얼마 전 보석 사업을 하는 아는 지인과 이야기하다가 우연히 "인공 다이아몬드"에 대한 이야기를 나누게 되었다. 지인은 "인공 다이아몬드" 실물을 보여주면서 육안으로 보면 천연 다이아몬드와 구별하기가 거의 불가능에 가까우면서도 가격은 천연 다이아몬드보다 절반 이상 저렴하다는 대화를 하다가 문득 인공 다이아몬드에 대해 궁금해져서 간단히 조사 후 포스팅으로 남기려고 한다.
1. 다이아몬드가 결혼반지로 유명해진 이유
2. 인공 다이아몬드와 천연 다이아몬드의 차이는 무엇인가
3. 인공 다아아몬드 만드는 원리
4. 천연 다이아몬드와 인공 다이아몬드의 구별하는 방법
5. 글을 마치며
1. 다이아몬드가 결혼반지로 유명해진 이유
우리는 흔히 프로포즈를 하거나 결혼 예물을 준비할 때에 흔히들 [다이아몬드 반지]를 준비하곤 한다. 그러면 언제부터 이런 다이아몬드 반지 문화가 시작되었을까?
이 이야기에는 [드비어스] 다이아몬드 회사를 빼놓을 수 없다. 드비어스는 2006년까지 다이아몬드 세계 1위를 유지하던 회사로 "다이아몬드는 영원히 A Diamond Is Forever"라는 문구로 유명하다. 이 회사를 갑자기 언급하는 이유는 바로 그들의 마케팅으로 인해 다이아몬드 결혼반지 문화가 만들어졌기 때문이다.
물론 드비어스가 마케팅전략을 펼치기 이전에도 결혼반지는 존재했지만 굳이 다이아몬드를 쓰지 않았다고 한다. 보통 금, 은을 쓰고 여러 보석들을 쓰는 문화였지만 1948년부터 시작된 드비어스의 마케팅의 일환으로 수많은 광고를 통해 미국의 결혼 문화의 하나로 자리 잡게 되었고 전 세계로 퍼져 내려오고 있는 것이다.
드비어스 사는 프러포즈를 할 때 다이아몬드 반지를 여성에게 선물하는 관습을 창조해 냈다.
[결혼반지 = 다이아몬드 반지] made by 드비어스
2. 인공 다이아몬드와 천연 다이아몬드의 차이는 무엇인가
인공으로 만들어지는(랩 그로운) 다이아몬드도 공업용이 있고 보석용이 있다. 합성했다는 측면에서는 같지만 노란색이나 흑색이 많은 공업용에 비해 보석용은 색은 하얗고 세공 품질을 더 높인 것이다. (공업용 다이아몬드는 제조 과정에서 공기 중 질소의 영향으로 주로 노란색을 띤다고 한다.)
인공 다이아몬드는 천연 다이아몬드와 성분, 굴절률, 분산도, 경도 등 광학적·물리적·화학적 특성이 모두 같고 GIA 등 세계적 보석 감정 기관에서 천연 다이아몬드와 동일한 감정 기준으로 감정서를 발급받을 수 있다.
인공과 천연 다이아몬드 사이의 유일한 차이점은 이물질 존재 여부다. 천연 다이아몬드는 지표 아래에서 수억 년 동안 성장하기 때문에 이물질이 끼어 들어간다. 반면 인공 다이아몬드에는 이물질이 거의 없다. 다이아몬드의 색은 탄소 이외의 원소가 결정한다. 탄소 자리에 질소가 1개 들어가면 짙고 아름다운 노란색을 띠며, 탄소 대신 붕소가 들어가면 파란색이 된다.
보석용 인공 다이아몬드는 이물질을 포함하지 않아 빛을 100% 반사해 무색으로 보인다. 불순물이 전혀 없는 다이아몬드는 멋이 없어 가치가 떨어진다고 한다. 그래서 인공 다이아몬드를 제품화하는 기업들은 화학적 조절을 통해 은은한 빛이 감도는 다이아몬드 제작을 연구하여 상품화로 만든다.
●성분 : 랩 다이아몬드와 천연 다이아몬드는 원자에 이르기까지 모든 면에서 물리적, 화학적으로 동일한 성질을 가지고 있다.
●제작 시간: 인공 다이아몬드의 생성에는 약 6~9개월이 걸리는데 천연 다이아몬드는 채굴될 때까지 약 10억 년~33억 년이 걸린다.
