마이크로웨이브 플라즈마 화학기상 공정으로 보석용 1.27캐럿 다이아몬드 합성, 가공
[대학저널 이승환 기자] 서울시립대학교 연구팀이 국내 최초로 보석용 합성다이아몬드 가공에 성공했다.
서울시립대는 송오성 신소재공학과 교수 연구팀이 지난 해 12월 31일 마이크로웨이브 플라즈마 화학기상 공정으로 보석용 고품질의 무색투명한 1.27캐럿의 다이아몬드를 가공하는 데 성공했다고 13일 밝혔다. 이번 연구성과는 케이디티다이아몬드와의 공동연구, 기술이전으로 진행됐다.
서울시립대에 따르면 보석용 합성다이아몬드는 천연다이아몬드와 동일한 성분으로 구성되고 물리화학적으로도 동일한 특성을 갖는다. 특히 천연다이아몬드보다 품질이 우수한 신소재로 천연다이아몬드가 산출되지 않는 우리나라의 경우 천연다이아몬드 수입대체 효과와 수출을 기대할 수 있다.
연구팀이 활용한 마이크로웨이브 플라즈마 화학기상공정은 다이아몬드를 합성하는 데 전자레인지에 쓰이는 마이크로웨이브 에너지를 이용해 수소와 메탄 가스를 주입해 고밀도 플라즈마를 형성하고, 50개 이상의 캐럿 크기 다이아몬드 단결정을 생산하는 신공정이다.
기존의 합성다이아몬드를 만드는 데 주로 쓰인 고온고압 공정에 비해 안전하고 친환경적이며, 대도시 중심부에서도 고품질의 다이아몬드 대량생산이 가능한 방법이다.
송 교수는 “우리나라가 보석용 다이아몬드 생산국이 됐다는 점에서 이번 성과는 큰 의미가 있다”며 “올해는 2캐럿급 다이아몬드 양산 체계와 연간 10만 캐럿 다이아몬드 생산이 가능하도록 더욱 연구에 매진하겠다”고 밝혔다.
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