KR102259605B1 - 농도 센서를 포함하는 커피 추출용 포타필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커피 추출 과정에서 데이터 센싱이 가능한 포타필터 및 이를 이용한 커피 추출 과정 제어 방법으로서, 바스켓을 수용할 수 있는 포타필터 헤드, 상기 포타필터 헤드에 형성되는 적어도 하나 이상의 센서, 통신 유닛 및 제어 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 하나 이상의 센서를 통하여 센싱된 센싱 데이터를 상기 통신 유닛을 통하여 외부 전자 장치에 송신하도록 구성될 수 있다.

Description

농도 센서를 포함하는 커피 추출용 포타필터{Portafiltter for coffee extraction including concentration sensor}

본 발명은 커피 추출 과정의 센싱이 가능한 포타필터 및 이를 이용한 커피 추출 과정 제어 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는, 하나 이상의 센서 및 통신 유닛을 포함한 포타필터를 제공하여 커피가 추출되는 과정에서의 온도, 압력, 농도를 측정하되, 상기 포타필터를 이용하여 센싱된 온도, 압력, 농도 데이터를 기반으로 상기 커피 추출 과정을 제어함으로써 커피 맛의 품질을 개선하고 일정한 맛을 유지시키도록 하기 위한 방법에 관한 것이다.

현대 사회에서 사람들은 다양한 식음료를 먹고 마시면서 생활하고 있는데, 그 중 많은 사람들이 선호하며 즐기는 음료의 일례로 커피가 있다.

커피는 에스프레소, 아메리카노, 카푸치노, 라떼, 마키아토 등 다양한 종류가 있으며, 이 중 에스프레소는 커피 분말에 가열된 물을 통과시켜 열과 압력을 가하여 뽑아낸 액상 형태의 커피를 말한다.

상기 에스프레소를 추출하기 위한 장치는 1906년에 최초로 개발되었으며, 일반적으로 압력은 9기압 정도, 온도는 90~100℃전후에서 20~30초 안에 약 25~30ml의 커피를 뽑아내도록 설계되어 있다.

위와 같은 에스프레소 추출 장치는, 커피 분말을 담는 용기 즉, 포타필터를 포함하며, 물을 가열하기 위한 보일러 및 상기 보일러에서 미리 설정된 온도로 가열된 온수를 일정한 압력으로 가압하여 가압된 고온수를 상기 포타필터로 공급하는 펌프를 포함하고 있다.

상기 포타필터, 구체적으로는 포타필터 내 바스켓에 로스팅 및 그라인딩 된 커피 분말을 담아두고, 이 곳에 가압된 고온수를 통과시키면켜 고유의 맛과 향을 담고 있는 에스프레소 커피를 추출할 수 있게 된다. 이 때, 상기 크레마를 통해 에스프레소 커피가 잘 추출되었는지의 여부를 알 수 있는데, 이러한 과정에서 특히, 에스프레소의 맛과 향은 커피 원두의 굵기와 양, 로스팅 및 그라인딩 정도에도 영향을 받기는 하나, 상기 추출 과정에서의 압력과 온도, 추출시간 그리고 추출되는 에스프레소의 농도가 가장 큰 영향을 미친다.

따라서, 맛과 향이 좋은 고품질의 에스프레소를 일정하게 추출하기 위해서는 압력, 온도, 물의 양, 추출시간, 농도 등이 매우 면밀히 제어되어야 하는데, 앞서 살펴본 바와 같이 에스프레소 추출 과정은 선술한 다양한 변수들이 존재하기 ◎때문에(때문에), 에스프레소를 추출하는 데에는 일정수준 이상의 기술이 필요하다. 더 나아가 그 품질을 수준높게 개선하기 위해서는 상당한 경험의 축적이 요구된다.

그러나, 카페 또는 커피전문점을 운영하거나 집 또는 사무실에서 커피를 추출해 마시는 대부분의 사람들은, 숙련된 기술을 갖고 있지 못하기 때문에 일정한 커피 맛을 유지하거나 품질을 개선하는데 큰 어려움을 겪고 있으며, 더 나아가 이를 해결하기 위해 전문 바리스타를 고용하는 방법 또한 높은 인건비 등으로 인해 실현할 수 없어 현실적 문제에 부딪히고 있다.

따라서, 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 구체적인 방법이 요구되고 있는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 물이 포타필터 바스켓 내부에 담긴 커피 분말을 통과하며 커피가 추출되는 순간의 압력, 온도 및 농도를 측정하기 위한 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 측정된 압력, 온도 및 농도 데이터를 기반으로 커피 추출을 위한 환경 및 조건을 설정하고 제어함으로써 커피 맛의 품질을 개선하고 일정한 맛을 유지시키도록 하기 위한 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은, 위와 같은 방법을 위한 하나 이상의 센서 및 통신 유닛을 포함한 포타필터 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 포타필터는, 바스켓을 수용할 수 있는 포타필터 헤드, 상기 포타필터 헤드에 형성되는 적어도 하나 이상의 센서, 통신 유닛 및 제어 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 하나 이상의 센서를 통하여 센싱된 센싱 데이터를 상기 통신 유닛을 통하여 외부 전자 장치에 송신하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 포타필터에 있어서, 상기 포타필터는 손잡이를 더 포함하고, 상기 제어 유닛 및 상기 통신 유닛은 상기 포타필터 헤드에 연결된 손잡이 내 형성된 빈 공간에 위치할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 포타필터에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서는 온도 센서, 압력 센서, 및 농도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 포타필터에 있어서, 상기 포타필터는 상기 제어 유닛, 상기 하나 이상의 센서 및 상기 통신 유닛을 구동하기 위한 배터리 유닛을 더 포함하고, 상기 배터리 유닛은 상기 포타필터 헤드에 연결된 손잡이 내 형성된 빈 공간에 위치할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 포타필터에 있어서, 상기 포타필터 헤드의 일측에 길이방향으로 연장되어 형성된 연결부를 더 포함하되, 상기 포타필터 헤드 및 상기 손잡이는 상기 연결부를 통해 연결되며, 상기 포타필터 헤드 내측 벽면의 일측, 상기 연결부의 중심부 및 상기 손잡이의 일측 중심부에는 각각 홀(hole)이 형성되어 있고, 상기 각각의 홀들은 서로 연통되어 있을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 포타필터에 있어서, 상기 외부 전자 장치에 송신된 하나 이상의 센싱 데이터는 상기 외부 전자 장치의 화면에 표시되고, 상기 표시는, 상기 하나 이상의 센싱 데이터의 시간 경과에 따른 변화를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 포타필터에 있어서, 상기 외부 전자 장치에 송신된 하나 이상의 센싱 데이터는, 상기 외부 전자 장치에 저장되어 데이터베이스를 구축할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 커피 추출 과정 제어 방법은, 포타필터에 포함된 하나 이상의 센서를 통하여 센싱된 센싱 데이터를 기반으로 상기 외부 전자 장치가 가이드를 생성하는 단계 및 상기 생성된 가이드를 사용자에게 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 커피 추출 과정 제어 방법은, 상기 센싱 데이터를 기반으로 상기 외부 전자 장치가 상기 포타필터가 결합되는 커피머신을 제어하기 위한 신호를 생성하여 상기 커피머신에 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 물이 포타필터 바스켓 내부에 담긴 커피 분말을 통과하며 커피가 추출되는 순간의 압력, 온도 및 농도를 측정하기 위한 방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 따르면, 측정된 압력, 온도 및 농도 데이터를 기반으로 커피 추출을 위한 환경 및 조건을 설정하고 제어함으로써 커피 맛의 품질을 개선하고 일정한 맛을 유지시키도록 하기 위한 방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 따르면, 위와 같은 방법을 위한 하나 이상의 센서 및 통신 유닛을 포함한 포타필터 장치를 제공하는데 있다.본 발명에 따르면 위와 같은 효과가 있으나, 본 발명에 의해 제공되는 효과는 다음의 효과에 의해 제한되지 않는다.

