인공 다이아몬드 세계최초 성공

한국의 연구진이 세계 최초로 일상적인 공기 압력에서 다이아몬드를 만드는 데 성공했습니다. 이는 다이아몬드를 만드는 데 드는 시간과 비용을 크게 줄이는 데 기여하였습니다.

 

IBS 연구팀이 합성한 무지개 빛이 도는 다이아몬드 결정

실험 과정

 

 

특수 제작된 가열장치에 갈륨, 철, 니켈, 실리콘을 합성해 만든 금속을 넣었습니다. 탄소 생성을 위해 메탄가스를 주입하고 온도를 1천25℃까지 가열하자 장비 내부와 액체금속이 붉게 달아오르는 모습을 볼 수 있었습니다. 금속을 다시 꺼내보니, 반짝이는 흰색 다이아몬드가 만들어졌습니다.

 

실험 결과 이 다이아몬드는 실험실 대기압 조건에서 만들어졌습니다. 0.5cm 정도 크기의 다이아몬드를 만드는 데 단 2시간밖에 걸리지 않았습니다.

 

분석 결과

다양한 성장 조건에서 성장한 다양한 형태의 다이아몬드.

물리적, 화학적 성질이 천연 다이아몬드와 똑같은 것으로 나타났습니다.

 

다이아몬드를 합성하려면, 대기압의 5만 배 이상 초고압 조건으로 압력을 가해야 하는데, 이런 제약이 완전히 사라진 것입니다. 이로 인해 외부 압력을 가해줄 수 있는 장치들이 없어도 쉽게 대형화할 수 있는 장점이 있습니다.

 

액체 금속에 들어간 실리콘은 다이아몬드와 구조가 완전히 동일한데, 가열 과정에서 실리콘 원자가 탄소 원자로 교체되면서 다이아몬드가 되는 것입니다.

 

비용 절감

 

 

0.5cm 다이아몬드를 만드는 데 들어간 금속 가격과 전기료는 모두 더해도 몇천 원에 불과합니다. 최신 인공 다이아몬드와 비교해도 제작 비용이 10분의 1 수준입니다.

 

향후 전망

1기압 하에서 액체 금속 합금에서 다이아몬드의 성장

이번 연구가 상용화될 경우 세계 다이아몬드 가격은 더욱 낮아지고, 다양한 크기의 다이아몬드가 반도체 방열 장치 등 산업계에서 더욱 폭넓게 활용될 전망입니다. 이를 위해서는 추가 연구와 개발이 필요하며, 한국이 다이아몬드 생산시장의 중심이 될 수도 있다고 생각합니다.

 

이 연구는 다이아몬드 합성 기술의 새로운 가능성을 열어놓았습니다. 이를 통해 다이아몬드의 다양한 활용과 가격 절감이 기대됩니다. 이 연구가 더욱 발전하여 다이아몬드를 더욱 저렴하게 만들 수 있는 기술이 개발되길 바랍니다.