KR100998672B1 - 맥주 제조용 월풀장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

맥주 제조용 월풀장치가 제공된다.

본 발명에 따른 맥주 제조용 월풀장치는 상이한 높이에서 맥즙을 분사할 수 있는 복수의 노즐을 구비한 월풀조를 포함하는 것을 특징으로 하며, 맥주 제조시 발생하는 브레이크등의 침전물을 효과적으로 제거함으로써 맥주의 맛을 향상시키고 풍미를 증진시키는 효과가 있다.

Description

맥주 제조용 월풀장치 및 그 제어방법{Whirlpool apparatus for producing and method for controlling the same}

본 발명은 맥주 제조용 월풀장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 맥주 제조시 발생하는 응고된 단백질을 효율적으로 제거함으로써 발효 후 맥주의 맛을 향상시킬 수 있도록 고안된 맥즙 침전용 월풀장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

맥주를 제조하기 위해서 먼저 보리를 싹틔워 맥아를 만든 후 맥아와 녹말질 부원료로 맥즙을 형성하고 홉을 첨가하여 끓인 뒤 냉각시킨다. 이 냉각된 맥즙에 맥주효모를 넣어 발효시키고 일정 기간 저장·숙성한 후 여과하여 바로 제품화하면 생맥주가 되고, 병이나 캔에 넣어 저온살균 처리하면 오래 보관할 수 있는 맥주가 된다. 상기 공정에 사용되는 장치에 따른 제조공정은 다음과 같다.

맥아 분쇄기

두 개의 로울러 분쇄기가 맥아를 요구되는 굵기의 고운 가루로 분쇄한다.

호퍼 (깔때기)

호퍼는 분쇄된 맥아를 담아 담금에 사용한다.

열수 탱크

전분질을 당분으로 변환시키는 당화조(糖化槽)에 쓰이는 양조용수와 Sparging에 필요한 물을 가열하는데 사용한다.

맥아가루 / 맥아즙 여과기

맥아가루와 뜨거운 물을 섞는데 쓰인다. 맥아로부터 깨끗한 맥즙을 추출하기 위해서 False bottom이 사용된다. 사용되고 남은 곡물은 가축사료로 사용된다.

전환판넬과 이송펌프

맥아가루/맥즙 여과기로부터 액체를 끓임솥과 그리고 발효기로 이송하는 데 사용된다. 사용과 청소에 편하도록 설계된다.

양조끓임솥 / 월풀 (침전조)

맥즙은 정해진 당도(Brix)까지 끓여진다. 이때 호프를 향과 쓴맛을 위해 첨가한다. 맥즙은 끓여진 후 침전되어 끓임솥 중앙에 가용성 단백질로 모아 진다. 깨끗한 맥즙은 열교환기를 통과하여 냉각되어 발효기로 옮겨진다.

열교환기

수돗물 또는 차가운 프로필렌 글리콜을 냉매로 사용하여, 맥즙을 발효기로 가기 전에 약 10˚C에서 17˚C까지 적당한 발효 온도까지 냉각한다.

발효/ 숙성 탱크(개방형, 폐쇄형 또는 유니탱크형 )

맥즙은 이 탱크로 이송되어 이미 있던 효모와 합쳐지고 발효된다(대개 3일에서 7일). 발효탱크는 숙성탱크로 사용되거나, 별도의 용기로 맥주를 보내어 숙성시킨다.(대개 10일에서 20일 소요)

여과

서빙 탱크로 이동하는 맥주에 남아있는 모든 효모와 침전물을 여과하는데 사용된다. 이렇게 함으로써 저장기간을 늘리고 보다 맑은 맥주를 만든다. 그러나 맥주는 반드시 여과해야만 하는 것은 아니다.

글리콜 저장소 / 냉각기

차가운 글리콜은 여기서부터 이송되어 각각의 냉각된 용기로 이동되어 맥주의 온도를 유지하고 콘트롤한다. 글리콜은 또한 열교환기 내의 맥즙을 냉각시키는 데도 사용된다.

이송펌프

맥주를 발효기로부터 서빙탱크로 이송하는데 사용된다. 또한 세척액(가성소다)을 사용할 때도 사용된다.