도 1은 커피 추출에 사용하는 포타필터를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포타필터를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포타필터 바스켓 및 내부에 부착된 센서와 고정 클립을 다른 일 실시예에 따른 포타필터를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 포타필터 바스켓 및 외부표면에 부착된 센서를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 포타필터 바스켓 및 외부에 부착된 센서를 도시한 도면이다.
도 6은는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 포타필터 바스켓 및 하면에 형성된 프로브와 센서를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인 게이지가와 포타필터 바스켓이와 필터바스켓이 온도에 의해 받게되는 영향을 제거해야 할 필요성 및 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 커피 추출 과정 제어 시스템을 구성하는 에스프레소 머신, 포타필터, 측정센서 및 외부 전자 장치들이 서로 간 데이터를 송수신하는 른 외부 전자 장치의 일례를 도시한 도면이다.
도 9은는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 전자 장치의 일례를 도시한 도면이다.본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 포타필터를 도시한 도면이다.
도 10은는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부 및 손잡이에 형성된 홀(hole)을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부 및 손잡이에 형성된 홀(hole)을 나타낸 다른 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 포타필터, 커피머신 및 외부 전자 장치를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 커피 추출 과정 제어 시스템을 나타낸 또 다른 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 커피 추출에 사용하는 포타필터(100)를 도시한 도면이다. 먼저 도 1을 참고하면, 포타필터(100)는 포타필터 헤드(101), 포타필터 바스켓(102), 포타필터 연결부(103), 포타필터 손잡이(104)를 포함할 수 있으며, 이하에서는 설명의 편의를 위해 각각 헤드, 바스켓, 연결부, 손잡이라는 명칭으로 표현한다.

헤드(101)는 바스켓(102)을 수용할 수 있도록 상부와 하부가 연통된 원형의 틀 형상으로 이루어져 있다. 상기 헤드(101)에는 바스켓(102)이 탈착될 수 있으며, 구체적으로 헤드(101)의 상부와 하부가 연통되어 있는 영역에 상기 바스켓(102)을 헤드의 상부에서 하부 방향으로 밀어넣는 방법으로 결합시킬 수 있으며, 반대로 상기 밀어넣어진 바스켓(102)을 상부 방향으로 끌어올리는 방법에 따라 상기 바스켓(102)을 헤드(101)로부터 탈거할 수 있다.

이 때, 헤드(101)에 상기 바스켓(102)이 결합된 경우, 바스켓(102)의 결합상태가 유지될 수 있도록 하기 위해, 상기 헤드(101)의 상부 외주면에는 상기 외주면 전체를 둘러싸는 형상으로 상기 바스켓(102)이 밀착 고정될 수 있는 거치부가 형성되어 있을 수 있다. 상기 거치부는 위와는 달리 파여진 홈 형상으로 형성될 수도 있다.

한편, 상기 헤드(101)는 포타필터(100)의 다른 일 구성인 손잡이(104)가 연결될 수 있도록 하기 위해 상기 헤드(101)의 일측에 연결부(103)가 형성될 수 있으며, 구체적으로 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 헤드(101)의 일 영역에 길이방향으로 돌출되어 형성될 수 있다.

이 때, 상기 연결부(103)는 손잡이(104)와 연결되기 위해 내측에 무두볼트(예컨대, 육각볼트, 접시머리볼트 등) 또는 그에 대비되는 홈이 형성되어 있을 수 있다.

상기 손잡이(104)는 사용자가 포타필터(100)를 사용하고자 하는 경우, 이를 파지하기 위한 부분을 의미하며, 연결부(103)를 통해 헤드(101)와 결합될 수 있으며, 구체적으로 앞서 언급한 바와 같이 일측에 무두볼트 또는 그에 대비되는 홈이 형성되어 있을 수 있다.

예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 손잡이(104) 일측에 무두볼트가 형성되어 있는 경우에는, 연결부(103)에 상기 무두볼트에 대비되는 홈이 형성되어 있을 것이며, 그 반대의 경우도 있을 수 있다. 이 경우, 상기 무두볼트와 그 홈을 서로 맞닿게 한 뒤 일정한 방향(예를 들어, 시계방향)으로 회전시키면 상기 손잡이(104)와 헤드(101)를 연결부(103)를 통해 고정시킬 수 있으며, 다시 반대 방향(예를 들어, 반시계방향)으로 회전시키면 앞서의 고정을 해제시킬 수 있다.

한편, 다시 도 1을 참고하면, 포타필터 헤드(101)에 탈착 가능한 상기 바스켓(102)은, 커피 분말을 담고 물이 통과될 수 있도록 하기 위해, 내측에는 일정한 크기의 공간이 형성되어 있으며, 하부 바닥면은 복 수의 타공이 형성되어 있다.

바스켓(102)의 직경은 보통 56mm, 58mm 등 다양한데, 주로 58mm를 사용하고 있으나, 본 발명에서는 이에 제한되지는 않는다. 또한, 바스켓(102) 내 벽면의 형상이나 커피가 담기는 용량은 제품마다 상이할 수 있으므로, 본 발명에서는 바스켓(102) 내부의 벽면 형상이나 커피 용량은 특별히 제한되지 않는다.

한편, 앞서 언급한 바와 같이 커피는 추출과정의 미세한 차이에도 맛과 향에 큰 차이가 발생하며, 그로 인해 상당한 경험이 축적된 전문가만이 커피맛을 일정하게 유지하거나 수준 높게 개선할 수 있다.

다만, 대부분의 사람들은 숙련된 기술을 갖고 있지 못하며, 전문 바리스타를 고용하는 것 또한 높은 인건비 등의 문제로 인해 현실적인 개선 방향이 될 수 없다.

따라서, 위와 같은 개선 방향을 보다 일반화 시키기 위해서는 전문가의 경험적 지식이 기술로 구현될 필요가 있으며, 구체적으로는 포타필터 내 바스켓(102)에서 물이 커피 분말을를 통과하는 순간의 물리화학적 변화를 직접적으로 측정하되, 상기 측정된 데이터를 축적하고 분석하여 커피의 맛과 향에 어떠한 원인이 어떠한 결과로 영향을 미쳤는지 확인할 필요가 있다.

