[연합뉴스 2008년 10월 28일 화요일]

미국 과학자들이 실험실에서 크고 아름다운 고품격 다이아몬드를 키워내는 방법을 발견했다고 라이브사이언스 닷컴이 보도했다.

다이아몬드는 장신구용 보석 뿐 아니라 외과수술용 메스, 전자부품, 더 나아가 양자 컴퓨터 등 다양한 용도로 사용되지만 천연광물 가운데 가장 높은 경도와 화학물질 및 방사선, 전기장 등에 대한 저항성 때문에 가공이 매우 어려운 것으로 알려져 있다.

다이아몬드의 흠은 `어닐링'이라 부르는 고온처리 방식으로 제거할 수 있지만 이 과정에서 다이아몬드가 탄소의 다른 형태인 흑연으로 변할 수 있다는 문제가 있는데 이런 문제를 피하기 위해 다이아몬드 가공에는 대기압의 최고 6만배나 되는 고압이 소요됐다.

그러나 이런 고온/고압 처리 방식은 비용이 많이 들고 처리할 수 있는 다이아몬드의 크기와 양에 한계가 있었다.

미국 카네기연구소 과학자들은 화학증착법(CVD)을 이용해 이런 문제를 겪지 않고 더 크고 더 품질이 좋은 인조 다이아몬드를 만들 수 있는 방법을 찾아냈다고 미국립과학원회보(PNAS) 최신호에 발표했다.

인조 다이아몬드를 만드는 다른 방법들이 천연 다이아몬드가 묻혀있는 곳과 같은 깊은 지하의 압력을 이용하는데 비해 CVD 방식은 저압 상태에서 단일 결정체의 다이아몬드를 만들어내며 이런 다이아몬드는 빠른 속도로 결함도 거의 없이 키워낼 수 있다.

연구진은 이렇게 만들어낸 다이아몬드를 대기압보다 낮은 압력에서 2천℃의 온도로 어닐링해 원래 황갈색이 나던 다이아몬드 결정체를 무색이나 연분홍으로 만들 수 있었으며 이 과정에서 흑연화도 최소화할 수 있었다.

연구진은 "갈색 CVD 다이아몬드가 이런 방법으로를 무색, 또는 옅은 핑크색으로 변신하는 모습은 놀라웠다"면서 질소원자가 결정 구조에서 탄소 원자의 자리를 차지할 때 다이아몬드가 분홍색을 띠게 된다는 사실도 발견했다고 밝혔다.

이들은 이런 방식으로 천연 다이아몬드와 인조 다이아몬드를 구별할 수도 있을 것이라고 말했다.

이들은 새로운 어닐링 방식의 가장 놀라운 점은 처리할 수 있는 다이아몬드의 크기에 한계가 없다는 점이라면서 이런 방식으로 1천 캐럿의 고품격 다이아몬드도 만들어낼 수 있다고 강조했다.