GIA에서 밝힌 천연과 합성 다이아몬드의 9가지 차이
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작성자 최고관리자 댓글 0건 조회 30회 작성일 26-09-29 09:37본문
GIA에서 밝힌 천연과 합성 다이아몬드의 9가지 차이 |
| - 천연 다이아몬드 최대 35억 년 전 형성… 지하 200~700km에서 생성 - | |
| 등록일 : 2026.09.14 |
GIA의 다이아몬드 연구 수석 매니저 울리카 드헤넨스-요한슨 박사는 최근 플럼클럽(Plumb Club)이 주최하고 트레이서(Tracr)가 후원한 웨비나 ‘Disclosure, Differentiation & Trust: Clear Conversations on Natural and Lab-Grown Dia monds’에서 천연과 랩 그로운 다이아몬드를 구분하는 9가지 핵심 요소를 소개했다.
드헤넨스-요한슨 박사는 영국 워릭대학교에서 물리학 석·박사 학위를 취득했으며 2011년부터 GIA에서 근무하는 등 20년 이상 다이아몬드를 연구해왔다. 그는 랩 그로운 다이아몬드가 전 세계 다이아몬드 주얼리 판매에서 금액 기준 절반 이상을 차지하고 있으며 미국 약혼반지 시장에서도 수량 기준 절반 이상을 차지하고 있다고 설명했다. 이처럼 시장이 급성장하면서 천연과 랩 그로운 다이아몬드에 대한 정확한 정보와 잘못된 정보가 동시에 확산돼 소비자와 소매업계의 혼란과 불신을 키우고 있다고 지적했다.
1. 천연 다이아몬드는 최대 35억 년 전에 형성됐다
천연 다이아몬드의 가장 큰 특징 가운데 하나는 압도적인 생성 연대다. 드헤넨스-요한슨 박사에 따르면 천연 다이아몬드는 약 9천만 년에서 35억 년 전에 형성됐다. 지구의 나이가 약 45억6천만 년이라는 점을 감안하면 일부 다이아몬드는 지구 역사 초기부터 존재해온 셈이다. 가장 젊은 천연 다이아몬드조차 약 6,500만 년 전 멸종한 공룡보다 훨씬 이전에 형성됐다고 그는 설명했다.
2. 지하 약 200km, 일부는 700km 깊이에서 만들어졌다
대부분의 천연 다이아몬드는 지표면에서 약 200km 아래에서 형성되며 일부는 무려 700km 깊이에서 생성된 것으로 알려져 있다. 인류가 만든 가장 깊은 시추공인 러시아 콜라 슈퍼딥 보어홀(Kola Superdeep Borehole)이 약 12.3km에 불과하다는 점과 비교하면 천연 다이아몬드의 형성 환경이 얼마나 깊은지를 알 수 있다. 이렇게 형성된 다이아몬드는 수백만 년 전 화산활동을 통해 지표면으로 운반됐다. 호주에서 발생한 가장 최근의 다이아몬드 함유 킴벌라이트 분출조차 2천만 년 이상 전의 일이라고 설명했다.
3. 천연 다이아몬드는 실제로 희소하다
드헤넨스-요한슨 박사는 천연 다이아몬드의 희소성을 채굴량을 통해 설명했다. 상업용 광산에서는 일반적으로 광석 1톤당 약 0.3~1캐럿의 다이아몬드가 산출된다. 대형 덤프트럭 한 대에 약 50톤의 광석을 가득 실었을 경우 평균적으로 얻을 수 있는 다이아몬드는 총 1캐럿 정도에 불과하다는 설명이다. 특히 1캐럿 D컬러·Flawless 등급의 다이아몬드를 얻기 위해서는 평균적으로 약 10만 톤의 광석을 채굴해야 한다고 밝혔다. 채굴되는 다이아몬드 가운데 상당수는 보석 품질이 아니거나 크기가 작기 때문이다.
4. 천연 다이아몬드의 내포물은 지구 내부를 보여주는 ‘타임캡슐’이다
다이아몬드가 지구 깊은 곳에서 생성되는 과정에서 주변 물질이 결정 내부에 갇히기도 한다. 보석의 품질 평가에서는 내포물로 분류되지만 과학적인 측면에서는 지구 내부를 연구할 수 있는 귀중한 자료가 된다. 감람석(Olivine), 가넷(Garnet), 카이아나이트(Kyanite) 등의 결정이 대표적이다. 연구자들은 이러한 내포물을 분석해 다이아몬드가 어느 깊이에서 형성됐는지, 언제 만들어졌는지를 밝혀낼 수 있다. 드헤넨스-요한슨 박사는 이를 “보물 속의 보물”이라고 표현했다.
5. 원자 수준의 결함이 다이아몬드의 개성과 색상을 만든다
완벽한 다이아몬드 결정이라면 탄소 원자로만 구성돼야 하지만 실제 천연 다이아몬드에는 다양한 원자 수준의 불규칙성이 존재한다. 질소나 붕소 등 다른 원소가 포함되거나 탄소 원자가 있어야 할 자리가 비어 있는 격자 결함 등이 대표적이다. 이러한 원자 수준의 결함은 빛과 다이아몬드가 상호작용하는 방식을 변화시키며 다이아몬드의 다양한 색상과 광학적 특성을 만들어내는 원인이 된다. 따라서 과학적인 관점에서는 결정의 ‘불완전함’이 오히려 각각의 다이아몬드를 특징짓는 중요한 요소가 된다.
