균열까지만 믿을 수 있다. 모델은 작은 변형을 가정하고, 갈라진 조각끼리 다시 맞닿는 접촉을 계산하지 않는다. 첫 균열 뒤에 조각이 굴러가고 다시 부서지는 과정(실측 곡선의 두 번째, 세 번째 봉우리)은 이 모델로 그릴 수 없다. 조각들이 버 사이에서 서로 부딪히며 부서지는 과정은 입자 하나하나를 따라가는 다른 방식의 시뮬레이션이 필요하다
• 수분과 로스팅은 흉내만 냈다. 늘어남과 빠진 결합은 방향을 보여 주는 손잡이이고, 수분 몇 %나 기공률 몇과 짝지어 맞춘 것이 아니다. 빠진 결합이 10%를 넘으면 이 격자는 실제보다 지나치게 물러져서 손잡이를 10%까지만 열어 두었다
• 천천히 누르기만 했다. 실제 버는 원두를 초속 수 m로 때린다. 네도모바 연구진은 빨리 때리면 약 20% 더 센 힘을 버틴다고 쟀지만, 이 모델에는 속도가 없다
• 온도를 넣지 않았다. 우먼 등(2016)은 원두를 영하 196 °C까지 식히면 가루 개수 분포의 최빈값이 31% 작아지고 미분 컷오프가 70 µm에서 61 µm로 내려간다고 보고했다. 얼린 원두 이야기는 이해충돌 논란까지 함께 따로 다룬다
• 피티아 등(2001, 2007)의 숫자를 보지 못했다. 로스팅과 수분이 원두 강도를 어떻게 바꾸는지에 대한 이 글의 서술은 두 논문의 초록에 기댄 것이다
• 크기 효과는 계산이다. 커피 원두의 와이블 계수도, 켄들의 임계 크기도 커피에서 잰 값이 없다

정리

• 라이트 로스트 아라비카 한 알은 두께 방향으로 눌렀을 때 30~60 N, 두께의 6~8%(0.27~0.38 mm)에서 처음 갈라졌다. 같은 묶음 안에서도 24 N부터 73 N까지 흩어졌고, 크기나 무게와는 관계가 없었다
• 원두는 한 번에 가루가 되지 않는다. 힘 곡선은 톱니처럼 오르내리며 조각이 하나씩 쪼개진다. 빨리 때리면 약 20% 더 버틴다
• 볶은 원두 속은 기공률 약 0.5인 마른 거품이다. 같은 로스팅 정도라도 빨리 볶으면 기공이 더 많다
• 수분 8.8% 원두는 같은 그라인더, 같은 설정에서 큰 봉우리가 424 µm에서 1,949 µm로 굵어졌고 미분은 절반 아래로 줄었다
• 원두 단면 모델은 힘과 거리 두 숫자만 맞췄는데 받은 일(7.4 mJ)과 알마다의 흩어짐(39%)도 실측 범위에 들었다. 첫 균열은 대부분 배 쪽 골 둘레에서 시작했고, 골을 지우면 강도가 세 배가 됐다
• 늘어남(수분 흉내)은 첫 균열 힘보다 받은 일을 더 크게 늘렸고, 빠진 결합(기공 흉내)은 힘을 크게 줄였다
• 작은 조각은 가장 약한 고리가 적어 더 높은 응력을 버티지만, 깨는 데 드는 힘은 훨씬 작다. 그 바닥에는 세포가 있다

원두는 칼날에 잘리는 것이 아니라 가장 약한 곳부터 차례로 갈라진다. 그라인더 다이얼 하나로 크기가 하나인 가루가 나오지 않는 이유가 여기서부터 보이기 시작한다.

