인공 다이아몬드 제조 실패로 노벨상(1)

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영화 「슈퍼맨」에서 슈퍼맨이 석탄을 한 움큼 손에 쥐고 꽉 짜면서 눈에서 나오는 광선으로 그것을 태우자 잠시 후에 호두만한 크기의 다이아몬드가 영롱한 빛을 발한다. 이것은 다이아몬드의 특성은 물론 어떻게 만들어진다는 것을 잘 보여주는 실례이다. 물론 다이아몬드가 빛을 발하려면 잘 연마해야 하지만 슈퍼맨이 그런 능력을 손안에 갖고 있다고 설정해도 무리는 아니라고 생각한다. 슈퍼맨은 그야말로 모든 면에서 슈퍼맨이 아닌가.

다이아몬드(Diamond)라는 말은 그리스어인 아다마스(Adamas)에서 유래됐다. 이는 ‘A’와 ‘Damas’의 합성어로 ‘A’는 부정을 의미하고 ‘Damas’는 정복을 의미해, 다이아몬드는 '정복할 수 없는 것'이란 뜻이다.

 

보석의 정수로 불리는 다이아몬드, 아름다운 광채를 발하는 이 보석은 아주 희귀하고 단단하기 때문에 값이 비싸다. 둘째로 단단한 광물인 커런덤(corundum)보다 90배나 더 단단하다. 동양에서 다이아몬드를 금강석(金剛石)이라 불렀던 것도 이런 성질을 반영한 것이다.

다이아몬드의 가치는 색깔과 투명도, 크기와 보석을 다듬는 방법에 따라 달라진다. 다이아몬드 보석의 색은 어떤 물질이 섞여있느냐에 따라 달라지는데 질소가 많이 포함될수록 노란색을 띠고, 붕소가 많이 포함될수록 파란색을 띤다. 당연한 이야기이지만 불순물이 적을수록 투명한 색을 띠고 광채도 더 밝다.

 

다이아몬드는 기원전 7〜8세기 무렵 인도의 드라비다족이 보석으로 사용하기 시작했다고 알려진다. 로마 시대 왕족과 귀족들도 인도에서 채굴된 다이아몬드를 수입하여 사용했는데 다이아몬드가 최고의 보석으로 여겨지게 된 건 17세기 말 베네치아의 페루치가 다이아몬드를 정교하게 다듬는 브릴리언트 컷(brilliant cut)을 발명한 이후다.

브릴리언트 컷은 다이아몬드 원석을 58면체로 깎는 기술로 원석을 다듬을 때 낭비되는 보석의 양을 최소한으로 줄인다. 동시에 58면체 다이아몬드는 자른 면마다 빛의 굴절이 다르게 일어나 표면에 빛이 닿으면 무지개 빛깔의 광채를 낸다. 다이아몬드로 다이아몬드를 가공하는 방법을 개발하여 사랑을 구했다는 이야기는 동화책에도 나온다.

다이아몬드는 매우 값이 비싸기 때문에 수많은 전설을 갖고 있다.

 

영국 국왕의 왕관에 박혀 있거나 터키 황제나 무굴 황제가 소유했던 다이아몬드는 수많은 영화나 소설의 소재가 되었다. 가장 유명한 것이 소장한 사람마다 불행을 겪는다는 호프(Hope) 다이아몬드이다. 이 다이아몬드는 1668년 루이 14세가 장 밥티스트 타바니에라는 프랑스 상인으로부터 구입한 것으로 알려지기는 인도의 말달레이 인근의 라마시트라 사원에 있는 거대한 조상의 눈에서 훔친 것이라고 한다. 장 밥티스트 타바니에는 그후 파산하여 인도로 떠났으나 도중에 죽었다.

루이 14세는 다이아몬드를 하트형으로 잘라내어 그의 애인인 마담 드 몽테스팡에 주었다. 그녀는 흑마술에도 관계되어 왕의 총애를 잃었고 흑마술에 관련된 사람들은 화형에 처해졌다. 당시에는 ‘프랑스의 푸른 다이아몬드’로 불렸는데 루이 16세는 이것을 마리 앙투아네트에게 주었다. 내용은 다소 변질되었지만 다이아몬드 목걸이에 얽힌 추문은 프랑스인들의 신망을 잃게 하여 그녀가 목숨을 잃게 되는 프랑스 혁명의 간접적인 원인이 되었다. 앙투아네트가 그 다이아몬드를 람바르 공주에게 빌려준 적이 있는데 그녀는 폭도에 의해 살해되었다.

