관련 자료 >>> 원석 >>> 17. 취옥 (Emerald, 翠玉)

 

5) 실험실 성장 취옥과 모조 (Lab-Grown Emeralds and Imitations)


관련 자료 >>> 원석  >>> 7. 합성 및 유사 원석 (Synthetic & Simulant Gemstones)
관련 자료 >>> 기기 사용 >>> 3. 손쉬운 보석 판별 >>> 합성 원석들과 인조 모조들 - 도표. 합성 형태들(Synthetic types)

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Biron은 열수공정을 이용하여 합성취옥들을 성장시켰다. 호주의 이 회사는 믿기지 않을 정도로 깨끗하고, 거의 완벽한 79.52와 100 캐럿이상의 표본들을 생산했다.

사람은 납(lead)를 금(gold)로 바꾸고 보통의 화학품들을 보석들로 변환시키는 두 가지의 꿈들을 오랫동안 간직해 왔다. 아아, 첫번째는 여전히 어렵지만, Auguste Verneuil은 합성된 홍옥(synthesized ruby)들을 발표하므로써 1902년에 두번째를 현실로 만들었다. 그 이후, 과학자들과 애호가들은 또다른 기법들을 잇달아 정복해 왔는데, 이제 모든 주요 보석원석들의 합성들을 키우기까지 연속적인 보석들을 실험하였다.

실험실 성장, 인조(man-made)의 "재배된(cultured)" 또는 "창조된(created)" 보석에 대한 과학적인 용어는 합성(synthetic)으로, 그것에 생명을 불어 넣어준 천연결정(natural crystal)과 같은 화학조성과 물성들을 지닌 물질(material)이다. 보석결정을 만든 사람들은 그 단어의 공통적인 영어어법은 "위조(fake)" 또는 "유사(look-alike)"를 의미하는 관계로 그 단어를 싫어하지만, 동등하게 창조된 것에 대한 정확한 과학적인 정의는 진실로 "합성(synthetic)"이다.

화염용융(flame-fusion) 홍옥들은 20세기의 전환점에서 보석세계를 깜짝 놀라게 하였는데, 가격이 급속히 안정되기 전 처음에는 광란의 동요를 일으켰다. 곧 여러 회사들이 매우 간단한 화염용융공정에 의한 합성 청옥(sapphire)들과 첨정석(spinel)들을 만들기 시작했는데, 이 공정은 아직도 수조(billion) 캐럿(carat)에 이르는 합성보석들의 매년 생산량의 거의 대부분을 점하고 있다. 기껏해야 수시간밖에 걸리지 않는 화염용융 합성은 소수의 보석형태들에 대해서만 작용한다; 취옥들에 대해서는 작용하지 않는다.

California의 공상가인 Carroll Chatham은 1930년대에 그의 지하실에서 홀로 첫 합성 취옥들을 창조했다. 천성적으로 비밀스러운 Chatham은 작은 결정들을 보여주었지만 자신의 공정은 밝히지 않았다. 조만간, 그는 Chatham Created Emeralds로서 팔기에 충분한 크기들과 양을 생산했다. 그는 녹은 물질이 들어 있는 가마솥에서 지구의 매그마(magma)를 재현하는 훨씬 더 복잡하고 비싼 용융공정으로 그의 결정들을 성장시켰다. Chatham은 성장하는 용제(flux)의 괴상(mass)에 취옥 종자결정(seed crystal)들, 산화aluminum과 산화규소(silicon oxide)들 그리고 beryllium을 더했다. Chatham은 이 조합물을 1000°C를 훨씬 초과하는 용융온도에서 1 년가까이 유지하여 취옥들을 창조했다.

Carroll의 사후에 그의 아들 John은 결정성장과정을 크게 향상시켰다. Carroll의 또 다른 아들인 Tom은 비싸지 않은 화염용융 합성들(홍옥, 청옥과 첨정석)과 비싼 천연 취옥들 사이에 가격들을 책정하는 아주 성공적인 판매계획을 시작했다. Chatham의 형제들은 수십 년간 세계의 보석품질 합성 취옥들의 대부분을 일상적으로 생산했다.

