티백

찻잎을 별도의 거름망이나 주머니에 넣어 우리는 개념은 19세기 말부터 시도되었다. 초기에는 천이나 금속 망을 활용한 형태가 특허로 출원되었다.

초기 발명과 상업화

1901년 미국 위스콘신주 밀워키의 로버타 로슨(Roberta C. Lawson)과 메리 매클래런(Mary McLaren)은 1회용 차 추출 용기인 '찻잎 홀더(Tea-Leaf Holder)'를 고안하여 특허를 출원했고, 1903년 미국 특허 제723,287호로 등록되었다^[1][2]. 이는 한 잔 분량의 찻잎을 그물망 직물 주머니에 넣고 꿰매어 낭비를 줄이고 간편하게 우려내도록 고안된 현대 티백의 직접적인 기원이다^[1][3].

티백이 상업적으로 널리 알려진 계기는 1908년 뉴욕의 차 수입상 토머스 설리번(Thomas Sullivan)의 일화에서 비롯되었다^[3][4]. 설리번은 고객들에게 차 샘플을 보낼 때 부피와 비용을 줄이기 위해 작은 비단 주머니에 차를 담아 발송했다^[1][3]. 고객들은 잎을 꺼내지 않고 주머니째 뜨거운 물에 넣어 우렸고, 이 방식의 편리함이 주목받으면서 비단 대신 물 빠짐이 좋은 거즈 재질의 상업용 티백이 주문 제작되기 시작했다^[1][3].

여과지의 도입과 자동화

초기의 비단이나 거즈는 뜨거운 물에서 직물 특유의 냄새를 풍기거나 생산 단가가 높다는 한계가 있었다. 1930년 미국 매사추세츠의 윌리엄 허먼슨(William Hermanson)이 열접착식 종이 여과지 특허를 취득했고^[5], 1934년에는 페이 오즈번(Faye Osborne)이 마닐라삼(abaca) 섬유를 활용해 물에 젖어도 찢어지지 않는 다공성 종이 여과지를 발명하면서 오늘날의 종이 티백 여과재 표준이 확립되었다^[5][6].

독일의 차 제조사 테에칸네(Teekanne) 소속 기술자였던 아돌프 람볼트(Adolf Rambold)는 티백 역사에 중대한 기여를 했다^[6][7]. 그는 1929년 최초의 티백 포장 기계인 '폼파두르(Pompadour)'를 발명했으며^[8][9], 1949년에는 종이 여과지를 접어 물과의 접촉 면적을 극대화한 '콘스탄타(Constanta)' 기계와 더블 챔버(Double-chamber, 이중 격실) 티백을 완성했다^[4][5]. 람볼트의 더블 챔버 티백은 기능성과 심미성을 동시에 인정받아 뉴욕 현대미술관(MoMA) 디자인 영구 소장품으로 등재되기도 했다^[5][10].

티백은 물의 순환 효율, 찻잎의 팽창 공간, 제조 단가 등에 따라 다양한 형태로 제작된다.

형태	주요 특징	장점	단점
단일 격실 평면형 (Single-chamber)	여과지 두 장을 평면으로 맞붙여 사각형 또는 원형으로 밀봉한 형태	제조 공정이 단순하고 대량생산 단가가 매우 저렴함	내부 공간이 좁아 찻잎이 부풀어 오르기 어렵고 침출 속도가 비교적 느림
이중 격실형 (Double-chamber)	한 장의 긴 여과지를 W자 형태로 접어 두 개의 공간을 형성한 구조	4개 표면으로 물이 통과하여 추출 속도가 빠르고 접착제를 쓰지 않음	제조 설비가 정밀해야 하며 단순 평면형보다 단가가 높음
피라미드형 (사면체)	삼차원 삼각뿔 형태로 입체 공간을 확보한 구조	찻잎이 회전하며 퍼지는 점핑 현상이 원활하여 온전한 잎(홀리프) 수용 가능	플라스틱 섬유나 생분해성 필름을 주로 사용하여 재료비가 높음
원형형 (Round bag)	실과 태그 없이 둥글게 가공된 형태로 머그컵 바닥에 맞춤 설계	티스푼으로 컵 바닥에 눌러 짜기 용이하고 포장 부피가 작음	실이 없어 찻잔에서 꺼낼 때 별도의 도구가 필요함

티백에 사용되는 여과재는 뜨거운 물에 견디는 내열성과 인장 강도를 갖추어야 하며, 맛과 향에 영향을 미치는 용출물이 없어야 한다.