이에, 본 발명의 일실시예에 따르면 포타필터 헤드(101)에 탈착 가능한 바스켓(102)은 다양한 상태를 센싱하기 위한 적어도 하나 이상의 센서를 포함하여 이루어질 수 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 상기 바스켓(102)은 온도센서, 압력센서, 농도센서를 포함하는 것으로 표현하나, 이에 제한되지는 않으며, 현재 개발되었거나 향후 개발될 다양한 센서가 결합될 수 있다.

또한, 이하에서는 온도센서, 압력센서, 농도센서가 바스켓(102)의 내부, 외부, 하면 등의 영역에 각각 별개로 위치하는 것을 전제로 하여 설명하나 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 센서의 종류와 위치는 서로 변경되거나 혹은 동일한 위치에 형성될 수도 있다.

먼저, 상기 바스켓(102)에는 온도센서가 결합될 수 있으며, 상기 온도센서는 커피머신 내 물을 가열하기 위한 보일러에서 미리 설정된 온도로 가열된 후 일정한 압력으로 가압된 고온수(이하, 물)가 상기 바스켓(102)에 가해지는 경우, 상기 물이 커피 분말을 통과하는 순간의 순간온도를 측정하기 위한 것이다.

이 때, 상기 센서는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 바스켓(102) 내부에 위치할 수도 있고, 이와 달리 도 4, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 바스켓(102) 외부 표면이나 도 6에 도시된 바와 같이 상기 커피 분말을 통과하고 난 커피가 새어나오배출되는 바스켓 하면에 위치할 수도 있다. 다만, 상기 온도 센서(301)는 물이 커피 분말을 통과하는 순간의 순간온도를 측정하기 위한 것이기 때문에 상기 바스켓(102) 내부에 위치하는 것이 정확도 측면에서 바람직할 수 있다.

그런데, 상기 센서가 상기 바스켓(102) 내부에 위치할 경우, 상기 센서는 물의 온도를 측정하는 과정에서 직접적으로 물이 닿을 뿐더러, 상기 물은 고온(약 100도)으로 가열된 상태이며, 높은 압력(약 9 bar)이 가해지는 상태이기 때문에, 상기 센서가 부식되거나 고장나는 문제점이 존재할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 온도센서는 미리 정해진 온도 한계(예컨대, 120도) 까지는 올바르게 작동하는 센서일 수 있으며, 나아가 상기 센서는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 바스켓 내부 벽면(또는 바닥)에 부착/탈착 가능한 필름형 온도 센서(301)일 수 있다.

이 때, 상기 바스켓(102) 내부 벽면에 필름형 온도 센서(301) 부착 시, 상기 필름형 온도 센서(301)의 움직임을 제한하고 고정시키되, 외부 요인에 의한 영향(센서 파손, 센서 고장, 센싱 오류, 부정확한 센싱 등)을 최소화 하기 위해 도 3에 도시된 바와 같이 고정 클립(302)이 추가로 결합될 수 있다.

즉, 상기 고정 클립(302)은 상기 바스켓(102) 벽면에 부착된 필름형 온도 센서(301)를 뒤덮되, 상기 바스켓(102) 외주면에 걸림 고정될 수 있도록 도 3과 같은 형상으로 형성될 수 있다.

따라서, 만약 상기 필름형 온도 센서(301)의 길이가 바스켓(102) 내부 벽면보다 더 긴 길이를 가지는 경우에는, 상기 필름형 온도 센서(301)가 바스켓(102) 외부 벽면까지 넘어가게 되는 문제도 발생할 수 있는데, 상기 고정 클립(302)이 상기 필름형 온도 센서(301)를 뒤덮도록 형성되어 있으므로, 상기 고정 클립(302)은 상기 필름형 온도 센서(301)의 움직임을 제한하고 고정시키되, 앞서 말한 것처럼 외부 요인에 의한 영향(센서 파손, 센서 고장, 센싱 오류, 부정확한 센싱 등)을 최소화 되도록 할 수 있다.

또한, 상기 고정 클립은 상기 바스켓 외주면에 걸림 고정될 수 있는데, 이 경우 상기 고정 클립의 일부가 상기 바스켓 외주면에서 바깥쪽으로 돌출될 수 있고, 상기 돌출된 고정 클립의 일부는 상기 헤드에 형성된 홈과 끼움 결합되어 상기 바스켓이 상기 헤드에 결합된 상태에서 좌우로 움직이지 않도록 고정시켜주는 역할을 수행할 수도 있다.

한편, 에스프레소는 물이 커피 분말이 담긴 바스켓을 통과하면서 나오게 되는 추출물이라고 할 수 있는데, 이 때 에스프레소의 맛과 향은 물이 커피 분말이 담긴 바스켓(102)을 통과하는 흐름에 의해서도 영향을 받을 수 있다.

예컨대, 커피 분말이 담긴 바스켓(102)에 물이 고르게 통과되어야 좋은 맛과 향이 담긴 커피가 추출될 것이며, 만약 일정 영역에 물의 흐름을 방해하는 요인이 존재할 경우, 물은 커피 분말의 일부에만 닿은 채 바스켓(102)을 통과하게 될 것인 바, 커피의 맛과 향에 변화가 발생할 수 있다.

앞서 언급한 바와 같이, 물이 커피 분말을 통과하는 순간의 온도를 측정하기 위해 상기 바스켓(102) 내부 벽면에 필름형 온도 센서(301)를 부착하되, 고정 클립(302)을 추가로 결합시킬 경우, 물의 관점에서 보았을 때 바스켓(102) 내부 벽면에는 볼록 튀어나온 장애물이 형성된 것이기 때문에 이것이 바스켓(102) 내 커피 분말을 통과하는 물의 흐름을 방해하는 요소가 될 수 있다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면 상기 바스켓(102) 내부 벽면의 일 영역, 구체적으로 상기 필름형 온도 센서(301) 및/또는 고정 클립(302)이 부착/결합되는 바스켓(102) 내부 벽면의 전부 또는 일부 영역은 도 3에 도시된 바와 같이 미리 정해진 두께(예를 들어, 0.3mm)로 함몰된 공간(303)을 형성하고 있을 수 있다.

이 경우, 상기 함몰된 공간(303)의 두께는 상기 필름형 온도 센서(301) 및 고정 클립(302)의 결합체의 두께에 상응하도록 설계할 수 있으며, 만약 상기 두께는 상기 필름형 온도 센서(301) 및 고정 클립(302)의 결합체의 두께가 0.3mm인 경우 상기 바스켓(102) 내부 벽면의 일 영역에 형성되는 함몰된 공간(303)의 두께 또한 0.3mm가 되도록 할 수 있다.

