증류 과정은 증류주 생산 라인에서 가장 중요한 역할을 담당하지만, 그렇다고 해서 반드시 그 증류주가 바로 저장하거나 병에 담을 준비가 된 것은 아닙니다.

증류주 종류와 제조 공정에 따라, 발효된 원액에서 고형물을 제거하거나, 갓 증류된 증류주를 맑게 하거나, 오크통의 탄 냄새를 제거하거나, 탄소 입자를 걸러내거나, 블렌딩 및 도수 조정 후 탁도를 방지하기 위해 추가적인 분리 공정이 필요할 수 있습니다.

이 때문에 여과 장비는 단순히 명목상 여과 등급에 따라 선택하기보다는 수행해야 할 작업에 맞춰 선정해야 합니다.

증류소에서는 공정 초반에 원심분리기를 사용하고, 정화 단계에서는 심층 여과기를, 병입 직전에는 카트리지 필터를 사용할 수 있습니다. 반면 다른 제조업체는 이러한 단계 중 한두 단계만 거치면 될 수도 있습니다. 위스키의 경우 별도의 냉각 여과 공정이 필요할 수 있는 반면, 보드카는 활성탄 처리에 이어 입자 여과 공정이 필요할 수 있습니다.

다음 장비들은 상업용 증류주 생산 과정에서 주로 사용되는 여과 및 분리 방식을 포괄합니다.

 

증류소에서 흔히 사용되는 여과 및 분리 장비

장비 / 기술	주요 기능	주류의 대표적인 용도
디캔터 원심분리기	고형분 함량이 높은 고체-액체 분리	주요 발효 및 특수 증류주 제조 공정
디스크 스택 원심분리기	정밀 원심 정제	발효액, 효모 및 부유 고형물의 분리
백 필터	거친 여과 또는 중간 여과	사전 여과, 탄소 입자 제거, 장비 보호
판형 필터	필터 시트를 이용한 압력 여과	위스키, 보드카, 럼, 브랜디, 리큐어
심도 필터 / 필터 시트	투명도 향상, 표면 연마 및 흐림 현상 제거	위스키, 브랜디, 보드카, 화이트 증류주 및 숙성 증류주
규조토 / 키젤구어 필터	프리코트 여과 및 정화	엄선된 위스키, 브랜디, 럼 및 기타 증류주
카트리지 필터	정밀 및 최종 입자 여과	위스키, 보드카, 진, 럼, 브랜디
활성탄 여과	흡착 처리	보드카와 중성 증류주
미세여과(MF)	미세 입자 및 미생물 저감	선별된 증류주 및 특수 용도
진공 필터	거친 입자의 고체-액체 분리	상류 부문의 활용 분야가 제한적
초여과(UF)	고분자 분리	전문 공정 응용 분야
나노여과(NF)	선택적 분자 분리	특수 공정 또는 수처리 분야

이 표는 단순히 거친 것에서 미세한 것으로 순위를 매기기 위한 것이 아닙니다. 원심분리기와 필터는 근본적으로 다른 방식으로 작동하며, 막 시스템은 완전히 다른 유형의 분리 문제를 해결합니다.

대부분의 증류소에서는 다음 세 가지 질문을 바탕으로 장비를 선정합니다:

무엇을 제거해야 하나요?

생산 과정의 어느 단계에서 이를 제거해야 합니까?

그 정신의 본래적 특성은 어느 정도까지 유지되어야 할까요?

이러한 질문들은 사용 가능한 마이크론 등급 중 가장 작은 것을 선택하는 것보다 더 유용합니다.

 

판형 및 프레임 필터

판-프레임 여과 방식은 여전히 많은 증류소에서 배치식 정화를 위한 실용적인 선택지로 자리 잡고 있습니다.

이 필터는 판과 필터 시트로 조립됩니다. 알코올이 시스템 내로 펌핑되면, 부유 물질이 필터 매체에 의해 걸러집니다. 제품 및 여과 목적에 따라 다양한 등급의 시트를 선택할 수 있습니다.

따라서 증류소가 단일한 고정된 여과 사양보다는 유연성을 원할 때 이 장비가 특히 유용합니다.

