언론보도

‘천연 핑크 다이아몬드 일시적인 색 변화’에 대해 학술발표

색 변화, 전자 이온화와 질소결함센터 이론으로 설명 가능 

▲춘계결정성장학회에서 포스터 발표한 한미감정원의 최현민 박사(오른쪽)와 동신대학교 석정원 교수

㈜한미보석감정원(원장 김영출 박사)은 (사)한국결정성장학회(학회장 강승민 교수)가 주최하는 2025 춘계학술대회에서 포스터 주제 발표에 나섰다. 

발표는 ‘고에너지 UV 노출로 일시적 색 변화 나타낸 천연 핑크 다이아몬드’를 비롯하여, 우라늄으로 인해 희귀한 형광현상을 보이는 ‘히알라이트 오팔’, ‘한국인이 선호하는 유색보석 Top20’ 등 총 6개로 진행됐다.  

한미의 최현민 연구이사가 참석한 이 학술대회는 지난 6월 25일부터 27일까지 광주광역시에 소재한 한국광기술원에서 개최됐다.  

한미보석감정원(HGI)이 발표한 사례에서, 고에너지 단파장 자외선(UV)에 노출된 천연 팬시 핑크 다이아몬드가 일시적으로 색이 옅어졌다가 다시 회복되는 현상이 관찰되었다. 이처럼 외부 광원에 따라 색이 변하는 현상은 과학적으로 광변색(photochromism)이라고 불리며, 핑크 다이아몬드 특유의 전자 구조와 결함 센터와 관련되어 설명될 수 있다.

한미 연구진에 따르면, 핑크 다이아몬드의 광변색은 질소결함과 이른바 핑크 컬러센터 사이의 전자 이동에 의해 발생한다. 구체적으로는, 자외선 조사에 따라 질소 결함에서 방출된 전자가 핑크 컬러센터에 포획되면서, 핑크 컬러센터가 음전하를 띠게 되고 2.7 eV 에너지 준위 아래에 위치한 안정된 상태를 형성하게 된다. 

즉, 핑크 다이아몬드의 일시적 색 변화는 단순한 표면 형광이나 물리적 변화가 아니라, 다층적인 전자, 결함 상호작용으로 설명되는 양자적 메커니즘에 기반을 두고 있다. 한미감정원은 이러한 이론적 근거와 실험 결과를 통해, 특정 광원 노출에 따른 핑크 다이아몬드의 색 변화 메커니즘을 명확히 이해하는 것이 향후 보석 감별과 처리 여부 판별에 중요한 기준이 될 수 있다고 강조했다.

또한 한미감정원은 시중에 유통되는 적갈색 ‘타이거즈 아이(호안석)’가 대부분 열처리를 통해 생성된 것임을 과학적으로 입증하고, 이에 대한 감별 기준을 정립하기 위한 실험 연구를 수행했다고 밝혔다. 더하여 국내 시장에서 ‘캔디 아게이트’ 또는 ‘개구리알 팔찌’로 판매되는 비즈 제품이 실제로는 폴리머 염색된 칼세도니임을 밝혀냈다. 

이 두 연구는 미다스 젬스톤 김갑현 대표의 실물 샘플 및 실험 경험 지원, 부산자수정 강윤기 대표의 샘플 및 시장 정보 협력과 함께, 동신대학교 석정원 교수와의 산학연 협력 체계를 통해 수행되었다.

한편, 한미감정원은 최근 2023~2024년간 국내 유색보석 감별서 발행 데이터를 분석해 한국 소비자들이 가장 선호하는 유색보석 Top 20과 다이아몬드 시장의 변화 트렌드에 대해서도 발표했다. 

이번 분석은 팬데믹 이후 시기의 국내 감정서 발행 빈도를 기반으로 소비자의 실제 구매 선호도를 객관적으로 파악한 것이며, 루비, 사파이어(블루), 에메랄드가 각각 1~3위를 차지해 여전히 클래식한 고급 보석에 대한 수요가 강세임을 보여주었다. 

4~20위까지는 진주, 투어멀린, 수정, 오팔, 가닛(석류석), 토파즈, 베릴, 사파이어(불루 외), 비취, 페리도트, 스피넬, 터키석, 탄자나이트, 산호, 지르콘, 칼세도니, 문스톤이 차지했다. 이들 보석은 모두 전량 수입에 의존하고 있어 국내에서의 감별 및 감정 시스템의 중요성도 함께 부각된다. 

이 발표에서 더불어 주목할 점은 합성 다이아몬드의 흐름이다. 발표 자료에서, 2023년에는 감별 비율이 천연 다이아몬드 65.2%, 합성 다이아몬드 34.8%였던 것이, 2024년에는 천연 36.6%, 합성 63.4%로 역전되며 소비자 인식 변화가 빠르게 진행되고 있음을 보여준다. 

또한, 글로벌 고급 주얼리 플랫폼 1stDibs의 2023년도 판매 데이터와 비교 분석한 결과, 한국의 유색보석 선호 경향은 서구 시장과 유사한 흐름을 보이고 있는 것으로 나타났다. 

한미감정원 관계자는 “이번 연구를 통해 변화하는 소비자 인식과 시장 흐름을 반영한 자료로, 향후 투명하고 지속가능한 국내 보석 산업 발전을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 전했다. 한미는 이 외에도 우라늄 함유로 인해 희귀한 형광현상을 보이는 ‘히알라이트 오팔’, ‘양식 전복진주’에 대해서도 발표했다. 

한미감정원은 기업부설 첨단보석분석연구소(제20071859호, 과학기술정보통신부)를 감정 업계 최초로 운용하며 국내외 학술대회와 논문 투고를 통해 지속적으로 연구 활동을 해오고 있다. 한미감정원은 현재 업계 최다인 SCI급을 포함한 219편의 방대한 양의 연구 발표(해외·국내)와 연구개발 수행실적 및 보석감정 특허 등을 보유하고 있다.

출처: 주얼리신문(::한발 빠른 주얼리 귀금속 경제 뉴스 주얼리 신문 ::)