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Chatham은 Greece에 있는 이 설비에서 합성취옥들을 창조하려고 계획하고 있다. 12 인치 (30.48 cm) 높이의 전기가열 회전 백금 도가니들을 (이곳 1000°C에서 성장을 볼 수 있다) 사용하여, Chatham은 3 에서 5개월 가동하는 동안 각 도가니마다 약 12 개의 200 캐럿 결정들을 성장시키려고 계획하고 있다. 이 회사는 같은 Athens공장에서 용제성장 청옥들을 이미 만들고 있다.

오늘날 Chatham은 취옥결정들을 성장시키는 것을 중단하고 그리스(Greece)에서 새로운 결정성장작업을 착수하는 한편 다년목록(multi-year inventory)에서 판매하고 있다. 그 밖의 많은 보석회사들과 마찬가지로, Chatham은 연마가공작업을 태국에서 중국으로 옮겼다. 판매회사로서의 Chatham Created Gems은 이제 Biron (Tairus가 인수) 다음으로, 연구소성장(lab-grown) 취옥들의 세계에서 가장 큰 판매회사이다. Chatham의 용제성장(flux-grown) 결정들과는 현저히 다르게, Biron은 용제성장 공정과는 완전히 다른 열수공정(hydrothermal process)에 의해서 크고 거의 내포물이 없은 합성취옥들을 만든다. 일부 컬럼비어 취옥들이 형성되는 지하조건들을 복제한 Biron은 물이 채워진 압력용기들에 취옥의 화학성분들과 종자결정들을 넣는다. 5 mm의 크기의 귀보석들로 연마가공할 수 있는 뛰어나게 깨끗한 합성취옥들은 주어진 열과 압력하에서 약 한 달(month) 안에 성장할 수 있다. Biron은 100 캐럿보다 큰 결정들을 생산하고 있다.

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John Chatham은 한때 San Francisco에서 세계의 실험실 취옥들의 대부분을 성장시켰다. 자신의 아버지가 개발한 절차를 확장시킨 Chatham은 생산품의 크기와 질을 일관되게 확대하였다. 그의 본래 용제공정은 이와 같은 결정들을 생산하기 위하여 10 개월이 걸리곤 하였다. 노(furnace)들에서 그것들을 꺼내자마자, John은 내구성을 좋게 하기 위하여 추가적인 열처리로 결정들에 풀림(annealing)작업을 하였다. 수십 년동안 실험실의 모든 상황들은 비밀이었다; Chatham 실험실 내부를 촬영하도록 허용된 첫 사진들이다.

Russia의 보석결정 생산은 구 소련의 핵 계획의 파생적 결과이다. Russia는 열수와 용제성장 합성취옥들 모두를 생산하는데 현재 경화(hard currency)에 도움이 되고 있다. 

위조(fake)들, 모조(imitation)들과 유사석(simulant)들을 조심하자. 취옥들의 물성들을 지니지 않은 녹색 유사(look-alike)들이 무수히 있다. 비싸지 않은 모조들을 보석류로 판매하는 것은 합법적이다. 평소와 마찬가지로, 열쇠는 밝히는 것이다. 정확하게 기술하는 한, 어떠한 제품이라도 합법적이고 윤리적으로 판매될 수 있다. 진짜 취옥들은 국제적인 가격을 지니고 있으므로, "도매(wholesale)"라고 광고하면서 "할인(bargain)"한다고 하면, 의심을 해야 한다.

관련 자료 >>> 원석  >>> 20. 용제성장 합성홍옥(Flux-Grown Synthetic Ruby)의 인출 과정 (용제성장의 합성취옥과 같은 공정으로 합성됨)

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만약에 적색(red)라면... 취옥은 크로우미엄(chromium)을 함유하고 있다.