서빙 탱크

맥주의 이산화탄소 레벨을 조절하기 위해서 맥주를 carbonator에 통과시키면서 이산화탄소를 포화시킨다. 이 탱크로부터 맥주는 맥주 분배기를 통해서 생맥주로 제공될 수 있다.

이산화탄소 탱크

맥주에 CO₂를 포화시키고,맥주공급을 위해 탱크의 압력을 유지시킨다.

상기 맥주 제조공정 중 특히 침전과정은 맥주 제조공정에서 생성된 브레이크를 제거하는 필수적인 과정이며, 맥주의 향미를 좋게 하고 품질을 결정하는데 중요한 과정이다. 브레이크(break)는 맥즙에 포함되어 있는 단백질이 응집, 침전된 것 을 의미하며 맥즙을 끓일때 생성되는 것을 핫브레이크(hot break), 냉각하고 있을때 생성되는 것을 콜드브레이크(cold break)라고 한다. 맥즙을 끓이면서 발생하는 핫브레이크와 맥즙을 냉각시키면서 발생하는 콜드브레이크를 침전시켜야 발효 후의 맥주 맛이 시원하게 된다. 핫브레이크 및 콜드브레이크인 단백질이 맥주 속에 남아있으면, 맥주 맛이 텁텁해 진다. 이러한 브레이크를 제거하는 것이 맥주의 품질을 결정하는 주요 요소가 되며 이를 위한 연구가 진행되고 있으나 현재까지 침전물 회수 효율이 높은 침전장치의 개발은 미미한 실정이다.

침전물을 제거하는 방법의 여러 가지가 있으나 효율적인 방법은 월풀링이라는 방법인데 큰 통에 맥즙을 저장하고 저어주면 침전물이 가운데 가라앉게 되는데 이 원리를 이용한 것이다. 즉 월풀장치는 맥즙을 회전시켜 침전물을 통의 바닥에 가라앉게 한다. 현재 사용되고 있는 월풀장치는 월풀조의 밑 바닥으로부터 중간 정도의 높이의 내벽에 하나의 노즐이 연결되어 있고 이 노즐을 통해 월풀조 내부로 맥즙이 유입되는 형태이다. 이러한 형태의 월풀장치는 일정량의 맥즙을 침전시킬때에는 효율이 최대가 되나 그보다 많거나 적은 양의 맥주 제조공정시 침전효과가 떨어지는 문제점이 있다. 또한 월풀조 내부로 유입되는 맥즙의 유속을 독립적으로 제어하는 방식이 아닌 맥주제조공정 전체가 일괄적으로 제어되고 있는 방식이기 때문에 원료나 브레이크의 상태, 또는 종류에 따라서 침전과정을 제어하기 어려운 문제가 있다. 침전과정이 맥주의 품질을 결정하는 중요한 단계임에 비추어 효율적이면서 독립적으로 제어 가능한 침전장치의 개발이 필요하다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 다양한 양의 맥즙의 침전공정에 대해서 맥아즙에 포함된 이물질에 대한 침전 효율을 향상시킨 월풀장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 두번째 과제는 맥아즙에 포함된 이물질에 대한 침전효율이 극대화시키는 월풀 장치에 대한 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 첫번째 과제를 달성하기 위해서,

맥주 제조에 사용되는 월풀장치에 있어서,

상이한 높이에서 맥즙을 분사할 수 있는 복수의 노즐을 구비한 월풀조를 포함하는 것을 특징으로 하는 월풀장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 월풀조를 제어하는 자동제어시스템을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 상기 복수의 노즐은 상기 제어장치에 의해서 독립적으로 개폐가 조절될 수 있다.

또한 본발명은 상기 두번째 과제를 달성하기 위해서,

상기 월풀장치를 이용하여 맥즙을 침전시키는 공정에 있어서,

월풀조 바닥으로부터 가까운 노즐로부터 순차적으로 개방하여 맥즙을 투입하는 것을 특징으로 하는 월풀장치 제어방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 노즐로부터 공급되는 맥즙의 수위가 노즐위치에 도달했을때 해당되는 노즐이 개방될 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 상기 노즐로부터 공급되는 맥즙의 수위가 노즐위치에 도달했을때 해당되는 노즐만 개방되며 동시에 해당되는 노즐 이외의 나머지 노즐은 폐쇄될 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 상기 맥즙이 월풀조의 바닥으로부터 채워지는 높이는 수위계에 의하여 측정될 수 있다.