판형 및 프레임 필터는 다음과 같은 용도로 사용할 수 있습니다:

• 위스키의 침전 과정
• 보드카 및 중성 증류주를 이용한 정제
• 브랜디와 럼의 여과
• 리큐어의 침전 현상
• 혼합 또는 숙성 후 여과

동일한 기본 필터는 필터 시트와 여과 면적을 변경함으로써 다양한 제품을 처리할 수 있습니다.

중소 규모의 증류소의 경우, 장비의 작동 및 유지보수도 비교적 간단합니다. 다만, 기존의 개방형 시스템은 작업자가 필터 시트를 교체하고 세척해야 한다는 단점이 있습니다. 생산 공정이 고도로 자동화된 경우에는 밀폐형 심층 여과 시스템이 더 적합할 수 있습니다.

 

심층 여과 및 여과 시트

심층 여과는 증류주에 미세한 부유 물질이 포함되어 있어, 매우 미세한 표면 필터에만 전적으로 의존하지 않고 이를 제거해야 할 때 특히 유용합니다.

표면에서만 입자를 차단하는 대신, 심층 여과 매체는 입자를 포집하는 3차원 구조를 제공합니다. 또한 여과 시트의 구성은 흡착 및 헤이즈를 유발하는 물질의 제거에 영향을 미칠 수 있습니다.

따라서 심층 여과는 탁도 제거와 마무리 정화 모두에 유용합니다.

증류소에서는 용도에 따라 다양한 필터 시트를 선택할 수 있습니다:

미세 입자를 제거하고 후단 필터를 보호하기 위한 거친 등급의 필터입니다.

병입 전에 증류주를 정제하기 위한 더 미세한 입자의 연마재.

헤이즈 제어용 및 여과 매체와 알코올 간의 상호작용을 세심하게 조절해야 하는 용도에 특화된 등급입니다.

따라서 필터 시트의 선택은 입자 크기뿐만 아니라 다른 요인들에 의해서도 결정됩니다. 증류액의 성분, 알코올 도수, 온도, 그리고 원하는 최종 외관 등이 모두 결과에 영향을 미칠 수 있습니다.

이는 특히 위스키와 브랜디의 경우 더욱 중요한데, 부적절한 여과재를 사용하면 원치 않는 용출물이 발생하거나 완제품 증류주의 안정성에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.

 

규조토 / 키젤구르 여과

일반적으로 DE 또는 키젤구어(kieselguhr)로 알려진 규조토는 프리코트 여과에 사용되는 여과 보조제입니다.

제품을 여과하기 전에, 여과 조력제를 여과 표면에 침착시켜 다공성 여과 케이크를 형성합니다. 이후 용매는 이 층을 통과하는 반면, 부유 물질은 여과 케이크 내에 포집됩니다.

DE 여과는 효과적인 탁도 제거를 제공하며, 비교적 높은 입자 부하를 처리할 수 있습니다. 다음의 경우에 적용을 고려할 수 있습니다:

• 위스키
• 브랜디
• 럼
• 리큐어
• 심도 명확화가 필요한 기타 증류주

DE 등급에 따라 여과 특성이 다르므로, 주류 종류와 원하는 탁도 제거 정도에 따라 여과 보조제를 선택해야 합니다.

그러나 DE 프리코트 여과와 현대식 심층 여과 시트 사이에는 실질적인 차이가 있습니다. DE는 소모성 여과 보조제로, 작업이 끝난 후 사용된 재료를 제거하여 폐기해야 합니다. 또한 프리코트 층을 형성하는 과정으로 인해 추가적인 공정 단계가 발생합니다.

이러한 이유로 증류소는 생산 규모, 인력 요구 사항, 운영 비용 및 제품 회수율에 따라 전통적인 DE 시스템과 시트형 또는 밀폐형 심층 여과 시스템 중에서 선택할 수 있습니다.

따라서 DE는 모든 증류주에 대한 기본 필터로 간주되기보다는, 심층 여과 및 프리코트 여과라는 더 넓은 분야 내에서 유용한 선택지 중 하나로 여겨져야 한다.

 

카트리지 필터

카트리지 여과는 일반적으로 증류소에서 밀폐된 시스템 내에서 정밀한 여과를 제어해야 할 때 사용됩니다.