이와 같이 함몰된 공간(303)을 구비하도록 바스켓(102) 내부 벽면을 형성할 경우, 상기 함몰된 공간(303)에 상기 필름형 온도 센서(301) 및 고정 클립(302)을 부착/결합하면, 상기 필름형 온도 센서(301) 및 고정 클립(302)이 부착/결합되더라도 상기 바스켓(102) 내부 벽면은 전체 영역이 장애물 없이 고른 표면을 가지도록 형성될 수 있으며, 그로 인해 바스켓(102) 내 커피 분말을 통과하는 물의 흐름에 대한 방해 요소를 제거할 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기 고정 클립(302)은 상기 바스켓(301) 외주면에 걸림 고정될 수 있는데, 이 경우 상기 고정 클립(302)의 일부가 상기 바스켓(301) 외주면에서 바깥쪽으로 돌출될 수 있고, 상기 돌출된 고정 클립(302)의 일부는 상기 헤드(101)의 외주면 또는 상기 헤드(101)의 외주면에 형성된 홈(미도시)과 끼움 결합되어 상기 바스켓(102)이 상기 헤드(101)에 결합된 상태에서 좌우로 움직이지 않도록 고정시켜주는 역할을 수행할 수도 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 바스켓(102)은 헤드(101)에 결합 또는 탈거가 가능하고, 커피 추출 과정에서는 상기 바스켓(102)을 헤드(101)에 결합시킨 상태에서 흔들림이나 충격을 가해야 하는 경우가 많다. 따라서, 이들 사이에는 온전하며 단단한 고정이 필요하나, 별도의 고정수단이나 고정부재가 형성되어 있지 못해 위와 같은 흔들림이나 충격을 가할 경우 예기치 못하게 헤드(101)로부터 바스켓(102)이 탈거되는 경우가 생길 수 있다. 본 발명에서는, 고정 클립(302)이 바스켓(102) 외주면에 걸림 고정될 수 있고, 이 경우 고정 클립(302)의 일부가 바스켓(102) 외주면에서 바깥쪽으로 돌출되므로, 상기 돌출된 고정 클립(302)의 일부가 상기 헤드(101)의 외주면 또는 헤드(101)의 외주면에 형성된 홈에 끼움 결합됨으로써 상기 바스켓(102)이 헤드(101)에 결합된 상태에서 탈거되거나 좌우로 움직이지 않는 효과를 제공할 수 있다.

한편, 도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따르면라, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 바스켓(102)에는 압력센서(401)가 결합될 수 있으며, 상기 압력센서(401)는 물을 가열하기 위한 보일러에서 미리 설정된 온도로 가열된 후 일정한 압력으로 가압된 고온수(이하, 물)가 상기 바스켓(102)에 가해지는 경우, 상기 물이 커피 분말을 통과하는 순간의 압력을 측정하기 위한 것이다.

상기 압력 센서(401)는 물이 커피 분말을 통과하는 순간에 가해지는 압력을 측정하기 위한 것인데, 상기 압력 센서(401)가 상기 바스켓(102) 내부에 위치할 경우에는, 측정 과정에서 센서에 직접적으로 물이 닿을뿐더러, 상기 물이 고온(약 100도)으로 가열된 상태이며, 높은 압력(약 9 bar)이 가해지는 상태이기 때문에, 상기 압력 센서(401)가 부식되거나 고장나는 문제점이 존재할 수 있다.

이러한 이유로 인해 상기 압력 센서(401)는 상기 바스켓(102) 외부 표면에 위치하도록 할 수 있겠으나, 압력 센서(401)는 센싱부에 압력이 직접 전해져야 측정이 가능하므로 바스켓(102) 내부에서 물이 커피 분말을 통과하는 순간에 가해지는 압력은 바스켓(102) 내부에서 측정해야 정확하게 측정할 수 있다는 문제점이 여전히 존재하게 된다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 압력 센서(401)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 바스켓(102) 외부 표면에 결합/부착할 수 있으며, 상기 압력 센서(401)는 선술한 온도 센서(401)와 같이 상기 바스켓(102) 외부 벽면에 부착/탈착 가능한 필름형 압력 센서일 수 있다.

또한, 상기 압력 센서(401)는 물체가 외력으로 변형될 때 그 변형 정도를 측정하되 이를 전기 신호로 표현하는 스트레인 게이지(Strain Gauge)일 수 있다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 바스켓(102) 외부 표면에 압력 센서(401)의 일례로 상기 스트레인 게이지를 결합/부착시킬 수 있다. 이 때, 바스켓(102) 내부에서 물이 커피 분말을 통과하게 되면, 상기 바스켓(102) 내부에 가해지는 압력으로 인해 상기 바스켓(102)의 외형에는 변형(예컨대, 늘어남 또는 길이 변화 등)이 일어나게 되며, 상기 바스켓(102) 외부 표면에 결합 된 상기 스트레인 게이지는 상기 바스켓(102)의 외형에 일어나는 변형을 정량화하여 측정할 수 있다.

이 경우, 상기 바스켓(102)의 외형에 변형이 일어나기 전과 변형이 일어난 후를 비교하여 상기 바스켓(102) 내부에 가해지는 압력을 측정할 수 있다.

한편, 상기 스트레인 게이지는 아날로그 센서의 일례로서, 아날로그 센서는 측정하고자 하는 물리량의 영향을 받아 아날로그 전기 신호를 발생하게 된다.

다만, 아날로그 센서에서 제공하는 상기 아날로그 전기 신호는, 상기 센서를 통해 측정하고자 하는 물리량 그 자체가 아니기 때문에, 상기 물리량의 영향을 받아 발생한 아날로그 전기 신호를 해석하여 상기 측정하고자 하는 물리량을 추정해야 할 필요가 있다.

그러나, 위와 같은 과정에서는 상기 측정하고자 하는 물리량 외에 다른 물리량의 영향을 받는 경우도 있으며, 이러한 경우 상기 발생된 아날로그 전기 신호에서 상기 다른 물리량의 영향을 제외함으로써 상기 측정하고자 하는 물리량을 추정할 수 있게 되므로, 상기 다른 물리량의 영향을 받는 경우에는 상기 다른 물리량의 영향을 제외하는 알고리즘을 고려할 필요가 있다.

앞서 언급한 바와 같이 본 발명에서도, 바스켓(102) 내부에서 물이 커피 분말을 통과하게 되면, 상기 바스켓(102) 내부에 가해지는 압력으로 인해 상기 바스켓(102)의 외형에 변형이 일어나게 되며, 상기 바스켓(102) 외부 표면에 결합 된 상기 스트레인 게이지는 상기 바스켓(102)의 외형에 일어나는 변형을 측정할 수 있게 되는데, 이 때 상기 스트레인 게이지는 압력에 의한 바스켓(102)의 외형적 변형 외에도 온도 변화에 의한 영향 또한 함께 받을 수 있으며, 이는 스트레인 게이지가 작은 저항을 가지는 전기 저항기로서 온도에도 영향을 받기 때문이다.

따라서, 본 발명에서 스트레인 게이지를 통해 상기 바스켓(102)의 외형에 일어나는 변형을 측정하되, 나아가 상기 바스켓(102) 내부에 가해지는 압력을 정확하게 측정하기 위해서는, 도 67에 도시된 바와 같이 상기 스트레인 게이지가 상기 온도에 의해 받게되는 영향을 제거할 필요가 있다.