천연 펄프 및 마닐라삼 여과지

가장 보편적인 재질은 목재 펄프와 마닐라삼(아바카) 식물 섬유를 혼합한 종이 여과지이다^[5]. 마닐라삼 섬유는 조직이 길고 질겨 얇은 두께에서도 높은 인습 강도(wet strength)를 유지한다^[5]. 종이 티백은 접착 방식을 위해 열가소성 합성수지 섬유를 일부 혼합하여 열압착하거나, 접어서 스테이플러 철심 또는 실로 꿰매는 무접착 방식으로 마감한다^[5][7].

고분자 합성섬유 및 생분해성 소재

피라미드형 입체 티백에는 투명도가 높고 미세한 메쉬 구조를 지닌 소재가 쓰인다. 나일론(폴리아미드)과 PET(폴리에스테르) 섬유가 널리 쓰였으나, 미세플라스틱 용출 우려와 환경오염 문제가 대두되면서 옥수수나 사탕수수 전분에서 추출한 PLA(폴리락트산, Polylactic acid) 생분해성 메쉬로 대체되는 추세이다^[4]. PLA 소재 티백은 퇴비화 조건에서 미생물에 의해 자연 분해되는 친환경 소재로 각광받고 있다.

티백 내부에는 전통적인 오서독스 제법으로 만든 온전한 형태의 전엽(Full leaf)보다는 특수하게 가공된 작은 규격의 찻잎이 주로 사용된다.

찻잎 등급과 가공 방식

티백 대중화는 CTC(Crush, Tear, Curl) 제법의 확산과 궤를 같이한다^[2]. 찻잎을 으깨고 찢고 둥글게 말아 작은 알갱이 형태로 가공하는 CTC 방식은 세포벽을 파괴하여 성분의 용출 속도를 극대화한다^[2]. 평면 티백에는 CTC 알갱이를 비롯해 체질 과정에서 분류되는 패닝스(Fannings)와 더스트(Dust) 등급의 미세한 찻잎이 배합된다^[11]. 미세한 찻잎은 물과의 접촉 단면적이 넓어 1~2분 내에 진한 수색과 강한 맛을 추출할 수 있다. 반면 고급 피라미드 티백에는 공간적 여유가 있어 형태를 유지한 브로큰(Broken) 등급이나 홀리프 등급의 찻잎, 건조 과육, 허브 등을 병배하여 담는다.

추출의 물리화학적 특성

티백을 뜨거운 물에 담그면 모세관 현상에 의해 물이 여과재 내부로 빠르게 침투한다. 찻잎의 세포 조직 내에 응축되어 있던 카페인, 아미노산, 카테킨 및 테아플라빈과 같은 수용성 폴리페놀 성분이 농도 구배에 따른 삼투 현상과 확산(diffusion) 과정을 거쳐 여과재 바깥으로 빠져나온다. 침출 공간이 좁은 싱글 챔버 티백에서는 침출액이 내부에 갇혀 포화 상태가 되기 쉬우므로, 티백을 가볍게 흔들어 외부 액체와의 농도 평형을 유지해 주는 조작이 필요하다.

과다 추출과 침출 조작

티백은 분쇄엽을 사용하는 특성상 오서독스 잎차에 비해 떫은맛 성분이 매우 빠르게 용출된다. 티백을 너무 오래 방치하거나 스푼으로 티백을 강하게 눌러 짜면 찻잎 세포막 안쪽에 남아 있던 고분자 탄닌과 떫은 카테킨 유도체가 과도하게 빠져나와 쓴맛과 수렴성이 심해진다. 제조사가 권장하는 침출 시간(통상 홍차 기준 1~3분)을 준수하고, 추출이 끝나면 물기를 가볍게 털어내며 즉시 건져내는 것이 바람직하다.

미세플라스틱 문제

2019년 캐나다 맥길 대학교(McGill University) 연구팀은 95℃의 뜨거운 물에 나일론 및 PET 재질의 플라스틱 티백을 담갔을 때 한 잔당 수십억 개의 나노 및 미세플라스틱 입자가 방출된다는 분석 결과를 환경과학 저널(Environmental Science & Technology)에 발표했다. 이러한 연구를 기점으로 식음료 업계는 합성수지 섬유 대신 무표백 천연 펄프 여과지나 초음파 접합 방식의 100% 식물성 생분해 PLA 소재 티백 도입을 확대하고 있다.