필터 엘리먼트는 위생적인 하우징에 장착되어 있으며, 증류주는 저장, 혼합 또는 병입 단계로 넘어가기 전에 선택된 카트리지를 통과합니다.

이 시스템의 가장 큰 장점 중 하나는 현대식 생산 라인에 자연스럽게 통합된다는 점입니다. 카트리지 하우징은 차지하는 바닥 면적이 비교적 적고, 필터 엘리먼트를 신속하게 교체할 수 있으며, 이 시스템을 자동화된 이송 및 충전 공정에 통합할 수 있습니다.

주요 업무는 다음과 같습니다:

• 최종 연마
• 미세 입자 제거
• 미세 탄소 입자의 제거
• 충진 설비의 보호
• 숙성 또는 블렌딩 후 여과

미세 필터 카트리지에 모든 고형물을 처리하도록 맡기는 것보다, 카트리지 앞에 거친 필터를 설치하는 것이 대개 더 효율적입니다.

예를 들어:

거대 입자 제거 → 심층 여과 → 카트리지 여과 → 병입

이러한 방식은 최종 필터에 가해지는 조기 부하를 줄여주며, 전반적인 여과 효율을 높일 수 있습니다.

 

백 필터

백 필터는 일반적으로 미세 여과 단계의 상류에서 사용됩니다.

필터 백은 액체가 통과할 때 부유 입자를 포집합니다. 이 백은 비교적 많은 양의 입자를 수용할 수 있기 때문에, 증류주에 배럴에서 나온 입자, 미세 탄소 입자 또는 미세 카트리지의 포집 용량을 빠르게 채울 수 있는 기타 물질이 포함된 경우에 유용합니다.

증류소에는 백 필터가 설치될 수 있습니다:

• 카트리지 필터 앞쪽
• 활성탄 처리 후
• 배럴 숯 제거 과정에서
• 이송 라인의 보호 필터로서
• 다음 연마 공정을 진행하기 전에

장비는 비교적 간단하며, 필터 교체도 간편합니다.

따라서 이 장치의 역할은 주로 실용적인 데 있습니다. 즉, 먼저 큰 입자 부하를 제거하고, 그 하류에 위치한 더 고가의 미세 여과 단계를 보호하는 것입니다.

백 필터는 일반적으로 프로젝트에 “최종 미세 여과”가 필요하다는 이유만으로 선택되는 것은 아닙니다.”

 

디스크 스택 원심분리기

디스크 스택 원심분리기는 기존의 여과 매체를 사용하지 않고 분리 작업을 수행합니다.

회전하는 보울 내부에서 액체는 강한 원심력을 받게 됩니다. 그러면 미세한 부유 입자, 효모 및 기타 고체 물질들이 밀도에 따라 분리될 수 있습니다.

따라서 이 기술은 침전 처리가 필요하지만 유입되는 유체에 여전히 미세 여과를 비효율적으로 만들 만큼 충분한 고형물이 포함되어 있는 경우에 유용합니다.

증류소에서의 적용 사례로는 다음과 같은 것들이 있습니다:

• 발효액의 설명
• 효모 제거
• 정밀한 고체-액체 분리
• 후단 설비로 유입되는 고형물 감소
• 엄선된 아가베 및 특수 증류주 제조 공정

핵심은 원심분리기가 단순히 필터를 대체하는 것이 아니라는 점입니다.

디스크 스택 원심분리기는 밀도 차이에 의한 분리가 이루어지고, 연속 운전이 공정에 유리할 때 가장 유용합니다. 완제품 증류주에서 미립자를 더 철저히 제거해야 하는 경우에는 후단 카트리지 필터나 심층 필터가 여전히 필요할 수 있습니다.

 

디캔터 원심분리기

데칸터 원심분리기는 최종 여과 단계에서 일반적으로 관찰되는 액체보다 고형분 농도가 상당히 높은 유체를 처리하기 위해 고안되었습니다.

수평 회전 보울 내부에서 고체는 원심력에 의해 침전되며, 스크류 컨베이어에 의해 고체 배출구 쪽으로 지속적으로 이송됩니다.