이를 위해서는, 상기 스트레인 게이지가 상기 바스켓(102) 내부에 가해지는 온도와 압력을 어떻게 반영하여 측정 결과(예컨대, 아날로그 전기 신호)를 발생시키는지 확인해야 하며, 나아가 온도만을 반영하여 발생시키는 측정 결과(예컨대, 아날로그 전기 신호)를 별도로 수집한 후 이를 이용하거나 혹은 온도 정보만을 별도로 수집하여 이를 이용할 경우, 상기 온도에 의해 스트레인 게이지가 받게되는 영향을 제거할 수 있게 되며, 오로지 압력만이 반영되어 발생시키는 스트레인 게이지의 측정 결과(예컨대, 아날로그 전기 신호)를 도출할 수 있게 된다.

또한, 측정 결과의 정확도를 높이기 위해서는 위와 같은 과정을 반복하여 데이터베이스 또는 빅데이터를 구축한 뒤 이를 이용할 수도 있으며, 나아가 이를 통해 상기 스트레인 게이지가 상기 바스켓 내부에 가해지는 온도와 압력을 어떻게 반영하여 측정 결과(예컨대, 아날로그 전기 신호)를 발생시키는지에 대한 측정 모델을 구축할 수도 있다. 또한, 다수의 측정 모델을 퍼지 로직(fuzzy logic)을 통해 융합할 수도 있다. 이와 같이, 데이터를 기반으로 측정 모델을 구축하고, 구축된 측정 모델을 기반으로 압력을 도출할 경우 보다 정확하게 바스켓(102)에서 물이 커피 분말을 통과하는 순간에 가해지는 압력을 측정할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 압력 센서(또는 스트레인 게이지)가 상기 바스켓(102) 외부 표면에 결합/부착될 경우, 물이나 사용자의 손이 닿지 않도록 하되, 센서의 보호 및 내구성 향상을 위하여, 상기 바스켓 외부 표면을 둘러싸는 형상의 하우징(402)이 형성될 수 있다.

이 때, 상기 하우징(402)은 0.1mm 미리 정해진 두께(예컨대, 0.2mm 등)의 스테인레스 재질로 형성되고 방수 및 충격 방지를 위해 실리콘 재질의 실링이 추가로 이루어질 수 있으나, 두께 및 재질은 예시일 뿐이며 이에 제한되지는 않는다.

상기 하우징(402)은 상기 바스켓(102) 외부 표면을 둘러싸도록 착용될 수 있으며, 이 경우, 상기 하우징(402)은 상기 바스켓(102) 외부 표면에 결합/부착된 센서(401)를 온전히 뒤덮을 수 있고, 이를 통해, 상기 바스켓(102) 외부 표면에 결합/부착된 센서(401)의 보호 및 내구성 향상이 가능하다. 다른 일례로, 상기 센서(401)를 상기 하우징(402) 내측에 결합/부착시킨 후, 상기 센서(401)가 내측에 결합/부착된 하우징(402)이 상기 바스켓(102) 외부 표면을 둘러싸도록 끼울 수도 있다.상기 하우징은 0.1mm 두께의 스테인레스로 제작되는 것이 바람직하나, 이에 제한되지는 않는다.

한편, 도 6을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 바스켓(102)에는 농도센서(601)가 결합될 수 있으며, 상기 농도센서(601)는 물이 바스켓(102) 내부로 유입되어 커피 분말을 통과한 다음 상기 바스켓(102) 외부로 도출되는 과정에서, 상기 도출된 순간 액체(예컨대, 에스프레소)의 순간농도를 측정하기 위한 것이다.

상기 농도 센서(601)는 물이 커피 분말을 통과한 다음, 바스켓(102) 외부로 도출된 순간 액체의 순간농도를 측정하기 위한 것이므로, 상기 바스켓(102) 외부 하면에 위치할 필요가 있으나, 만약 상기 농도 센서(601)가 상기 바스켓(102) 외부 하면에 직접 맞닿아 부착/위치할 경우에는, 상기 도출되는 액체의 흐름을 방해할 수 있을뿐더러, 상기 농도온도 센서(601)에 직접적으로 물이 닿을 수 있기 때문에 센서가 부식되거나 고장나는 문제점이 존재할 수 있다.

따라서, 위와 같은 이유로 인해 본 발명에서는, 도 56에 도시된 바와 같이 상기 바스켓(102) 외부 하면의 일단 및/또는 타단에 연결되어 고정되고, 상기 바스켓(102) 외부 하면과 소정 간격만큼 이격되어 형성되는 프로브(602)를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 프로브(602)는 2개의 평행한 막대 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지는 않으며, 예컨대 1개 또는 그 이상의 막대 형상으로 형성될 수도 있고, 상기 1개의 막대가 상기 바스켓(102) 외부 하면의 일단 혹은 타단 중 어느 한 쪽에만 연결된 형상으로 형성될 수도 있다. 즉, 프로브(602)는 그 형상에는 제한이 없으며 상기 바스켓(102) 외부 하면과 소정 간격만큼 이격되어 고정되어 있는 형상이라면 얼마든지 다른 형상도 가능하다.

본 발명에서는 상기 프로브(602)의 고정을 위해, 상기 바스켓(102) 외부 하면의 일단 및/또는 타단에는, 상기 프로브(602)의 한 쪽 끝단 또는 양 쪽 끝단이 고정 결합될 수 있는 영역이 적어도 하나 이상 형성되어 있을 수 있다.

또한, 상기 프로브(602)에는 농도 센서(601)가 부착/위치 될 수 있으며, 본 발명에서는 상기 바스켓(102) 외부로 도출된 순간, 액체의 순간농도를 정확하게 측정하기 위해, 상기 농도 센서(601)는 상기 바스켓(102) 외부 하면의 중심을 바라보며 상기 프로브(601) 상에 부착/위치 될 수 있다.

한편, 바스켓(102) 외부로 도출된 액체(예컨대, 에스프레소)의 농도는, 상기 액체를 음용할 때 무게감으로 느껴질 수 있다.

그런데, 이처럼 외부로 도출된 액체의 통상적인 농도를 측정하는 것과는 달리, 커피를 추출하는 과정에서 물이 바스켓(102) 외부로 도출되는 순간에 측정하게 되는 액체의 순간농도는, 커피에 들어있던 성분들이 얼마만큼 추출되었는지를 보여주는 중요한 지표가 될 수 있다.

따라서, 바스켓(102) 외부로 도출되는 순간에 액체의 순간농도를 데이터(예컨대, 로그 데이터 등)로 측정하거나 수집할 수 있게 되면, 추출 후반부에는 좋지 않은 잡미가 많이 나오기 때문에　상기 순간농도를 바탕으로 추출 후반부에 이르기 직전 추출을 멈출 수가 있어 맛의 수준을 향상시키거나 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 너무 빨리 추출을 멈추면 아직 커피 분말에 남아있는 좋은 성분들을 낭비하게 될 수도 있기 때문에,　상기 순간농도를 바탕으로 잡미가 나오는 추출 후반부에 이르기 직전까지 최대한 추출을 할 수 있으므로 비용 절감이 이루어지는 효과가 있을 수 있다.　