본 발명에 따르면 상이한 높이에서 맥즙을 분사할 수 있는 복수의 노즐을 포함한 월풀조를 통해서 보다 효과적으로 맥즙의 이물질 및 브레이크를 침전시킴으로써 맥주의 품질을 향상시킬 수 있다. 더불어 현재 사용되고 있는 월풀장치와는 달리 1회의 맥주제조시 사용되는 맥즙의 양에 따라 노즐의 개패를 조절하여 가장 효과적인 침전 조건을 설정할 수 있다. 또한, 자동제어 장치를 통해서 맥즙의 침전과정을 독립적으로 제어할 뿐 아니라 복수개의 노즐을 개별 통제함으로 맥주 제조 공정을 효율적으로 관리할 수 있고 공정의 정밀성을 더 할 수 있는 장점이 있으며, 본 발명의 월풀장치를 산업 현장에 도입할 경우 자동화 시스템으로 인건비를 절감하여 생산원가를 낮추는 효과가 있다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

구체적으로, 본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위해서, 맥주 제조에 사용되는 월풀장치에 있어서, 상이한 높이에서 맥즙을 분사할 수 있는 복수의 노즐을 구비한 월풀조를 포함하는 것을 특징으로 하는 월풀장치를 제공한다. 상기 월풀 장치는 맥아즙을 침전시키기 위한 장치 중의 하나로, 큰 통에 맥즙을 저장하고 저어주면 침전물이 가운데 가라앉게 되는 원리를 이용한 것이다. 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 의한 월풀조 내의 배출 노즐 장치의 모식도이다. 도 2a 및 도 2b에 의하면 월풀조 내 노즐의 높이를 조절하기 위하여 월풀조 바닥으로부터 일정 간격으로 노즐이 구비된다. 월풀조 내의 노즐의 높이에 따라 침전효과에 차이가 난다. 즉, 노즐이 월풀조 바닥으로부터 낮게 위치할수록 침전효과가 향상되며, 이에 대한 실험결과는 비교예 1과 도 4에 도시하였다. 이는 월풀링은 맥즙을 회전시켜 침전물을 바닥에 가라앉게 하는 원리를 이용한 것인데, 침전조에 유입되는 맥즙의 수면이 노즐 위치에 도달되기 전까지는 맥즙이 내부 벽을 타고 흐를 뿐 맥즙의 회전이 일어나지 않기 때문이며, 따라서 노즐이 침전조로부터 높이 위치할수록 맥즙의 회전 효과가 작아지고 침전도가 낮아지게 된다. 맥주제조시 1회에 사용되는 맥즙의 투입양은 차이가 있으므로 적은 양의 맥주를 제조할 경우 월풀조로부터 가장 낮은 높이에 위치한 노즐만 개방하여 침전효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다. 본 발명에 의한 상이한 높이에서 맥즙을 분사할 수 있는 복수의 노즐을 포함한 월풀조를 사용하여 다양한 높이에서 월풀조 내에 맥즙을 투입하도록 복수개의 노즐의 개폐를 조절하여 침전도 효과를 조절할 수 있다.