따라서 이 디캔터는 다음과 같은 전처리 공정에 적합합니다:

• 고고형분 발효
• 아가베 및 기타 식물성 원료
• 선별된 과일 증류주 생산
• 증류 전의 고체-액체 분리
• 대량의 고형물을 지속적으로 제거해야 하는 특수 공정

따라서 디캔터는 증류주의 최종 여과보다는 고체-액체 분리 과정과 더 밀접한 관련이 있다.

이미 정제된 원액을 처리하는 일반적인 위스키, 보드카, 진 또는 럼 제조 시설의 경우, 데칸터를 설치할 이유가 거의 없을 수 있습니다. 그러나 생산 과정에서 상당한 양의 고형물이 발생할 때면 데칸터의 가치가 훨씬 더 분명해집니다.

 

활성탄 여과

활성탄 처리는 일반적인 입자 여과 방식과는 다릅니다.

활성탄의 주요 기능은 흡착입니다. 즉, 특정 화합물이 탄소에 끌려와 그곳에 머무르게 됩니다. 이 때문에 활성탄은 원치 않는 색, 향, 또는 맛 성분을 제거하는 과정이 포함될 수 있는 보드카 및 중성 증류주 생산에 특히 유용합니다.

간단한 생산 순서는 다음과 같을 수 있습니다:

증류/정제 → 활성탄 처리 → 입자 여과 → 숙성 → 최종 여과

탄소 처리는 신중하게 조절해야 합니다. 그 목적은 증류주에서 모든 화합물을 제거하는 것이 아니며, 과도한 처리는 제조자가 유지하고자 하는 특성도 함께 감소시킬 수 있기 때문입니다.

탄소 처리 후에는 일반적으로 별도의 입자 여과 단계를 거쳐, 증류주가 생산 라인을 따라 더 나아가기 전에 미세한 탄소 입자를 제거합니다.

 

막 여과: MF, UF 및 NF

막 여과는 주류 가공 과정에서 사용될 수 있지만, 주로 특수 용도로 활용되며 일반적인 증류주의 일상적인 최종 여과 과정에는 해당하지 않습니다.

미세여과(MF)

미세여과는 UF 및 NF에 비해 기공 크기가 상대적으로 큰 막을 사용합니다. 이 공정은 미세 입자 제거에 활용될 수 있으며, 막의 종류와 작동 조건에 따라 미생물 농도를 낮추는 데에도 사용될 수 있습니다.

잠재적인 적용 분야로는 특정 화이트 스피릿, 공정 유체 및 특수한 정화 요구 사항 등이 있습니다.

초여과(UF)

한외여과는 기존의 입자 여과보다 분자 크기에 따른 분리에 더 중점을 둡니다. 이 방법은 단백질, 콜로이드 및 기타 더 큰 분자들을 걸러낼 수 있습니다.

따라서 UF는 고분자 성분을 분리하는 것을 목표로 하는 특정 공정 흐름에서 유용하게 활용될 수 있습니다. 일반적으로 단순히 완성된 위스키나 보드카를 겉보기에는 맑게 만드는 것만으로는 충분하지 않습니다.

나노여과(NF)

나노여과는 더욱 선택적인 분리 성능을 제공하며, 주로 특수한 공정 적용 분야, 농축 또는 수처리 분야에서 활용됩니다.

대부분의 일반적인 증류소 병입 공정에서 MF, UF 및 NF는 잘 설계된 심층 여과 또는 카트리지 여과 시스템을 대체할 수 없습니다.

 

주류 종류에 따른 여과 요건의 차이

모든 증류주에서 여과 과정이 표준화되어 있는 것은 아닙니다. 적절한 여과 방식은 원료, 증류 방법, 숙성 과정 및 최종 제품의 바람직한 특성에 따라 달라집니다.

위스키

위스키 여과에는 여러 가지 목적이 있을 수 있습니다.

숙성 과정이 끝난 후에는 배럴 숯과 같은 비교적 큰 입자를 제거해야 할 수도 있습니다. 블렌딩과 도수 조절 과정을 거친 후, 제조사는 탁도를 조절하고 일관된 외관을 확보하고자 할 수도 있습니다.