●생성 장소: 천연 다이아몬드는 고온 고압 환경의 지구 맨틀 깊숙한 곳에서 만들어져서 화산 활동에 따라 킴벌라이트 관상 광맥이라고 하는 화산암층으로 운반되어 마침내 채굴되게 된다. 반면에 연구소 제조 다이아몬드는 말 그대로 연구소에서 만들어진다.
●색상: 천연 다이아몬드에서는 수없이 다양한 채도, 색조, 농담을 지닌 상상 가능한 모든 색깔들을 볼 수 있는데 이는 다이아몬드의 결정격자 속에 갇힌 질소 분자와 같은 불순물 때문에 생겨난다.
●인공 다이아몬드 역시 무색을 띄기도 하고 흰색, 초록색, 분홍색, 노란색, 파란색 등 다양한 색깔을 임의적으로 만들 수 있다. 일반적으로 K~D범위의 색상 등급을 갖는다.
●친환경 : 업계에서는 천연 다이아몬드 1캐럿 채굴을 위해 평균 물 500L가 필요하고, 6.5톤의 지면을 깎아내야 하지만 랩그로운 다이아몬드는 1캐럿 생산에 평균 18.5L의 물을 쓰고 토양 오염, 탄소 배출이 거의 없다. 인조 다이아몬드는 그 제조 과정에서 천연 다이아몬드에 비해 더 적은 양의 탄소를 배출한다. 천연 다이아몬드는 채굴과 생산 과정에서 중장비 기계를 사용하기 때문에 더 많은 탄소를 배출하고 따라서 환경에도 더 많이 영향을 미치게 된다. 그러나 연구소 제조 다이아몬드 제조 과정에서는 대부분의 연구소 장비가 전력을 이용하기 때문에 화석 연료를 쓰지 않는다.
●분쟁 여지 : 아프리카 같은 빈국이 많은 지역에서 다이아 몬드 채굴은 이권 세력의 다툼으로 일반인들의 노동력 착취 와도 같은 윤리적인 문제가 많다. 랩 그로운 다이아몬드는 실험실에서 윤리적으로 제작되므로 분쟁 소지가 없다.
3. 인공 다아아몬드 만드는 원리
인공 다이아몬드는 크게 2가지 방법으로 만든다. 하나는 초고온·초고압 방법(HPHT)이다. 이 공법은 지구의 맨틀에서 천연 다이아몬드가 만들어지는 고온 고압의 자연적 환경 조건을 연구소 내에서 재현하는 것이다. 1955년 미국의 제너럴일렉트릭(GE) 사가 개발한 방법으로, 흑연 분말을 1400~2000도에 이르는 초고온과 5만~10만의 초고압을 가해 만든다. 현재 공업적으로 사용되는 다이아몬드의 제작법이다.
또 하나는 플라스마를 이용한 화학기상증착법(CVD)이다. 메탄 등 탄소화합물의 기체를 열이나 마이크로파로 분해해 제4의 물질 상태인 고온 플라스마로 만든 뒤 3000도 이상으로 가열한 진공용기 안에 뿜어 탄소가 층층이 얇은 막을 형성해 가며 다이아몬드로 자라게 한다. 1시간에 다이아몬드를 0.006㎜씩 자라게 할 만큼 속도가 빨라 요즘 많이 활용되고 있는 방법이다. CVD 장치는 단순하고 다루기 쉬워서 가장 흔하게 쓰이는 방법이라고 한다.
인공적으로 다이아몬드를 만들기 위해서는 다이아몬드 씨앗(웨이퍼)이 필요하다. 공장에서 처음부터 끝까지 만들어내는 것이 아니라, 다이아몬드를 자라게 하는 방식인 것이다. 여기서 랩 그로운 다이아몬드 어원이 드러난다 바로 LAB (연구실) + Grown (만들어지다) : 연구실에서 만들어진 다이아 몬드로 발달된 기술과 설비를 통해 연구실에서 성장시켜 제작된 다이아라는 뜻이다.