이를 위해, 본 발명은 도 56에 도시된 바와 같이 상기 바스켓(102) 외부 하면의 중심을 바라보며 상기 프로브(602) 상에 상기 농도 센서(601)를 부착/위치시키고 있으며, 이를 통해 물이 바스켓(102) 외부로 도출되는 순간에 상기 액체의 순간농도를 측정하고 있다.

이 때, 상기 농도 센서(601)는 물속에　녹아　있는　고형물의　농도를 측정하기 위한 저항측정형 농도측정장치(TDS: total　dissovel　solid) 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

상기 농도 센서(601)로 농도를 측정하는 방식 중 광학식, 화학식은 그 측정 속도가 늦기 때문에 전기적 측정 방식을 이용하는 것이 바람직하나 이에 제한되지는 않는다.

다만, 전기적 측정 방식을 이용할 경우 농도 측정을 위한 두 전극이 필요한데, 본 발명에서는 앞서 언급한 바와 같이 바스켓(102) 외부 하면과 일정한 이격을 두고 고정된 프로브(602)가 두 전극의 역할을 수행할 수 있다.

한편, 커피 추출 과정에서 바스켓(102) 외부로 도출되는 액체의 양은 일정하지 않기 때문에, 전극과 액체의 접촉 면적이 시시각각 변하여 측정의 재현성이 없어지는 문제가 있을 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 프로브(602)의 액체 접촉 면적을 일정하게 유지하기 위해, 상기 프로브(602) 상에서 상기 바스켓(102) 외부 하면 중앙 부분에 대응하는 부분을 제외한 나머지 부분을 두껍게 절연 처리할 수 있으며, 이를 통해 시간 당 추출되는 액체의 양이 미리 정해진 양을 넘으면 일정한 접촉면적을 유지하도록 할 수 있다.

앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 바스켓(102)의 내부 및/또는 외부에는 각각 온도 센서(301), 압력 센서(401), 농도 센서(601)가 포함되어 있으며, 상기 센서를 통해 측정된 센싱 데이터들은 도 8에 도시된 바와 같이 통신 유닛이 네트워크를 통해 외부 전자 장치(801 내지 804)에 전송할 수 있으며, 상기 외부 전자 장치는 서버(802, 803)를 포함하는 개념일 수 있다.

한편, 도 8을 참고하면, 본 발명에서는 포타필터 내 바스켓(102)에서 물이 커피 분말을 통과한 이후 바스켓(102) 외부로 도출된 액체(예컨대, 에스프레소)의 당도, 산도, 무게 등을 측정하기 위한 측정센서(805)를 더 포함할 수 있다.

상기 측정센서(805)는 바스켓(102) 외부로 도출된 액체(예컨대, 에스프레소)의 용액의 수소이온지수 즉, 수소이온농도를 지수로 나타낸 피에이치(PH)를 측정할 수 있는 센서일 수 있으며, 이 경우 상기 액체의 산성도를 측정할 수 있다.

또한, 상기 측정센서(805)는 바스켓(102) 외부로 도출된 액체(예컨대, 에스프레소)의 당도를 측정하는 센서일 수 있으며, 이 경우 100그램(g)의 용매에 녹아있는 1그램(g)의 용질을 나타내는 브릭스(Brix, 또는 브릭스 퍼센트)를 단위로 하여 100 그램(g)의 물에 녹아 있는 1그램(g)의 커피 또는 설탕 등 다양한 용질의 정도를 측정할 수 있다.

상기 측정센서(805)는 바스켓(102) 외부로 도출된 액체(예컨대, 에스프레소)에 녹아있는 물질(예컨대, 용존고형물질)의 양을 측정하는 센서일 수 있으며, 구체적으로 미네랄 성분을 포함한 고형 물질이 물속에 녹아 있는 양을 밀리그램 퍼 리터(mg/L), 그램 퍼 리터(g/L) 등을 단위로 하여 측정할 수 있다.

아울러, 상기 측정센서(805)는 바스켓(102) 외부로 도출된 액체(예컨대, 에스프레소)의 무게 또는 질량을 측정하는 센서일 수 있으며, 그램(g) 또는 킬로그램(kg)을 단위로 하여 측정할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는, 커피를 추출하는 과정에서 화학적 변수(또는 원인적 변수)라고 할 수 있는 온도, 압력, 농도를, 상기 바스켓(102)의 내부 및/또는 외부에 포함된 온도 센서(301), 압력 센서(401), 농도 센서(601)가 각각 측정할 수 있고, 나아가 상기 화학적 변수(또는 원인적 변수)들의 변화에 직접적으로 영향을 받아 그 값을 달리하는 물리적 변수(또는 결과적 변수)인 당도, 산도, 무게 등을, 상기 바스켓(102) 외부의 측정센서(805)가 각각 측정할 수 있다. 그에 따라, 본 발명에 의하면, 화학적 변수(온도, 압력, 농도 등)를 조절/제어함에 따른 물리적 변수(당도, 산도, 무게 등)의 변화/개선을 도모할 수 있으며, 이와 달리 물리적 변수(당도, 산도, 무게 등)의 결과를 토대로 화학적 변수(온도, 압력, 농도 등)의 조절/제어 수준을 결정할 수 있다는 효과가 있다.

즉, 본 발명에 의하면, 포타필터 내 바스켓(102)에서 물이 커피 분말을 통과하는 순간에 화학적 변수들을 측정하고, 이후 바스켓(102) 외부로 도출된 액체를 이용하여 물리적 변수들을 측정하되, 상기 측정된 데이터들을 축적하고 분석하여 커피의 맛과 향에 어떠한 원인이 어떠한 결과로 영향을 미쳤는지 확인할 수 있으며, 결국 그에 따라 원하는 커피의 맛과 향을 위해 어떠한 원인에 대해 얼마만큼의 조절/제어를 수행해야 하는지를 구체적으로 확인할 수 있게 된다. 이를 통해 커피의 맛과 향의 개선 및 유지 등이 가능해질 수 있는 것이다.

한편, 앞서 설명한 다양한 센서들을 통해 측정된 센싱 데이터들은 도 8에 도시된 바와 같이 통신 유닛이 네트워크를 통해 외부 전자 장치(801 내지 804)에 전송할 수 있으며, 상기 외부 전자 장치는 서버(802, 803)를 포함하는 개념일 수 있다.

상기 서버(802, 803)는 유무선 통신 네트워크 환경을 통해 적어도 하나 이상의 다른 전자 장치와 데이터 송수신이 가능한 객체를 의미하며, 본 발명에서 상기 서버는 데이터베이스 서버(Database server, 802) 및 웹 서버(Web Server, 803) 외에 추가적으로 중개 서버 및/또는 클라이언트 서버를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 서버(802, 803)의 일예로 클라우드(Cloud) 서버, IMS(IP Multimedia Subsystem) 서버, 텔레포니 어플리케이션(Telephony Application) 서버, IM(Instant Messaging) 서버, MGCF(Media Gateway Control Function) 서버, MSG(Messaging Gateway) 서버, CSCF(Call Session Control Function) 서버를 포함할 수 있으며, 상기 서버는 PC(Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 태블릿 PC(Tablet Personal Computer) 등 데이터를 송수신할 수 있는 객체를 지칭하는 장치로 구현될 수도 있다. 상기 서버는 전술한 각 구성에 의해 수집 또는 전달되는 센싱 데이터를 저장하는 데이터베이스(DB)를 더 포함할 수도 있다.