참고문헌

• Nedomová Š, Trnka J, Stoklasová P, Buchar J (2013). Strength of coffee beans under static and dynamic loading. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis 61(3), 743–749. doi:10.11118/actaun201361030743 — 라이트 로스트 20개 산지, 정적 압축·낙하 시험
• Nedomová Š (2010). Crushing of roasted Arabica coffee beans. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis 58(4), 177–182. doi:10.11118/actaun201058040177 — 다섯 묶음의 첫 균열 힘·변형률·일(표 II)
• Baggenstoss J, Perren R, Escher F (2008). Water content of roasted coffee: impact on grinding behaviour, extraction, and aroma retention. European Food Research and Technology 227(5), 1357–1365. doi:10.1007/s00217-008-0852-8
• Pittia P, Nicoli MC, Sacchetti G (2007). Effect of moisture and water activity on textural properties of raw and roasted coffee beans. Journal of Texture Studies 38(1), 116–134. doi:10.1111/j.1745-4603.2007.00089.x — 초록만 확인
• Pittia P, Dalla Rosa M, Lerici CR (2001). Textural changes of coffee beans as affected by roasting conditions. LWT – Food Science and Technology 34(3), 168–175. doi:10.1006/fstl.2000.0749 — 초록만 확인
• Pittia P, Sacchetti G 외 (2011). Evaluation of microstructural properties of coffee beans by synchrotron X-ray microtomography: a methodological approach. Journal of Food Science 76(2), E222–E231. doi:10.1111/j.1750-3841.2010.02009.x — 초록만 확인
• Schenker S (2000). Investigations on the Hot Air Roasting of Coffee Beans. 박사 학위 논문, ETH Zürich, Diss. ETH No. 13620 — 기공률·밀도(표 10), 세포 크기 인용
• Schenker S, Handschin S, Frey B, Perren R, Escher F (2000). Pore structure of coffee beans affected by roasting conditions. Journal of Food Science 65(3), 452–457. doi:10.1111/j.1365-2621.2000.tb16026.x — 초록만 확인
• Laverse J, Frisullo P, Conte A, Del Nobile MA (2012). X-Ray Microtomography for Food Quality Analysis. In: Food Industrial Processes – Methods and Equipment, InTech. doi:10.5772/32264
• Cloete KJ 외 (2019). Physico-elemental analysis of roasted organic coffee beans from Ethiopia, Colombia, Honduras, and Mexico using X-ray micro-computed tomography and external beam particle induced X-ray emission. Food Chemistry: X 2, 100032. doi:10.1016/j.fochx.2019.100032
• Navarini L, Mancini L, Saccomano G, Crisafulli P (2025). Morphological analysis of Coffea arabica beans roasted by different industrial processes using synchrotron radiation microtomography. ASIC 2025 포스터. PDF — 학회 포스터
• Nagaraju VD, Bhattacharya S (2010). Roasting green coffee beans using spouted bed roaster: changes in physical characteristics. Journal of Food Science and Technology. doi:10.1007/s13197-010-0088-z — 초록만 확인
• Uman E 외 (2016). The effect of bean origin and temperature on grinding roasted coffee. Scientific Reports 6, 24483. doi:10.1038/srep24483
• Kendall K (1978). The impossibility of comminuting small particles by compression. Nature 272, 710–711. doi:10.1038/272710a0 — 초록만 확인
• Mo C, Johnston R, Navarini L, Liverani F, Ellero M (2023). Exploring the link between coffee matrix microstructure and flow properties using combined X-ray microtomography and smoothed particle hydrodynamics simulations. Scientific Reports 13, 16374. doi:10.1038/s41598-023-42380-y
• Weibull W (1951). A statistical distribution function of wide applicability. Journal of Applied Mechanics 18, 293–297. doi:10.1115/1.4010337

이미지 출처

• 원두 µCT 단면(두 번째 그림의 왼쪽 세 장): Laverse J, Frisullo P, Conte A, Del Nobile MA (2012), Food Industrial Processes – Methods and Equipment, InTech, 그림 1. CC BY 3.0. 원두 둘레를 잘라 내고 흑백을 뒤집었으며 글자를 더했다
• 첫 번째·세 번째 그림: Nedomová(2010, 2013)와 Baggenstoss 등(2008)의 표와 그림에서 읽은 숫자로 직접 다시 그렸다. 원 논문의 그림은 쓰지 않았다
• 그 밖의 그림, 표지, 시뮬레이션: 직접 제작