또한 본 발명에 의한 월풀장치는 상기 월풀조를 제어하는 자동제어시스템을 더 포함할 수 있다. 상기 월풀조는 맥즙을 회전시켜 침전물을 가운데 가라앉게 하는 장치이며, 상기 자동제어시스템은 상기 월풀조의 유입 유량, 속도, 노즐의 개폐등을 자동으로 조절하도록 제어하는 장치이다. 즉, 전체 시스템은 월풀조, 그 내부의 복수의 상이한 높이에서 분사할 수 있는 노즐, 각 노즐에 대한 솔레노이드(solenoid)밸브, 각 솔레노이드를 제어할 수 있는 릴레이 보드(relay boards), 맥즙을 공급하는 펌프 및 그 인버터(inverter), 상기 장치를 자동 제어할 수 있는 제어부로 구성된다. 상기 월풀 장치의 모식도를 도 1에 도시하였다. 종래 월풀 장치는 맥주 제조 공정에 사용되는 일련의 제조 장치의 한 부분으로 맥즙의 투입 및 배출 속도와 투입량 등을 일괄적으로 조절하는 방식에 의하였다. 따라서, 맥즙의 침전단계 자체에 대한 최적화 및 제어가 어려운 실정이었다. 본 발명에 의한 침전장치는 자동제어시스템을 통해 독립적으로 월풀장치에 대한 제어를 가능하게 하여, 양조과정 중에서 침전단계에 대하여 각종 변수에 알맞은 조절을 가능하도록 하였다. 상기 자동제어시스템은 컴퓨터, 그 프로그램, 데이터 수집 및 제어 키트(kit)로 구성된다.

상기 복수의 노즐은 상기 제어장치에 의해서 독립적으로 개폐가 조절될 수 있다. 각 노즐에 대한 솔레노이드(solenoid)밸브, 각 솔레노이드를 제어할 수 있는 릴레이 보드(relay boards), 맥즙을 공급하는 펌프 및 그 인버터(inverter)가 개별적으로 장착되며 이는 자동제어시스템에 의하여 제어가능하다. 또한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 노즐의 개폐는 월풀조에 투입되는 맥즙의 수위를 변 수로 하여 조절될 수 있으며 상기 수위를 측정하기 위해서 월풀조 바닥에 수위계를 포함할 수 있다. 상기 수위계는 압력식을 사용함이 바람직하나 이에 한정되지 않으며, 당업자가 수위를 측정할 때 통상적으로 사용하는 수위계를 사용할 수 있다. 상기 수위계는 센서를 구비할 수 있으며, 센서의 연결줄은 월풀조 내의 유체 흐름을 최대한 방해하지 않도록 월풀조의 내벽에 밀착시키는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여 상기 월풀장치를 이용하여 맥즙을 침전시키는 공정에 있어서, 월풀조 바닥으로부터 가까운 노즐로부터 순차적으로 개방하여 맥즙을 투입하는 것을 특징으로 하는 월풀장치 제어방법을 제공한다. 상기 기재한 바와 같이, 월풀조 내의 노즐의 높이에 따라 침전효과에 차이가 난다. 월풀조 바닥으로부터 가까이 위치한 노즐로부터 월풀조에 맥즙을 투입할수록 침전효과가 향상되는데 이는 침전조에 유입되는 맥즙의 수면이 노즐 위치에 도달되기 전까지는 액체의 회전이 없이 벽을 타고 흐르는 과정에 해당 되기 때문에 노즐이 침전조로부터 높이 위치할수록 액체 회전 효과가 작아지기 때문이다. 즉, 월풀링은 맥즙을 회전시켜 침전물을 가라앉게 하는 원리를 이용한 것으로, 월풀장치의 회전효과를 극대화시키기 위해 맥즙이 월풀조 내벽을 타고 흐르는 과정을 최소화하여 침전효과를 향상시키는 것이 본 발명의 핵심이다. 또한 본 발명은 복수개의 노즐을 사용함으로 투입하는 맥즙의 양에 따라 가장 효과적인 침전 조건을 설정할 수 있는 장점이 있다. 즉, 적은 양의 맥주를 제조할 경우 월풀조로부터 가장 낮은 높이에 위치한 노즐만 개방하여 침전효율을 극대화할 수 있으나, 1회 제조하는 맥주의 양이 상대적으로 다량이어서 월풀조의 바닥으로부터 가장 높이 위치한 노즐 까지 맥즙을 투입해야 하는 경우 순차적으로 노즐을 개방함으로써 침전효율을 높일 수 있다.