또한, 상기 외부 전자 장치(801 내지 804)는 이동 단말 장치, PC(Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 태블릿 PC(Tablet Personal Computer), 터미널(Terminal), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D 장치(Device-to-Device) 장치를 포함할 수 있다.

물론, 어디까지나 이는 예시에 불과할 뿐이며, 본 발명에서의 외부 전자 장치(801 내지 804)는 상술한 예시들 이외에도 도 79에 도시된 바와 같이 현재 개발되어 상용화되었거나 또는 향후 개발될 데이터 또는 신호의 송수신 및이 가능하고, 상기 송수신되는 신호에 대해 표시(display)가 가능한 모든 장치를 포함하는 개념으로 해석되어야 한다.

또한, 상기 네트워크는 상기 통신 유닛, 서버, 외부 전자 장치 간의 텍스트(Text), 디지털 이미지, 디지털 영상, 디지털 음성 정보 등 다양한 종류의 데이터를 송수신하기 위한 데이터 통신망을 의미하며, 그 종류에는 특별히 제한되지 않는다.

예를 들어, 인터넷 프로토콜(IP)을 통하여 대용량 데이터의 송수신 서비스를 제공하는 아이피(IP: Internet Protocol)망 또는 서로 다른 IP 망을 통합한 올 아이피(All IP) 망 일 수 있다.

또한, 상기 네트워크(300)는 유선망, Wibro(Wireless Broadband)망, WCDMA를 포함하는 이동통신망, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)망 및 LTE(Long Term Evolution) 망을 포함하는 이동통신망, LTE advanced(LTE-A)를 포함하는 이동통신망, 근거리 무선 통신망(Bluetooth), 위성 통신망 및 와이파이(Wi-Fi)망 중 하나이거나 또는 이들 중 적어도 하나 이상을 결합하여 이루어질 수 있다.

한편, 앞서 언급한 바와 같이, 본 발명인 포타필터의 바스켓 내부 및/또는 외부에 포함된 온도 센서, 압력 센서, 농도 센서를 통해 측정된 센싱 데이터들은, 통신 유닛이 네트워크를 통해 서버 또는 외부 전자 장치(801 내지 804)에 전송하게 되므로, 유선 또는 무선 접속에 필요한 접속 정보를 송수신할 수 있는 통신 유닛(Radio Communication unit), 메모리 유닛, 전력 공급을 위한 배터리 유닛 및 제어유닛(또는 프로세서, 컨트롤러 등)를 포함할 수 있으며, 이는 예시에 불과하며 이들 구성 외 다른 구성을 더 포함할 수 있으며, 이와 달리 이들 구성 중 일부를 생략하여 구현될 수도 있다. 이에 대해서는 이하 도 10 내지 도 11에서 후술하기로 한다.

또한, 센싱된 데이터 처리, 계층 처리 등 데이터 통신에 대한 전반적인 과정은 제어 유닛에 의해 제어될 수 있으며, 상기 메모리 유닛, 통신 유닛 및 제어 유닛 간에는 유무선으로 연결 관계가 형성될 수 있다.

통신 유닛은 송신부 및 수신부를 포함할 수 있으며, 송신부 및 수신부는 서버 또는 적어도 하나 이상의 외부 전자 장치(801 내지 804)와 데이터 또는 신호를 송신 및 수신하도록 구성될 수 있다.

제어 유닛은 통신 유닛 내 송신부 및 수신부와 기능적으로 연결될 수 있으며, 이에 따라 서버 또는 외부 전자 장치(801 내지 804)와 데이터 또는 신호를 수신하는 과정을 상기 송신부 및 수신부가 제어하도록 구성될 수 있다.

또한, 제어 유닛은 전송할 센싱 데이터에 대한 각종 전처리를 수행한 후 송신부로 전송할 수 있으며, 그 외 수신부가 수신한 데이터에 대한 후처리를 수행할 수도 있다.

필요한 경우 제어 유닛은 송수신된 데이터에 포함된 정보를 메모리 유닛에 저장할 수도 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 포타필터는 연결부를 통해 헤드와 연결된 손잡이(104)를 포함하고 있을 수 있으며, 상기 손잡이(104)는 도 810 또는 도 11에 도시된 바와 같이 내부에 빈 공간이 형성되어 있을 수 있다. 또한, 본 발명에서는 상기 손잡이(104) 내부에 형성된 빈 공간에 앞서 언급한 통신 유닛, 배터리 유닛, 메모리 유닛, 제어 유닛의 전부 또는 일부를 포함하도록 할 수 있다.

이를 위해 상기 손잡이(104)는 일측에 헤드와 연결되기 위한 연결볼트부(111)를 구비하고 있을 수 있으며, 다른 일측에는 상기 내부에 형성된 빈 공간에 도달할 수 있도록 하기 위해 뚜껑부(112)가 형성되어 있을 수 있고, 상기 뚜껑부(112)는 탈착 가능하도록 형성되어 있을 수 있다.

따라서, 상기 뚜껑부(112)를 탈거할 경우 사용자는 상기 손잡이(104) 내부의 빈 공간에 포함되어 있는 통신 유닛, 배터리 유닛, 메모리 유닛, 제어 유닛의 전부 또는 일부 중 어느 하나에 근접할 수 있고, 예컨대, 만약 배터리 유닛을 구성하는 배터리가 수명이 다했을 경우, 상기 배터리의 교체를 직접 수행하는 것도 가능하다.

한편, 앞서 언급한 바와 같이 본 발명의 바스켓(102)의 내부 및/또는 외부에는 각각 온도 센서(301), 압력 센서(401), 농도 센서(601)가 포함되어 있으며, 상기 센서를 통해 측정된 센싱 데이터들은 통신 유닛이 네트워크를 통해 서버 또는 외부 전자 장치(801 내지 804)에 전송하므로, 상기 바스켓(102)의 내부 및/또는 외부에 각각 형성된 온도 센서(301), 압력 센서(401), 농도 센서(601)는, 상기 손잡이(104) 내부의 빈 공간에 포함되어 있는 통신 유닛, 배터리 유닛, 메모리 유닛, 제어 유닛의 전부 또는 일부 중 적어도 어느 하나와 연결이 이루어질 필요가 있다.

이 때, 상기 연결이 케이블을 통해 이루어질 경우, 내부 및/또는 외부에 센서를 포함하고 있는 바스켓(102)이 헤드(101)에 결합되는 과정에서 케이블이 단선될 우려가 있으며, 나아가 커피 추출이 완료된 후 사용한 커피 분말을 제거하기 위한 과정에서도 바스켓(102)에 지속적인 흔들림 또는 충격이 가해지기 때문에 케이블이 단선될 우려가 있다.

