최근 소득수준 향상과 다양한 매체를 통한 커피문화의 보급으로 커피 소비문화 수준이 급격하게 높아졌다. 이에 소비자들이 생두의 생산지, 생산시기, 로스팅의 시기와 로스팅 정도를 고려... 최근 소득수준 향상과 다양한 매체를 통한 커피문화의 보급으로 커피 소비문화 수준이 급격하게 높아졌다. 이에 소비자들이 생두의 생산지, 생산시기, 로스팅의 시기와 로스팅 정도를 고려하기 시작하였고 커피머신의 다양성과 전문성 또한 요구하고 있다. 그러나 현재 커피머신들은 생활 가전제품이라고 하기에는 부피가 너무 크고, 소비자의 기호에 맞는 로스팅 정도 조절이 힘들며, 높은 가격대를 형성하고 있는 등 여러 가지 문제점을 지니고 있다. 본 연구에서는 현재 가정용 커피머신에서 직접 로스팅의 정도를 조절하기 어렵고, 부피가 너무 커 가정에서 사용하기에는 적절하지 못하다는 문제점을 해결하기 위해 모터 일원화 메커니즘과 최적의 로스팅 방법에 대해 연구하였고, 이를 적용한 커피머신 기구 설계를 수행하였다. 모터 일원화를 위해 기존 커피머신과는 다르게 두 개의 모터를 사용하지 않고, 하나의 모터만을 사용해 모터의 정·역방향 제어를 통한 로스팅 및 그라인딩이 가능하도록 하였다. 그 결과 로스팅 모터와 그라인딩 모터를 각각 따로 사용하던 기존의 커피머신 보다 부피를 약 1/4로 줄일 수 있었다. 이에 따라, 콤팩트한 설계가 가능하여 제품의 소형화를 통한 가정에서의 자유로운 비치가 가능해졌다. 더불어 단가 절감 효과를 통한 합리적인 가격의 제품 설계도 가능하게 되었다. 그리고 모터를 기기 상부에 위치시켜 커피 가루가 모터 부에 들어가는 것을 미연에 방지함과 동시에, 기기가 쉽게 분리될 수 있도록 구성하여 유지·보수가 용이해졌다. 또한 교반날개를 태극모양으로 설계하여 로스팅 시 원심력을 극대화하여 고른 로스팅이 가능해졌고, 그라인딩 시에는 관통공으로 원두들을 모아 밀어 넣는 것이 가능해졌다. 더하여, 분쇄 날을 파쇄 방식의 plat burr 형태로 설계하여 실험한 결과 원두의 그라인딩 효율이 11% 향상됨을 확인 할 수 있었고, 원두통에 실버 스킨 배출 구멍을 만들어 로스팅 시 실버 스킨의 배출이 가능해졌다. 그리고 그라인딩 시 상부 분쇄 날과 하부 분쇄 날의 간격 조절을 통해 소비자의 기호에 맞는 커피 입자 크기 조절이 가능해졌으며, 컨트롤러를 구성하여 간편한 기기 조작이 가능해졌다. 분리통 안의 커피 원두 가루를 모으는 내접 용기도 쉽게 분리되도록 설계하여 유지·보수가 용이해졌다. 끝으로, 로스팅 시 할로겐램프를 사용해 니크롬선 램프를 사용하는 기존 커피머신보다 고른 로스팅이 가능해졌고, 로스팅 시간 단축을 통해 로스팅 효율이 17% 향상됨을 확인하였다. 이를 바탕으로 커피머신에 모터 일원화 메커니즘을 적용한다면 로스팅과 그라인딩 효율을 향상시킨 합리적이고 다양한 형태의 에스프레소 커피머신 설계가 가능할 것으로 판단된다.
Recently, with the improvement of income level and the spread of coffee culture through various media, the level of coffee consumption culture has dramatically increased. So consumers started to consider the production area, production time, roasting ... Recently, with the improvement of income level and the spread of coffee culture through various media, the level of coffee consumption culture has dramatically increased. So consumers started to consider the production area, production time, roasting time and roasting degree of green coffee bean, and the diversity and expertise of the coffee machine are also demanded. However, current coffee machines are too bulky for household electrical appliances, and have various problems such as difficulties in controlling the degree of roasting suitable for consumers' tastes, forming a high price, etc. In this study, we have studied the motor unification mechanism and optimum roasting method to solve the problem too difficult to control the degree of roasting directly in home coffee machine and too bulky to use for home, and performed the design of the coffee machine appliance applying this. Unlike existing coffee machines, using only one motor rather than two motors for motor unification, it made roasting and grinding possible through controlling in both forward and reverse directions of the motor. As a result, we were able to reduce the volume by about 1/4 compared to existing coffee machines that used separate roasting motor and grinding motor. Accordingly, compact design was possible, so free furnishing at home through miniaturization of products has become possible. In addition, cost-effective product design has become possible through cost savings. Also, the motor positioning at the upper part of the device prevents the coffee powder from entering the motor part, and the device can be easily separated to facilitate maintenance and repair. In addition, by designing the stirring blades as Taegeuk shape, it is possible to maximize the centrifugal force during roasting to ensure uniform roasting, and when grinding, it was possible to push coffee beans together through the piercing holes. Besides, it was possible to confirm that the grinding efficiency of coffee bean was improved by 11% as the grinding blade was designed as a crushing type plat burr, and to discharge the silver skin when roasting by creating the silver skin discharge hole in the coffee bean pail. And by controlling the gap between the upper and lower grinding blades when grinding, it was possible to adjust the size of coffee particles according to consumer’s taste. The inner container collecting the coffee bean powder in the separation pail was also designed to be easily separated so that maintenance and repair are easy. Finally, by using the Halogen lamp when roasting, more uniform roasting was possible than existing coffee machines that used Nichrome wire lamp and it was confirmed that the roasting efficiency was improved by 17% through shortening the roasting time. If a motor unification mechanism is applied to a coffee machine based on this, a rational and diverse espresso coffee machine design improving roasting and grinding efficiency will be possible. ，韩语论文，韩语论文 |