 

‘프랑스의 푸른 다이아몬드’는 그후 영국 런던에 다시 모습을 나타냈는데 원래의 112.5캐럿에서 44.5캐럿으로 크게 축소되어 있었다. 그것을 1830년 런던의 은행가 헨리 토머스 호프가 구입했고 그때부터 ‘호프 다이아몬드’로 불린다.

학자들의 조사에 따르면 호프는 이 다이아몬드로 인해 어떤 피해를 입지 않았다. 그의 가족 중 어느 한 사람도 그 다이아몬드가 프랜시스 호프 공과 결혼한 가수 메이 요헤의 손에 넘어갈 때까지 아무런 피해를 입지 않았다. 두 사람의 부부 관계는 원활치 못했는데 요헤는 다이어몬드의 소유자에게 불행이 있을 것이라고 예언하면서 죽었다.

 

프랜시스 호프 공은 심한 재정적 궁핍으로 1900년대 초에 프랑스 브로커 자크롤로에게 팔았다. 그 브로커는 러시아의 카니토프시 왕자에게 그것을 판 후 정신착란을 일으켜 자살했다. 왕자는 호프 다이아몬드를 프랑스 파리에 있는 폴리 베르제르 극장의 전속 여배우에게 빌려주고 그녀가 그것을 몸에 걸친 첫날 밤에 관람석에서 그녀를 쏘았다. 그는 혁명당원들에 의해 칼에 찔려 죽음을 당했다.

그리스의 보석상 시몬 만다리데스가 다이아몬드를 샀는데 나중에 그는 절벽에서 추락사했다. 터키황제 압둘 하미드가 1908년 그것을 구입했다가 다음해 자리에서 물러났을 뿐만 아니라 정신이상까지 일으켰다. 다음 소유자인 하비브 베이는 익사했다.

다음에 호프 다이아몬드는 프상스 보석상 피에르 카르티에를 거쳐 미국으로 건너가 <워싱턴 포스트>지의 소유주인 에드워드 빌 매클린의 손에 들어갔다. 그가 그것을 산 직후 그의 어머니가 죽었고 두 하인도 뒤를 따랐다. 열 살인 아들 빈슨은 경호원에 의해 항상 보호되었는데 어느 날 경호원의 눈을 피해 집 밖으로 나갔다가 차에 치여 죽었다. 매클린은 부인 에발린과 이혼한 후 유전에 관련된 스캔들에 연류되어 알코올 중독자에 정신이상까지 겹쳐 죽었다. 다이아몬드의 소유주가 된 에발린은 다이아몬드를 자주 몸에 걸치고 다니면서도 ‘호프 다이아몬드’에 대한 소문을 무시했다. 그러나 그녀의 딸이 1946년 자살했다. 1947년 에발린이 죽자 다이아몬드는 뉴욕 보석상 해리 윈스톤이 구입했고 다이아몬드에 얽힌 전설을 잘 알고 있는 그는 <스미스소니언연구소>에 기증했다. 그는 다이아몬드를 일반 소포 우편으로 발송했는데 그 소포는 지금 다이아몬드와 함께 전시되었다.

 

1965년 요하네스버그의 디비어스연구소에서 자외선으로 호프 다이아몬드를 시험했는데 그것은 몇 분 동안 계속 시뻘겋게 단 석탄 모양의 빛을 냈다. 다이아몬드로서는 희귀한 현상으로 알려진다.

 

호프 다이아몬드와 같은 특이한 역사를 비롯하여 다이아몬드가 남다른 찬사와 악평을 받는 것은 다이아몬드가 전쟁의 친구라는 말도 있기 때문이다. 현재 전 세계에서 유통되고 있는 다이아몬드 원석 중 10～15퍼센트가 아프리카 분쟁지역인 앙골라, 콩고, 시에라리온 등에서 산출되며 내전이 격화될수록 다이아몬드 생산량은 증가한다.