너무 많은 취옥 유사석들, 위조들과 모조들이 있는 관계로, 보석거래에는 녹색 녹주석과 그 밖의 돌들로부터 취옥들을 구별할 수 있는 빠르고 비싸지 않으며 일반적으로 신뢰성이 있는 수단을 갖고 있다. 시험은 많은 취옥들이 소량의 크로우미엄으로 인해서 녹색이라는 사실에 근거하고 있다. 영국에서 개발된 첼시필터(Chelsea filter)로 볼 때, 크로우미엄을 함유하고 있는 결정들은 적색으로 보인다. 크로우미엄이 없는 모조들과 유사석들은 필터를 통해서 볼 때 짙게 보인다.

첼시필터를 통해서 볼 때(아래), 적색을 나타내는 모든 재료는 크로우미엄을 포함하고 있다. 그 밖의 것들은 버내이디엄(vanadium)으로 인해서 색을 지녔거나 빛이 통과하기에는 너무 두껍다. 위의 백색광 사진에서, 두 개의 거대한 Biron 열수 합성취옥 결정들이 크로우미엄이 풍부한 Chatham 용제성장 합성취옥의 커다란 덩어리 옆에 놓여있다. 그들 사이에 5 개의 엷은 색의 Madagascar산의 천연취옥들이 있다. 컬럼비어산의 천연취옥 반지의 왼쪽에 8 개의 Biron 합성들이 있다. 반지 우측 위에 있는 것들은 8 개의 Chatham 합성들이며 우측 멀리에 있는 것들은 Russia산의 합성들이다.

미가공된 취옥같이 보이게 하기 위하여 만든 녹색유리, 플래스틱, 합성 취옥들 또는 그 밖의 천연 녹색 돌들이 취옥 광산들이나 시장들 부근에서 의심치 않는 구매자들에게 종종 행상으로 판매되고 있다. 때때로 사기꾼들은 진짜 취옥결정들의 주형들을 만들고 진짜같은 유리나 플래스틱 모형들을 주조한다. 그들은 진짜같이 보이게 하기 위하여 자신들의 제품들에 때를 묻히고 할인가격으로 그것들을 판매한다. 너무 좋아서 믿기지 않게 보이는 어떠한 것도 구입하여서는 안된다. 그리고 당신이 알고 있고 믿을 수 있는 누군가에서 구입해야, 만약 필요시에는 되돌릴 수 있다. 

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이 돌들은 모두 진짜처럼 보이지만, 하나만이 진짜이다. 진실은 측면(아래)에서 볼 때 드러나는데, 합성 첨정석, 유리 또는 석영의 두 조각을 전형적으로 접착시킨 밝은 접착제 선을 볼 수 있다. 모조인 이중 붙임돌은 Bogotá의 길거리에서 $10의 가격이지만, 관광객은 천연이라는 말을 듣고선, 일반적으로 훨씬 더 많이 지불한다.

사람들이 천연보석들의 희소성과 아름다움에 명확한 할증금을 올바르게 부여할지라도, 합성들은 일부 이점들을 지니고 있다. 그것들은 천연취옥들보다 잘 깨지지 않고 처리(treatment)가 불필요하다. 합성취옥들은 최상의 Colombia 천연석들과 통상적으로 관련이 있는 색상(hue)농담(tone)을 지니도록 일반적으로 짙게 채색된다. 정당하게 밝혀진 연구소성장 취옥들로 천연산 시장에 영향을 주지 않는 가격틈새시장을 채운다.

5) 실험실 성장 취옥과 모조 (Lab-Grown Emeralds and Imitations)

 관련 자료 >>> 원석 >>> 17. 취옥 (Emerald, 翠玉)

1) 역사와 전승적 지식 (History and Lore)
2) 보물 탐색 (The hunt for treasure)
3) 돌에 대한 감상적 구애 (Romancing the stone)

4) 귀보석과 예술품 (Jewels and artifacts)
5) 실험실 성장 취옥과 모조 (Lab-grown emeralds and imitations)
6) 취옥의 구매와 관리 (Buying and caring for emeralds)

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