서울시립대학교(총장 서순탁) 신소재공학과 송오성 교수 연구팀은 2021년 12월 31일 마이크로웨이브 플라즈마 화학기상 공정으로 보석용 고품질의 무색투명한 1.27 캐럿의 다이아몬드를 성장, 가공하는 데 성공했다. 

이번 성과는 2020년부터 코로나의 어려움을 뚫고 케이디티다이아몬드 (대표 강승기)와의 공동연구, 기술이전으로 진행됐으며, 올해부터는 우리나라가 다이아몬드 생산국이 되었다는 큰 의미가 있다.

보석용 합성다이아몬드는 천연다이아몬드와 동일한 성분으로 구성되고 물리화학적으로 동일한 특성을 가진다. 천연다이아몬드보다 품질이 우수한 신소재로 천연다이아몬드가 산출되지 않는 우리나라의 경우 천연다이아몬드의 수입대체 효과와 수출을 기대할 수 있다.

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 다이아몬드의 대량생산이 가능한 방법이다.

송오성 교수는 “이번 연구는 서울시립대 산학협력으로 케이디티 다이아몬드와와 공동연구로 추진되었으며, 우리나라가 보석용 다이아몬드 생산국이 되었다는데 큰 의미가 있다”며 “올해는 2캐럿급 다이아몬드의 양산 체계와 연간 10만 캐럿 다이아몬드 생산이 가능하도록 더욱 연구에 매진하겠다.”라고 밝혔다.

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