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다이아몬드 색깔을 내 마음대로 바꾸다!

  • 2013.12.02.
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축제의 달 12월! 12월은 온갖 기념일들이 줄을 잇는 달입니다. 프리허그 캠페인에서 비롯된 12월 14일 ‘허그데이’부터, 우리나라 대표 명절 중 하나인 ‘동지’, 그리고 12월하면 제일 먼저 떠오르는 세계인의 축제 ‘크리스마스’가 있습니다. 때문에 12월은 한 달 내내 축제의 연속이라고 해도 과언이 아닌데요. 이런저런 기념일들과 또 연말이라는 분위기를 틈타 이달에 프러포즈를 계획하고 있는 남성분들이 꽤 많다고 합니다. 그런데 프러포즈에 절대 빠질 수 없는 것이 있으니, 그것은 다름 아닌 ‘보석’입니다.

그래서 오늘은 보석 중의 보석이라 불리는 ‘다이아몬드’에 대해 알아볼까 합니다. 최근에 등장한 ‘양성자 가속기’ 기술을 이용하면 다이아몬드의 아름다운 결정을 형형색색의 색깔로 표현해 낼 수 있다고 합니다.
원자력을 이용한 양성자 가속기 기술은 21세기의 마이다스의 손이라고도 불리고 있는데요, 양성자 가속기의 놀라운 능력에 대해 알아보도록 하겠습니다.

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그렇다면 왜, 이 양성자 가속기를 다이아몬드에만 사용하는지 궁금해지는데요, 그것은 다이아몬드의 강도 때문입니다.
사파이어는 금속이온을 초속 3천km로 충돌시키면 금속이온의 색깔이 보석 전체에 골고루 퍼지지만, 다이아몬드는 워낙 단단하기 때문에 그보다 더 강력한 충돌이 필요한 것입니다.
쉽게 말해 금속이온보다 더 세밀하고 빠른 양성자 가속기를 이용해 다이아의 원석을 뚫고 침투하게 만드는 것이지요.

양성자 가속기의 원리는 다이아몬드에 양성자가 박히면서 본래 다이아에 있던 탄소 원자가 밖으로 튕겨나가 색깔이 변하는 것입니다. 뿐만 아니라 양성자를 충돌시키는 시간에 따라 색깔을 다양하게 만들 수 있다는 점이 이 기술의 포인트인데요, 이밖에도 양성자 가속기에 양성자 대신 크기가 큰 질소 이온을 넣어 쏘게 되면 탄소 결합이 크게 흐트러져 우리나라 사람들이 좋아하는 블랙 다이아몬드가 만들어진다고 합니다.

 

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다이아몬드와 석탄은 실제로 동일한 화학 성분으로 구성되어 있습니다. 투명하다 못해 영롱하기까지 한 다이아몬드와 새까맣고 볼품없는 석탄의 성분이 동일하다니 도저히 믿기 어려운데요. 같은 화학 성분을 가졌음에도 하늘과 땅 차이로 달라지는 그 비밀은 바로 앞서 언급한 탄소의 배열에 있습니다. 다이아몬드는 4개의 탄소 원자가 모여 만들어진 정사면체가 가로, 세로, 높이의 세 방향으로 끊김 없이 반복된 형태를 유지한다면, 석탄은 ‘비뚤어질 테다!’를 부르짖는 사춘기 소년처럼 탄소 원자의 배열이 제멋대로 흐트러져 있기 때문입니다.

 

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그러고 보니 양성자 가속기로 탄소의 재배열 과정을 통해 다양한 색깔을 얻어내는 것과 비슷한 원리로 보이는데요, 그런데 여기서 중요한 사실이 하나 더 있습니다. 바로 석탄과 다이아몬드로 구분되는 결정적인 원인인 ‘탄소의 배열’입니다. 이 탄소의 배열은 석탄이 받는 열과 압력의 차이에서 비롯되는데, 같은 석탄로 태어났어도 1,100도의 열과 4,500 기압에서도 오롯이 견뎌내는 석탄만이 다이아몬드가 된다고 합니다. 하지만 구술도 꿰어야 보배라고 하니 짧은 순간 한 몸 바쳐 불타오르는 석탄이 되는 것도 나쁘지만은 않으리라 생각되네요.


이렇게 ‘다이아몬드’에 대해 하나하나 캐보고 나니 생각 보다 재미있는 비밀들이 참 많이 숨어 있었구나 싶은데요,
이번 연말과 크리스마스에는 사랑하는 아내에게, 혹은 결혼을 약속하고 싶은 애인에게 그녀를 닮은 아름다운 빛깔의 다이아몬드로 마음을 고백해 보는 것은 어떨까요?


행복한 12월 다이아몬드처럼 아름답게 한 해를 마무리하시기 바랍니다.

 

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