6. 자외선으로 천연 다이아몬드 고유의 성장 구조를 확인할 수 있다
천연 다이아몬드를 심자외선(Deep UV)으로 관찰하면 결정 내부의 고유한 성장 구조가 나타난다. 드헤넨스-요한슨 박사는 이를 나무의 나이테에 비유했다. 나무가 성장하면서 환경 변화에 따라 나이테를 남기는 것처럼 천연 다이아몬드 역시 지구 내부에서 성장하는 과정의 흔적을 결정 내부에 남긴다는 것이다. 그는 이러한 성장 구조가 각각의 천연 다이아몬드가 가진 ‘진정한 지문’이며 처리 과정을 거치더라도 바꿀 수 없는 고유한 특징이라고 설명했다.
7. 랩 그로운 다이아몬드는 불과 20여 년 만에 대형화됐다
랩 그로운 다이아몬드 생산기술은 지난 20여 년 동안 급격하게 발전했다. 2003년에는 최초로 1캐럿이 넘는 패싯 CVD 다이아몬드인 1.11캐럿 브라운 다이아몬드가 생산됐다. 2007년경에는 1캐럿이 넘는 라운드 브릴리언트 CVD 다이아몬드가 등장했으며 2010년경에는 1.05캐럿의 니어 컬러리스 페어셰이프가 확인됐다.2016년에는 3.23캐럿과 5.19캐럿의 무색 랩 그로운 다이아몬드가 등장했고, 2022년경에는 16.41캐럿과 27.27캐럿, 30.18캐럿까지 크기가 확대됐다. 2024년에는 75.33캐럿의 ‘Celebration of India’가 세계 최대 패싯 랩 그로운 다이아몬드 기록을 세웠으며 현재까지 해당 기록이 유지되고 있다고 설명했다.
8. 현재 랩 그로운 다이아몬드 대부분은 고컬러·고클래리티에 집중된다
초기 랩 그로운 다이아몬드는 니어 컬러리스 또는 옅은 색상을 띠는 경우가 많았고 완전한 무색 제품은 매우 드물었다. 그러나 HPHT와 CVD 생산기술이 발전하면서 최근에는 D·E·F 컬러 범위에 제품이 집중되고 있다. 클래리티 역시 생산 과정에서 발생하는 결함을 통제할 수 있게 되면서 Flawless에서 VVS2에 해당하는 고품질 제품이 대량 생산되고 있다.
드헤넨스-요한슨 박사에 따르면 랩 그로운 다이아몬드의 약 95%가 매우 좁은 컬러와 클래리티 범위에 집중돼 있다. 그는 이 때문에 천연 다이아몬드의 희소성을 평가하기 위해 만들어진 기존 등급 체계를 랩 그로운 다이아몬드에 동일하게 적용하는 것이 적절한지에 대해서도 의문을 제기했다. GIA의 천연 다이아몬드 등급 체계는 1940년대 일반적인 광산 산출물의 품질 분포를 기준으로 개발됐다. 반면 랩 그로운은 생산법과 공정이 확립되면 고컬러·고클래리티 제품을 반복적으로 생산할 수 있다는 점에서 근본적인 차이가 있다는 설명이다.
9. 랩 그로운 팬시컬러와 천연 팬시컬러는 색의 원인이 다르다
팬시컬러 다이아몬드에서도 천연과 랩 그로운의 차이가 나타난다. 드헤넨스-요한슨 박사는 랩 그로운 다이아몬드에서 색상을 발생시키는 결함의 종류가 천연 다이아몬드보다 제한적이며 이에 따라 실제 색상의 외관에도 차이가 나타날 수 있다고 설명했다.
대표적인 사례가 핑크 다이아몬드다. 천연 핑크 다이아몬드의 대표적인 색상 원인은 지구 내부에서 발생한 결정 구조의 변형과 관련돼 있다. 반면 처리된 핑크 다이아몬드는 원래 천연이었는지 랩 그로운이었는지와 관계없이 질소-공공 중심(Nitrogen-Vacancy Center)이 색을 발생시키는 경우가 많다. 이러한 결함은 빛을 흡수하는 특성이 천연 핑크 다이아몬드에서 일반적으로 나타나는 색상 원인과 달라 육안으로도 색조의 차이가 나타날 수 있다고 설명했다.
드헤넨스-요한슨 박사의 이번 발표는 천연과 랩 그로운 다이아몬드의 차이를 단순히 ‘천연산’과 ‘인공 생산’이라는 출처의 차원을 넘어 과학적인 형성 과정과 결정 구조의 관점에서 설명했다는 점에서 주목된다. 특히 최근 랩 그로운 다이아몬드 생산기술이 빠르게 발전하면서 고컬러·고클래리티의 대형 제품까지 대량 생산할 수 있게 된 반면, 천연 다이아몬드는 수십억 년에 걸친 지질학적 과정과 희소성, 각각 다른 성장 구조와 내포물을 가진다는 점에서 두 시장의 가치평가 기준 역시 점차 달라질 가능성이 있다.
/ 자료: JCK·GIA
출처: 귀금속경제신문(www.diamonds.co.kr)
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