앞서 언급한 바와 같이 본 발명에서는, 상기 손잡이(104)의 경우 연결부(103)를 통해 헤드(101)와 결합될 수 있고, 구체적으로 일측에 손잡이(104) 일측에 볼트(111, 예컨대, 무드접시머리볼트)가 형성되고, 헤드(101)의 연결부(103) 일측에 상기 볼트(111)에 대비되는 홈(113)이 형성되어 있을 수 있다.

예컨대, 손잡이(104) 일측에 볼트(예컨대, 무드볼트, 111)가 형성되어 있는 경우에는, 헤드(101)로부터 길이방향으로 연장되어 형성된 연결부(103) 내 중앙에 상기 볼트(111)에 대비되는 홈(113)이 형성되어 있을 것이며, 그 반대의 경우도 있을 수 있다.

이 경우, 상기 볼트(예컨대, 무드볼트, 111)와 그 홈(113)을 서로 맞닿게 한 뒤 일정한 방향으로 회전시키면 상기 손잡이(104)와 헤드(101)를 연결부(103)를 통해 고정시킬 수 있으며, 다시 반대 방향으로 회전시키면 앞서의 고정을 해제시킬 수 있는데, 이 때, 상기 홈(113) 및 볼트(예컨대, 무드볼트, 111)의 중심부에는 각각 도 11(a) 및 도 11(b)에 도시된 바와 같이 홀(hole)이 형성되어 있고, 이를 통해 헤드(101) 내측으로부터 시작되고 연결부(103)에 이어 손잡이(104) 내부 빈 공간에 이르기까지 연속적으로 연통되어 있을 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 바스켓(102)의 내부 및/또는 외부에 각각 형성된 온도 센서(301), 압력 센서(401), 농도 센서(601)에 각각 연결된 케이블들이, 상기 헤드(101) 내측으로부터 시작되고 연결부(103)에 이어 손잡이(104) 내부 빈 공간에 이르기까지 연속적으로 연통된 공간을 통해, 상기 손잡이(104) 내부의 빈 공간에 포함되어 있는 통신 유닛, 배터리 유닛, 메모리 유닛, 제어 유닛의 전부 또는 일부 중 적어도 어느 하나와 연결될 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 바스켓(102)의 내부 및/또는 외부에 각각 형성된 온도 센서(301), 압력 센서(401), 농도 센서(601)를 통하여 센싱된 적어도 하나의 센싱 데이터는, 통신 유닛을 통하여 서버 또는 외부 전자 장치(801 내지 804)에 송신이 이루어지게 되며, 이 때, 상기 서버 또는 외부 전자 장치(801 내지 804)는 도 1012에 도시된 바와 같이 이를 화면에 표시할 수 있고, 상기 표시는 시간의 경과에 따른 적어도 하나의 센싱 데이터를 표시하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 도 13에 도시된 바와 같이 상기 서버 또는 외부 전자 장치(801 내지 804)는 상기 적어도 하나의 센싱 데이터를 누적적으로 저장하여 데이터베이스를 구축할 수 있고, 상기 적어도 하나의 센싱 데이터 혹은 누적적으로 저장된 데이터베이스를 바탕으로 커피 추출과 관련된 하나 이상의 변수에 대한 제어 명령을 생성하여, 상기 포타필터(100)가 결합되는 커피머신의 다양한 기능을 제어하기 위한 신호를 생성하여 상기 커피머신에 상기 생성된 신호를 전송할 수도 있다.

예컨대, 물의 온도는 94도, 압력은 8.7bar, 추출 시간은 28초, 추출량은 28ml, 농도는 86%인 것이 희망하는 커피를 추출하기 위한 변수들의 필요 값이라고 가정할 때, 본 발명의 경우, 상기 필타포터의 바스켓 내부 및/또는 외부에 각각 형성된 온도 센서, 압력 센서, 농도 센서를 통하여 센싱된 적어도 하나의 센싱 데이터를 바탕으로 상기 필요 값과 비교할 때 제어가 필요한 변수를 특정한 후, 해당 변수를 직접적으로 제어하기 위한 신호를 생성하여 상기 포타필터가 결합되는 커피머신에 이를 전송하여 제어를 수행하거나 혹은 해당 변수를 제어하기 위한 안내를 사용자에게 표시하거나 알림을 제공하여 사용자로 하여금 커피머신 및 추출 과정을 조절/제어하도록 할 수 있다.

이 경우, 커피 추출에 숙련된 기술을 가지고 있지 못한 초보 사용자들도 가장 균형잡힌 순간에 커피 추출을 멈출 수 있게 되어, 결과적으로 높은 품질을 갖되 일정한 맛과 향을 갖는 커피를 반복적으로 추출할 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀 질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다.

실시예들에서, 프로그램 가능한 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그래머블 게이트 어레이)가 여기서 설명된 방법들의 기능의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 실시예들에서, 필드 프로그래머블 게이트 어레이는 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 마이크로프로세서와 함께 작동할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 어떤 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 커피 추출에 사용하는 포타필터로서,
   커피 분말을 담을 수 있도록 내측에 일정한 크기의 공간이 형성되어 있으며 물이 통과될 수 있도록 바닥 면에 하나 이상의 타공(hole)이 형성되어 있는 바스켓;
   상기 바스켓을 수용할 수 있는 포타필터 헤드;
   통신 유닛; 및
   제어 유닛;을 포함하되,
   상기 바스켓의 외부 하면에는, 상기 바스켓 외부 하면의 양 끝단 중 적어도 하나의 일단에 고정되어 있으며 상기 바스켓의 외부 하면과 소정 간격만큼 이격된 상태로 프로브가 형성되어 있고,
   상기 프로브에는 상기 물이 커피 분말을 통과하여 바스켓 외부로 도출되는 순간의 농도를 전기적 측정 방식으로 측정하기 위한 농도 센서가 상기 바스켓 외부 하면의 중심을 바라보며 형성되어 있되,
   상기 제어 유닛은,
   상기 농도 센서를 통하여 측정된 상기 커피 분말을 통과한 후 바스켓 외부로 도출되는 순간의 물의 농도 정보를 상기 통신 유닛을 통하여 외부 전자 장치에 송신하도록 구성되는, 포타필터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 프로브는, 상기 농도 센서가 전기적 측정 방식으로 상기 바스켓 외부로 도출되는 순간의 물의 농도를 측정하는 경우, 전류의 방향이 제어될 수 있는 두 전극의 역할을 수행하는, 포타필터.
3. 제1항에 있어서,
   상기 바스켓 외부로 도출되는 물의 산성도를 수소이온농도를 토대로 측정하는 측정센서;를 더 포함하는, 포타필터.
4. 제1항에 있어서,
   상기 프로브는 상기 바스켓 외부 하면의 중심 부분에 대응하는 부분을 제외한 나머지 부분이 절연 처리되어, 상기 바스켓 외부로 도출되는 물과의 접촉면적이 일정하게 유지되는, 포타필터.

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