위와 같은 기술들은 20세기 후반에 등장했지만 생산 비용과 품질이 보석 제작에 적합하도록 개선된 것은 불과 10여 년 전이다. 랩그로운 다이아몬드 생산 비용은 2000년대 초부터 4년마다 절반씩 감소하고 있는 추세이며 지금에 이르러서는 최근 1캐럿 다이아몬드(인기 사이즈)의 실험실 생산 비용은 자연 다이아몬드보다 약 20% 저렴해졌다. 수요에 따라 앞으로도 공급이 늘어나거나 새로운 기술개발이 이루어지면서 가격이 꾸준히 떨어질 것이라 전망되고 있다.
4. 천연 다이아몬드와 인공 다이아몬드의 구별하는 방법
사실상 맨눈이나 확대경만으로는 자연산 다이아몬드와 구분이 불가능하며, 특수 검사 기계로만 확인이 가능한 수준이다.
연구소 제조 다이아몬드이든 천연 다이아몬드이든 모두 투명도에 영향을 미치는 물질을 함유하고 있습니다. 천연 다이아몬드에는 수많은 세월 이전 아직 그 형성기에 섞이게 된 미량의 이물질이 함유되어 있으며, 연구소 제조 다이아몬드에는 미량의 금속성 물질이 섞여 있습니다. 이러한 이물질들은 10배의 배율로 확대해 보면 확인할 수 있습니다.
+다이아몬드 구매 시 주의할 점
가품 다이아몬드를 판매를 유의해야 한다. 공공연한 눈속임으로 진짜 다이아몬드 대신 인공, 모이사나이트, 큐빅 지르코니아, 결정, 다이아몬드 모조품을 판매하고 있다. 하지만 이 용어들은 진짜 다이아몬드를 지칭하는 것은 아닙니다. 다이아몬드는 신뢰할 수 있고 입증된 곳에서 구매해야 합니다. 이를 위해서 GIA , 우신 보석 감정원 등 보석 감정 해주는 기관의 다이아몬드의 진품 여부 인증을 확인해야 한다.
합성 다이아몬드는 제조된 다이아몬드입니다. 합성 다이아몬드라는 용어를 사용하여 큐빅 지르코니아를 판매하며 이러한 사실을 활용하는 웹사이트들이 있습니다. 안전한 구매를 위해 ‘합성 다이아몬드’라는 라벨을 붙은 소재는 항상 피하는 것이 가장 좋다.
5. 글을 마치며
2021년도 기준으로 세계적으로 합성 다이아몬드의 생산량은 약 600~700만 캐럿에 이르는 것으로 추산되고 있다. 그중 중국에서 약 300만 캐럿을 생산하고 있고, 인도에서 약 150만 캐럿, 싱가포르와 미국에서 각기 100만 캐럿씩을 생산하고 있는 것으로 알려졌다.
랩 그로운 다이아몬드 생산기술의 비약적인 발전으로 인해 완성도가 높아지면서 랩 그로운 다이아몬드를 공급하는 업체들도 크게 증가하며 가격도 내려가고 있다. 이에 자연스럽게 많은 소매점들도 랩 그로운 다이아몬드에 관심을 보였고 가성비를 챙기는 MZ세대의 등장 등으로 이제는 주요 판매 상품으로 주목을 받고 있다.
한국 역시 랩그로운 다이아몬드 수입량을 늘려가며 이런 소비자들의 니즈를 충족시키는 모양새가 보이고 있다.
생각해 보면 천연다이아몬드와 인공 다이아몬드의 성분에는 차이가 전혀 없으니 인공다이아몬드를 구매하는 것이 현명하지 않나 라는 생각이 든다. 굳이 비싸게 천연 다이아몬드를 주고 살필요가 있는가 싶은 것이다. 그러나 또한 돈이 충분하기만 하면 천연 다이아몬드를 선택하지 않을까? 하는 생각 역시 떠오른다. 천연만의 감성을 가지고 싶은 마음인 것이다.
인공 다이아몬드가 우리에게 체감토록 하는 것은 이런 [선택]의 폭을 늘려줬다는 것에 있다고 생각이 든다. 기업이 다이아몬드 반지 문화를 만들었니 많이 하는 것은 아무런 의미가 없고 어차피 사야 한다면 이런 것도 있지 않나?라는 것이다. 가성비라고 말했지만 결국 내 지갑에 맞는 현명한 소비의 일환인 것이다.
Appendix
https://w-jewel.or.kr/news/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=7896165&t=board
https://www.bbc.com/korean/features-64998185
https://www.lonite.co.kr/edu/lab-grown-diamond.html
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