이러한 아이러니는 다이아몬드의 상품성을 단적으로 보여준다. 앙골라의 사빔비는 1992년 총선에서 패배했는데도 이를 인정하지 않고 반란을 일으켰다. 게다가 그들의 뒤를 지원하던 미국 중앙정보국(CIA)의 지원이 끊겼는데도 최대의 다이아몬드 산출지인 쿠앙고 계곡을 점령하면서 오히려 자금사정이 호전되었다. 반군의 본부에는 전 세계로부터 다이아몬드 상인들이 몰려들었고 러시아에서는 하루에도 수십 번씩 최신 무기를 공수했다.

콩고도 내전 때 자신을 도와 준 짐바브웨에 음부지 마이의 다이아몬드 채굴권을 넘겨주었는데 이 덕에 변변한 수출품이 하나 없던 짐바브웨는 일약 다이아몬드 수출대국으로 떠오르자 이 채굴권을 빼앗으려는 외인군단끼리 전투가 끊이지를 않는다. 시에라리온의 내전도 다이아몬드가 끼어 든 것이다. 이것은 역으로 말한다면 다이아몬드가 전쟁을 일으켜서라도 확보할 만한 값어치가 있다는 뜻이다.

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<사랑을 위해 다이아몬드 연마법 발견>

18세기 초 브라질에서 다이아몬드 광상이 발견되기까지는 인도가 유일한 다이아몬드 산출국이었다. 인도 신화에서는 보석 자체에 고유한 우주적 능력과 심오한 종교적 의미를 부여하고 있다. 그래서 점성가들은 손님에게 운명을 바꿔줄 보석에 대해 조언을 해준다. 일반적으로 다이아몬드는 사랑과 출산, 영생에도 강력한 효험이 있다고 알려진다.

그러므로 인도의 신상에는 다이아몬드로 장식하는 경우가 많다. 잘 알려진 마드라스 북서족에 있는 티루파티 산지의 힌두사원 안에는 다이아몬드로 장식된 신상이 있다. 검은 화강암으로 깎아 만든 높이 2.75미터의 고대 신상은 발라지라는 신을 섬긴다.

 

발라지신은 다이아몬드들이 번쩍이는 거대한 왕관을 쓰고 있는데 왕관의 무게는 25킬로그램이고 약 28,000개의 다이아몬드가 박혀 있다. 양손에는 더 많은 다이아몬드들이 박혀 있고 귀에도 커다란 다이아몬드 귀고리가 달려있다고 <내셔널지오그래픽>의 앤드류 코번은 적었다.

 

다이아몬드는 인도에서만 생산되는 것으로 알려졌기 때문에 당시 유럽에 수입되는 다이아몬드는 극소량이었다. 이 때문에 법률로 왕족이나 상류귀족만이 다이아몬드를 소유할 수 있도록 규제하기도 했다.

그러나 1866년 남아프리카공화국에서 대규모의 다이아몬드 광상이 발견되고 근대적 채굴법이 개발되면서 다이아몬드는 대중화되기 시작했다. 특히 1888년 사업가인 세실 로드(Cecil Rhodes)가 다이아몬드 사업에 뛰어드는데, 이 회사가 현재 전 세계 다이아몬드 시장 수요의 85-90퍼센트를 독점공급하고 있는 드 비어(De Beer)사이다. 드 비어사는 1888년 이후 지금까지 전 세계 다이아몬드의 공급을 독점해오고 있는 셈이다.

 

드 비어사가 전세계의 다이아몬드를 독점 공급하고 있으므로 이들의 횡포는 만만치 않다. 우선 런던에 있는 드 비어사의 자회사인 CSO(Central Selling Organization)가 전 세계에서 사들인 다이아몬드를 크기, 색상, 모양, 순도 등에 따라 여러 가지 등급으로 분류하여 5주에 한번씩 전 세계 125개의 중간업자들에게 공급한다. 중간업자들은 이렇게 공급받은 다이아몬드를 자사의 공장에서 가공한 후 도‧소매 고객들에게 재공급하는데 드 비어사가 이들 중간업자들에게 공급하는 다이아몬드의 양과 가격은 정확히 정해져 있으므로 흥정의 여지가 없다는 점이다. 즉 드 비어사가 다이아몬드의 유통량과 가격을 결정하는 것이다.