상기 노즐로부터 공급되는 맥즙의 수위가 노즐위치에 도달했을때 해당되는 노즐이 개방될 수 있다. 맥즙이 월풀조의 벽을 타고 흐르는 과정이 짧고 맥즙이 월풀조 내에서 회전하는 과정이 길수록 침전효율이 높아지므로 맥즙의 침전효율을 극대화하기 위해서는 맥즙의 수위가 노즐위치에 도달했을때 해당되는 노즐을 개방함이 바람직하다. 구체적으로 월풀조의 바닥으로부터 가장 가까운 노즐을 개방하여 월풀조 내에 맥즙을 투입하기 시작하고, 맥즙의 수위가 제 2 노즐 지점까지 도달 했을때 제 2 노즐을 개방하며 이 후 맥즙의 수위가 높아짐에 따라 제 3 노즐등을 순차적으로 개방한다. 이때 개방되는 노즐보다 낮은 위치에 있는 노즐은 모두 개방상태를 유지한다. 상기 제어방법에 의해 침전장치를 구동할 경우 맥즙이 월풀조의 벽을 타고 흐르는 과정을 최소화하고 맥즙의 회전 효과를 향상시켜 결과적으로 침전효과가 증대된다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 상기 노즐로부터 공급되는 맥즙의 수위가 노즐위치에 도달했을때 해당되는 노즐만 개방되며 동시에 해당되는 노즐 이외의 나머지 노즐은 폐쇄될 수 있다. 즉, 복수의 노즐 중 맥즙의 수위 상승에 따라 개방된 노즐을 제외하고 나머지 노즐은 폐쇄상태를 유지한다. 구체적으로, 월풀조의 바닥으로부터 가장 가까운 노즐을 개방하여 월풀조 내에 맥즙을 투입하기 시작하고, 맥즙의 수위가 제 2 노즐 지점까지 도달했을때 제 2 노즐을 개방하며 이 후 맥즙의 수위가 높아짐에 따라 제 3 노즐등을 순차적으로 개방한다. 이때 개방되 는 노즐보다 낮은 위치에 있는 노즐은 모두 폐쇄상태를 유지한다. 이 경우 상기 맥즙의 수위에 해당되는 노즐과 그보다 낮은 위치에 있는 노즐을 모두 개방한 경우보다 침전 효율이 더 향상되게 되는데 이는 맥즙의 수위에 해당되는 노즐보다 낮은 위치에 있는 노즐이 폐쇄됨으로 회전의 근원이 바닥과 더 떨어지게 되어 회전에 대한 저항이 감소 될 뿐 아니라 월풀조 바닥에 형성된 침전물의 구조를 와해할 가능성이 배제되기 때문이다.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 상기 맥즙이 월풀조의 바닥으로부터 채워지는 높이는 수위계에 의하여 측정될 수 있다. 상기 맥즙의 수위를 측정하기 위해서 월풀조 바닥에 수위계를 포함할 수 있다. 상기 수위계는 압력식을 사용함이 바람직하나 이에 한정되지 않으며, 당업자가 수위를 측정할 때 통상적으로 사용하는 수위계를 사용할 수 있다. 수위계는 센서를 구비할 수 있으며, 센서의 연결줄은 월풀조 내의 유체 흐름을 최대한 방해하지 않도록 월풀조의 내벽에 밀착시키는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 월풀장치

장치는 크게 자동제어 시스템 구성 및 월풀조 내 새로운 장치의 개발로 나눌 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 구현한 월풀장치를 도 1에 도시하였다. 즉, 전체 시스템은 도 1과 같이 월풀조 및 그 내부의 다섯 높이에서 분사할 수 있는 노즐, 각 노즐에 대한 솔레노이드 밸브, 각 솔레노이드를 제어할 수 있는 relay boards, 맥즙을 공급하는 펌프 및 그 변환기(inverter), 상기 장치를 자동 제어할 수 있는 제어부(컴퓨터, 그 프로그램, 데이터 수집 및 제어 kit (LabView 사))로 구성하였다.

월풀조 내 노즐장치를 도 2a 및 도 2b에 도시하였다. 월풀조 내 노즐의 높이를 조절하기 위하여 월풀조 바닥으로부터 5cm 간격으로 노즐을 제작하였다(D=5 cm). 월풀조 바닥에서 가까운 노즐부터 각각 S1, S2, S3, S4, 및 S5로 표시하였다.본 발명의 일 실시예에 따른 월풀장치의 제원은 표 1에 나타내었다.