냉각 여과 위스키의 경우, 간략화된 공정은 다음과 같을 수 있습니다:

숙성 → 거친 여과 → 냉각 → 미세 심층 여과 → 최종 정제 → 병입

여과 조건은 병입 도수, 냉각 온도 및 원하는 제품 스타일에 따라 달라집니다.

냉각 여과를 하지 않기로 선택한 위스키 제조사는, 특히 자연적으로 발생하는 성분을 더 많이 보존하는 것이 제품 포지셔닝의 일환인 경우, 덜 강도 높은 정제 공정을 사용할 수 있다.

보드카

보드카는 일반적으로 맑은 색상과 중성적인 풍미를 중시하여 생산됩니다.

활성탄이 공정의 일부로 포함되는 경우, 여과는 두 가지 별개의 목적을 수행합니다. 첫째, 활성탄 처리는 흡착을 통해 증류주를 변화시킵니다. 둘째, 후단 여과를 통해 활성탄 미세 입자와 잔류 부유 입자를 제거합니다.

실용적인 순서는 다음과 같을 수 있습니다:

정제 → 탄소 처리 → 입자 여과 → 숙성 → 최종 여과

여과 시스템은 증류 과정에서 형성된 특성을 불필요하게 제거하지 않으면서도 최종 제품이 맑게 나오도록 설계되어야 한다.

진

진은 식물성 원료의 가공 과정에 더 크게 좌우됩니다.

증기 추출 방식은 일반적으로 식물을 직접 담가 두는 방식에 비해 증류주에 유입되는 고형 물질의 양이 적습니다. 침출법이나 기타 추출 방법을 사용할 경우 미세한 식물 입자가 남을 수 있으며, 이는 병입 전에 제거해야 합니다.

가능한 절차는 다음과 같습니다:

식물 추출/증류 → 거친 여과 → 미세 여과 → 숙성 → 병입

비교적 깨끗한 식물성 증류액의 경우, 한 단계의 미세 여과만으로도 충분할 수 있습니다. 증류액에 부유하는 식물성 물질이 더 많이 포함된 경우에는, 최종 카트리지를 보호하기 위해 상류 단계에서 백 필터나 심층 필터를 사용할 수 있습니다.

럼

럼주에는 보편적으로 적용되는 단일한 여과 기준이 없습니다.

라이트 럼은 깔끔한 외관을 내기 위해 더 철저히 정제될 수 있는 반면, 더 진한 스타일의 럼은 특유의 향, 맛, 식감을 만들어내는 성분들을 의도적으로 더 많이 남기기도 합니다.

따라서 목표는 최대한의 여과가 아니라 통제된 침전입니다.

브랜디

브랜디는 과일을 원료로 시작하기 때문에 분리 과정에서 추가적인 어려움이 발생할 수 있습니다.

증류 전의 부유 물질 양은 과일을 어떻게 가공하고 발효시키느냐에 따라 달라집니다. 적절한 용도의 경우, 원심 분리법을 통해 증류 전의 고형물 부하를 줄일 수 있습니다.

숙성 및 블렌딩 과정 후에는 최종 정제를 위해 심층 여과 또는 카트리지 여과를 사용할 수 있습니다.

필터 매체 선택은 필터 매체에서 용출될 수 있는 미네랄 성분과 상호작용할 가능성이 있는 성분을 함유한 증류주의 경우 특히 중요합니다. 이것이 바로 필터 사양을 단순히 명목상 여과 등급만으로 선정하기보다는 제품 설계의 일환으로 고려해야 하는 이유 중 하나입니다.

테킬라와 아가베 증류주

아가베를 원료로 한 생산 과정에서는 추출 및 발효 공정에 따라 증류 전에 상당한 양의 고형물 부하가 발생할 수 있습니다.

필요한 경우, 증류 전 원심식 고체-액체 분리 공정을 도입하여 증류기와 후단 장비로 유입되는 고체 물질을 줄일 수 있습니다.

증류 후 여과 과정은 증류주가 숙성 기간 없이 바로 병입되는지, 일정 기간 숙성되는지, 아니면 숙성 후 블렌딩되는지에 따라 달라집니다.

