인공 다이아몬드(합성 다이아몬드)를 최초로 재현 가능하게 만드는 데 성공한 인물은 미국의 화학자 트레이시 홀(Tracy Hall, 1919~2008)**입니다.
H. 트레이시 홀(H. Tracy Hall)
- 국적: 미국
- 소속: 제너럴 일렉트릭(GE)
- 성공 시기: 1954년 12월 16일
- 기술: 고온고압법(HPHT)
어떻게 다이아몬드를 만들었을까?
천연 다이아몬드는 지구 내부의 높은 압력과 온도에서 만들어집니다.
트레이시 홀은 이러한 환경을 인공적으로 구현했습니다.
- 탄소 원료인 흑연을 준비합니다.
- 약 5만~10만 기압에 해당하는 높은 압력을 가합니다.
- 약 1,500°C 수준의 고온을 가합니다.
- 금속 촉매를 이용해 탄소가 다이아몬드 결정으로 성장하도록 합니다.
최초 발명에 관한 중요한 사실
1953년 스웨덴의 ASEA 연구팀도 합성 다이아몬드 제조에 성공한 것으로 알려져 있습니다. 다만 당시에는 결과를 공개하지 않았습니다.
1954년 트레이시 홀이 참여한 GE 연구팀은 재현 가능한 합성 기술을 개발했고, 1955년 이를 공식 발표했습니다.
현재는 어떻게 만드는가?
현재 인공 다이아몬드는 크게 두 가지 방법으로 생산합니다.
- HPHT: 고온고압으로 천연 다이아몬드 형성 환경을 재현
- CVD: 메탄 등의 기체에서 탄소를 공급해 다이아몬드를 성장시키는 방법
오늘날에는 보석용으로도 천연 다이아몬드와 화학적·물리적으로 본질적으로 동일한 합성 다이아몬드를 생산할 수 있습니다.
참고로 합성 다이아몬드는 가짜 다이아몬드가 아닙니다. 천연 다이아몬드와 같은 탄소 결정 구조를 가진 진짜 다이아몬드입니다.