장치	부품	제원
월풀조	직경 높이 바닥의 경사 배출구	44cm 30 cm 10도 2 곳: 바닥 최하단에 1 곳 바닥에서 8 cm 높이에 1곳
노즐	개수 노즐의 직경 노즐의 위치 　 노즐 출구의 방향	5개 1.3 cm 월풀조 바닥으로부터 순서대로 5 cm 높이 간격으로 위치 월풀조의 동심원 방향
수위계	Type 센서의 월풀조내 위치	압력식 바닥과 접촉하게 놓음 센서의 연결줄은 유체 흐름을 최대한 방해치 않도록 내벽에 밀착시킴

본 발명에 따른 침전공정

새로이 제작된 월풀 장치의 가동 순서는 다음과 같았다.

- 맥즙의 월풀조 내로의 유입을 펌프(rotary gear 정량펌프, 동해펌프)에 연결된 인버터(inverter)를 조절하여　 18.12ℓ/s, 14.20 ℓ/s, 13.42 ℓ/s의 여러 조건으로 공급한다.

- 동시에 컴퓨터에 의한 자동공급장치를 가동하여 노즐의 개폐를 조절한다.

- 최종 월풀조의 상부 밸브를 열고 맥즙(wort 상태)을 배출하고 더 이상의 배출이 없음을 확인하고 다음 단계로 최하부 밸브를 열고 최종 맥즙을 회수한다.　　

실험예

노즐의 개패 조절

노즐 개폐는 다음과 표 2와 같이 조절하였다.

Cases	노즐의 개방	작동
비교예1	S1, S2, S3, S4, S5	전 과정에 단순히 하나의 유입구만 열어 놓음
실험예1	S1 → S2 → S3 → S4 → S5	수위계에 의하여 각 노즐위치에 맥즙이 바닥으로부터 채워지면서 도달했을 때 해당되는 유입구가 열림과 동시에 전에 열렸던 유입구는 자동으로 닫힘
실험예2	S1 → S1&S2 → S1&S2&S3 → S1&S2&S3&S4 → S1&S2&S3&s4&S5	수위계에 의하여 각 노즐위치에 맥즙이 바닥으로부터 채워지면서 도달했을 때 해당되는 유입구가 순차적으로 열림

이 경우 실험예 2의 작동시 입력한 컴퓨터 자동공급장치의 가동에 대한 프로그램의 내용은 도 3과 같다.

실험결과(침전물의 퍼짐크기 측정)

비교예 1, 실험예 1 및 실험예 2에 따라 본 발명의 침전공정을 수행한 후 월풀조 바닥에 침전한 침전물을 회수하여 퍼짐크기를 측정하였다. 실험결과는 도 4에 나타내었다. 침전물의 퍼짐크기가 클수록 침전효과가 크다고 할 수 있다.

비교예 1의 경우 4가지 높이에 위치한 투입구 중 하나만 열고 가동했을 경우 S1이 가장 침전에 효과적인 것으로 나타났고 S2, S3, S4의 순으로 나타났다. 그 이유를 S2의 경우를 예를 들어 설명하면, 그 수면이 그 투입구의 위치에 도달되기 전까지는 액체의 회전이 없이 벽을 타고 흐르는 과정에 해당하기 때문에 투입구가 가장 바닥에 위치하는 S1의 경우보다 액체 회전 효과가 작기 때문에 침전도가 낮아지는 것으로 해석할 수 있다. 이와 같은 원리로서 S3, S4의 경우는 더 침전도가 악화됨을 이해할 수 있다. 한편, 보통 현장에서 사용되는 월풀조의 구조를 보면 일반적으로 S3의 위치에 단일 투입구가 있는데 이로 보아 본 고안 장치를 적용한다면 기존의 장치 성능의 개선에 큰 효과가 있을 것으로 기대된다.