 

참고로 한국은 전 세계 다이아몬드 소비국 중에서 ‘톱10’에 들어가는 나라이다. 한국의 다이아몬드 시장규모는 아시아 시장의 21퍼센트를 차지하는데, 이는 중국 다음으로 큰 시장이다.

세계에서 가장 큰 다이아몬드 원석은 1905년 남아프리카 트란스발 지역 프리미어 광산에서 토머스 쿨리난(Cullinan)이 발견한 무게 3,106 캐럿(약 621그램)으로 현재 영국 여왕 엘리자베스 2세의 왕홀에 장식되어 있다. 이 다이아몬드는 처음 다이아몬드를 발견한 토머스 쿨리난의 이름을 따 쿨리난이라 불리는데 당시 토머스 쿨리난은 프리미어 광산의 사주였다.

트란스발 지역을 통치하던 영국 식민지 정부는 쿨리난을 구입해 영국 왕 에드워드 7세의 생일 선물로 보내기로 했다. 문제는 쿨리난이 발견되었다는 소식이 알려졌으므로 영국까지 송달하는 과정에서 사고가 생길 우려가 있었다.

이에 영국 정부는 쿨리난을 안전하게 운반할 아이디어를 냈다. 진짜 쿨리난은 평범한 상자에 넣어 일반 우체국 소포로 영국에 발송하고, 가짜 쿨리난을 진짜처럼 속여 삼엄한 경비하에 영국으로 운반하게 했다. 덕분에 도둑들의 관심은 가짜 쿨리난으로 쏠렸고 진짜 쿨리난은 소포 형태로 무사히 영국에 도착했다고 한다.

 

그러나 실제로 광산에서 캐낸 다이아몬드 원석 중에서 보석으로 통용되는 것은 극히 일부에 지나지 않는다. 대부분의 다이아몬드는 크기가 작고 투명도가 떨어지기 때문이다. 이것들은 보석으로는 값어치가 없지만 매우 단단하기 때문에 산업적인 용도로 많이 사용된다. 자동차나 트럭, 기차, 비행기 등을 비롯한 기계류의 단단한 금속 부품들을 절단하거나 다듬는 데 사용되고 있으며 드릴에 코팅하여 굴착기에 사용되기도 하며 전축의 바늘로도 이용된다. 가장 많이 알려진 이야기 중에 하나는 다이아몬드로 다이아몬드를 자른다는 것이다.

 

다이아몬드는 다른 어떤 것보다도 밝게 빛나는데 이는 다이아몬드가 어떠한 투명물질보다 그 속을 통과하는 빛의 속도를 크게 떨어뜨리기 때문이다. 빛은 진공속에서 초속 30만 킬로미터의 속도로 달리지만 물 속에서는 초속 22만4천 킬로미터로 속도가 떨어진다. 한편 유리 속에서는 속도가 더 떨어져 초속 19만2천 칠로미터로 달린다. 그런데 다이아몬드 속에서 빛의 속도는 11만 2천 칠로미터로 진공 속의 속도보다 60%나 격감한 속도다.

이렇게 다양한 용도를 가진 다이아몬드는 채굴의 어려움과 산지의 제한성, 드 비어사의 횡포때문에 가격이 비싸므로 이를 인공으로 만들어 보자는 아이디어가 나오는 것은 당연한 일이다. 학자들은 인공 다이아몬드를 만드는 방법을 강구하기 전에 우선 천연적으로 어떻게 다이아몬드가 만들어지는가를 연구하기 시작했다.

 

오늘날 천연 다이아몬드를 가장 많이 생산하는 국가는 오스트레일리아이고 자이르와 남아프리카 공화국, 보츠와나, 러시아가 그 뒤를 잇는다. 현재 1년에 약 25톤의 다이아몬드를 채굴하고 있다.

참고적으로 아직 공개되지는 않았지만 남아공 노스웨스트 지방에서 7,000캐럿짜리 원석이 발견되었다고 발표되었다. 그동안 세계 최고의 쿨리난 다이아몬드보다 2배 이상 크다. 무게가 1.2kg이며 크기는 사람 주먹 두 개 정도이고, 초록색을 띠었다고 알려진다.