가능한 절차는 다음과 같습니다:

아가베 가공 → 발효 → 고액 분리 → 증류 → 숙성 / 블렌딩 → 최종 여과

이는 원심분리기와 최종 필터의 서로 다른 역할을 다시 한번 보여줍니다. 하나는 공정 초반에 고형물을 처리하는 반면, 다른 하나는 완제품 단계에 들어갈 수 있도록 증류주를 정제합니다.

 

적합한 여과 시스템을 선택하는 방법

올바른 여과 시스템은 공정 과정을 역추적하여 결정해야 합니다.

먼저 완성된 증류주를 바탕으로 요구되는 외관, 안정성 및 관능적 특성을 정의합니다. 그런 다음, 그 결과를 얻기 위해 무엇을 제거해야 하는지, 그리고 어느 단계에서 제거해야 하는지를 파악합니다.

몇 가지 요소를 고려해야 합니다.

증류주 종류: 위스키, 보드카, 진, 럼, 브랜디, 데킬라는 각각 다른 여과 기준이 적용됩니다.

고형분 부하: 고형분 함량이 높은 유체의 경우, 정밀 여과 장비를 사용하기 전에 원심분리 또는 거친 여과 과정을 거쳐야 할 수 있습니다.

여과 단계: 증류 단계 전에 설치된 필터와 병입 직전에 설치된 필터의 용도는 매우 다릅니다.

목표 투명도: 요구되는 외관 상태에 따라 적절한 여과 전략이 결정됩니다.

흐림 현상 안정성: 위스키 및 일부 다른 증류주는 냉각 또는 희석 후에도 맑은 상태를 유지하기 위해 특정 여과 조건이 필요할 수 있습니다.

활성탄 처리: 활성탄으로 처리된 증류주는 후속 공정에서 미립자 제거가 필요합니다.

제품 특성: 과도한 여과를 하면 향, 맛, 색상 또는 식감에 기여하는 성분이 제거될 수 있습니다.

생산 능력: 생산 능력이 증가함에 따라 여과 면적, 유량, 여과 주기, 제품 회수율, 인건비 및 소모품 비용이 점점 더 중요해집니다.

세척 및 위생: 증류소에 여과 장비를 도입할 때는 제품과 접촉하는 재료, 위생적 설계 및 전반적인 CIP 전략을 고려해야 합니다.

 

종합 증류소의 일부로서의 여과

모든 증류소에 적용되는 보편적인 여과 시스템은 없습니다.

수제 진 제조업체의 경우, 식물성 원료 증류 후에는 미세 카트리지 필터만 필요할 수도 있습니다. 위스키 증류소에서는 거친 입자 제거 후 심층 여과를 거치고, 필요한 경우 냉각 여과를 수행해야 할 수 있습니다. 보드카 제조업체는 정제, 활성탄 처리 및 최종 입자 여과를 결합하여 사용할 수 있습니다. 데킬라 제조업체는 증류 전에 고체-액체 분리가 훨씬 더 많이 필요할 수 있습니다.

따라서 해당 장비는 독립형 여과기로 선정하기보다는 전체 생산 공정을 고려하여 설계되어야 합니다.

티안타이(Tiantai)는 위스키, 보드카, 진, 럼, 브랜디, 데킬라 및 기타 증류주를 위한 종합 증류소 솔루션을 제공하며, 원료, 발효 방식, 증류 설비, 생산 능력 및 완제품 증류주의 특성에 따라 공정을 구성합니다.

여과 및 분리 장비는 상류 공정인 고체-액체 분리부터 정화, 마무리 정제, 최종 여과에 이르기까지 증류 공정 전체 라인에 통합될 수 있습니다.

목표는 단순히 가능한 한 최상의 여과 효과를 달성하는 데 그치는 것이 아닙니다.

이는 원하는 투명도, 안정성, 증류주 특유의 풍미 및 제품 수율을 유지하면서, 적절한 단계에서 적절한 원료를 제거하는 것입니다.

신규 증류소 건설이나 기존 공장의 현대화 프로젝트에 있어, 티안타이(Tiantai)는 주류 종류, 생산 능력 및 전체 공정 요구 사항에 따라 적합한 여과 및 분리 장비를 구성해 드릴 수 있습니다.