실험예 1의 경우 액체의 투입을 S1을 열고 시작한 후 그 수면이 S2에 도달하면 S2를 열고 동시에 S1을 닫고, 계속해서 그 수면이 S3에 도달하면 상기와 같은 방식으로 순차적으로 투입구를 열어 액체를 공급하는 조건을 의미한다. 그 결과 액체 회전이 효과적으로 되어 침전력이 향상되었다. 더 상세하게는 비교예 1의 최적 조건인 S1과 비교할 때 실험예 1의 경우에는 S2에 수면이 도달하면 S1이 닫히게 되어 회전의 근원이 바닥과 더 떨어지게 되어 회전에 대한 저항이 감소 되며, 또한 비교예 1에서 예상할 수 있는 지속적인 S1에서의 액체 공급에 따른 바닥에 형성된 침전물의 구조를 와해할 수 있는 부작용이 실험예 1에서는 배제됨으로 결과적으로 실험예 1이 비교예 1보다 그 성능이 우수함을 알 수 있다.

실험예 2의 경우 액체의 투입을 S1을 열고 시작한 후 그 수면이 S2에 도달하면 S2를 열고 실험예 1과 달리 S1도 계속적으로 열어 놓고, 계속해서 그 수면이 S3에 도달하면 상기와 같은 방식으로 순차적으로 투입구를 점차 모두 열어 액체를 공급하는 조건을 의미한다. 그 효과는 비교예 1의 S1 경우와 실험예 1의 중간 정도로 나타났다. 실험예 2 또한 실험예 1의 경우와 같은 효과를 기대할 수 있지만 실험예 1의 경우와는 달리 하나가 아닌 여러 개의 노즐이 동시에 열려 맥즙을 공급하므로 그 유속이 감소하여 회전효과가 낮아지기 때문으로 해석할 수 있다.

한편, 도 5a 내지 도 5c는 각각 비교예1(S3), 실험예1, 실험예2의 경우 투입속도에 따른 퍼짐크기를 나타낸 그래프이다. 도 5a 내지 도 5c에 의하면 펌프 공급 속도 증가에 의한 침전도 향상 효과는 비교예 1 및 실험예 1보다 실험예 2에서 더 급증한 것을 알 수 있다. 따라서 빠른 속도로 맥즙을 투입시킬 경우 실험예 2의 방법으로 침전공정을 진행함이 효율적이다.

도 1은 본 발명에 의한 월풀장치의 모식도이다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 의한 월풀조 내의 배출 노즐 장치의 모식도이다.

도 3은 자동제어공급 프로그램의 알고리즘을 도시한 그래프이다.

도 4는 월풀조 내의 노즐의 높이와 이에 따른 침전도의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 5a 내지 도 5c는 각각 비교예1(S3), 실험예1, 실험예2의 경우에 있어서 투입속도에 따른 침전물의 퍼짐크기를 나타낸 그래프이다.

Claims (9)

1. 맥주 제조에 사용되는 월풀장치에 있어서,

   상이한 높이에서 맥즙을 분사할 수 있고, 노즐 출구의 방향이 월풀조의 동심원 방향인 복수의 노즐을 구비한 월풀조를 포함하는 것을 특징으로 하는 월풀장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 월풀장치는 상기 월풀조를 제어하는 자동제어시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 월풀장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 복수의 노즐은 상기 제어장치에 의해서 독립적으로 개폐가 조절되는 것을 특징으로 하는 월풀장치.
4. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 의한 월풀장치를 이용하여 맥즙을 침전시키는 공정에 있어서,

   월풀조 바닥으로부터 가까운 노즐로부터 순차적으로 개방하여 맥즙을 투입하는 것을 특징으로 하는 월풀장치 제어방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 노즐로부터 공급되는 맥즙의 수위가 노즐위치에 도달했을때 해당되는 노즐이 개방되는 것을 특징으로 하는 월풀장치 제어방법.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 노즐로부터 공급되는 맥즙의 수위가 노즐위치에 도달했을때 해당되는 노즐만 개방되며 동시에 해당되는 노즐 이외의 나머지 노즐은 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 월풀장치 제어방법.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 맥즙이 월풀조의 바닥으로부터 채워지는 높이는 수위계에 의하여 측정하는 것을 특징으로 하는 월풀장치 제어방법.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 맥즙이 월풀조의 바닥으로부터 채워지는 높이는 수위계에 의하여 측정하는 것을 특징으로 하는 월풀장치 제어방법.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 월풀장치는 맥즙의 수위를 측정할 수 있는 수위계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 월풀장치.

Images