다이어먼드 원반 (Diamond Laps)

주: 여기에 기술된 패시트(facet) 연마가공의 기법의 많은 부분은 Oregon, Portland의 Fred S. Young의 연구와 실험에 의한 것이다. Young은 새로운 보석세공 연마재들과 패시트 연마가공 장비들의 많은 것들을 실험한 선도자이었다.

이 연구들과 실험들은 1933 년과 1943 년 사이에 이루어졌으며, 자세한 결과들은 Mineralogist Magazine의 여러 쪽들에 걸쳐서 출판되었다. 이 보석세공 기법의 상당한 분량은 그 이후로 보석세공산업에서 표준으로서 널리 채택되어왔었다. 이의 대부분은 다시 출판되었는데, 때때로 출처를 인용하기도 하였지만, 자주 있지는 않았다.

애호가는 보석들을 패시트 스타일(style)로 연마가공하는 작업에 만족할까요? 그 열망자가 상당한 정도의 기술적인 능력, 보석 광물(mineral)에 대한 지식과 예술을 실행하고자 하는 인내를 지니고 있다면, 그 답은 "예"이다.

그러나, 초심자는 캐버션(cabochon) 연마가공의 예술을 습득할 때까지 패시트 연마가공을 시도해서는 안된다. 패시트 연마가공에는 대체적으로 현저한 정도의 비밀스러운 숙련이 요구되지 않는다. 그러나, 캐버션 작업보다 확실히 더 어렵다. 패시트 연마가공의 실제 기술들은 최고의 색, 광휘도(brilliance)와 외관(appearance)을 얻기 위하여 적절하게 중심을 잡고(정위(orienting)하고) 연마가공해야 하는 문제에 비하여 상대적으로 간단하며, 경험에 의해서만 배울 수 있다. 예를 들면, 경험이 많고 고도로 숙련된 상업적인 패시트 연마가공가는 가공되지 않은 청색의 청옥(sapphire) 자갈(pebble)을 시험하여 선택한 색 부위가 존재하는 지의 여부를 결정한다. 그리고 나서, 그는 좋은 색이 보석 전체에 나타날 수 있도록 (일반적으로 큘릿(culet) 근처) 색 부위를 선택할 것이다. 경험이 없고 숙련되지 않은 패시트 연마가공가는 아마도 이러한 종류의 가능성을 완전히 간과할 수도 있을 것이다.

수 세기동안, 숙련된 패시트 연마가공가는 훌륭한 보석 돌들을 원시적인 장비로 모양내기(fashion)를 하였으며 종종 돌들의 광학적인 성질을 전혀 알지 못했다.

그러나, 여러 해에 걸쳐 경험과 헤아릴 수 없이 많은 실험으로, 최고의 각(angle)들과 중심잡기를 습득했다. 오늘날에서도 조차, 충분히 능력이 있는 일부 패시트 연마가공가들은 오랜 세월동안 사용되어 왔던 같은 형태의 장비와 기법을 사용하고 있다.

패시트 연마가공에서는 보석에 수많은 작고 편평한 표면들(패시트(facet)들)의 배치를 고려해야 한다. 그것들은 대칭적으로 놓여져 있어야 할 뿐만 아니라, 테이블(table)에 대하여 정확한 각들로 경사져 있어야 한다. 이것이 일부 보석 돌들의 광휘(brilliance) 또는 생명(life)의 비밀이다. 가공되지 않은 보석 돌들은 일반적으로 매력적이지 않으며 아마 문외한에 의해서 폐기되기 경우가 많을 것이다. 경험이 없는 사람은 가공되지 않은 상태의 다이어먼드(diamond) 또는 무색의 풍신자석(zircon)을 그냥 지나쳤을 것임에는 의문의 여지가 없다. 가공되지 않는 조각들은 숙련된 보석세공가의 손을 거쳐야만, 투명도, 반사(reflection), 광택(luster), 색과 광휘가 분명히 명확해진다.

패시트 연마가공 보석을 적절하게 모양내기하는 데에는 그것의 광학적 성질(optical property)들과 관련된 재료의 정위(orient), 흠(flaw)들과 외부결함(blemish)들의 제거, 부적절한 색 부위들, 보석의 여러 부분에 대한 비율(proportion), 패시트들의 적절한 경사 그리고 가시적인 긁힌 자국들이 없는 최종 마무리를 포함하고 있다.

사용되는 방법들

1895 년 Colorado, Fort Collins의 B.O. Longyear가 만들어 사용한 초기의 수동 패시트 연마가공장치. Longyear씨는 미국의 초기 패시트애호가들 중의 한 사람이었다. 이 장치는 주로 목재로 만들어졌으며 연마가공용 작업자 원반이 부착되어 있다. 한 손으로 크랭크 휠(crank wheel)을 돌리면서 다른 손으로 돞의 가로대(arm)을 조정했다.

보석 돌들에 패시트들을 연마가공에 하는 데에 사용되는 여러 가지의 기초적인 방법들이 있다. 이 방법들은 2 가지의 일반적인 종류들로 분류할 수 있다 - 첫째, 보석을 스틱(stick) 또는 돞에 접착한 뒤에, 원반(lap)의 표면에 직각으로 서 있는 직립기둥(upright post)에 대고 손으로 붙잡는 방법이다. 이 방법은 가장 오래된 것으로 수 세기동안 사용되고 있다. 둘째 방법은 돞을 붙잡고 여러 가지의 각들을 주고 그리고 패시트들이 적당한 위치에 놓이도록 기계적인 수단에 의해서 보석이 회전하게 하는 기계적인 수단으로 구성되어 있다. 이 방법은 "애호가"에게 권장된다.

돞을 손으로 붙잡는 오래된 방법에서, 패시트들의 여러 가지의 열들의 각(angle)들은 돞의 끝을 지주말뚝(jamb peg) 또는 보석말뚝(gem peg)라고 불리는 기둥에 새긴 금(notch)에 단순히 적절하게 놓으므로써 얻어진다.

이 방법으로 작업을 잘하기 위해서는, 연습과 경험에 의해서 얻어질 수 있는 어느 정도의 숙련이 요구될 것임이 분명하다. 동양의 천부적인 연마가공가들의 대부분이 이러한 종류의 장치를 사용하며 많은 상업적인 연마가공가들이 이 방법을 사용한다. 보석말뚝은 보석이 원하는대로 빠르거나 늦게 회전할 수 있는 기계적인 방법보다 뚜렷한 장점을 제공한다. 이것은 연마가공을 위한 눈금을 긋거나 보석 돌의 손상된 부분을 재연마가공하는 데에 아주 유용하다.

애호가와 전문적인 용도 모두에 적당한 기계적인 패시팅 두부(faceting head). 수직 각도기는 패시트 각을 나타낸다. 패시트 위치들은 돞 가로대(dop arm)의 눈금(indexing)에 따라 조절된다. 높이와 각의 미소조정은 미세조절기(cheater)들에 의해서 이루어질 수 있다.

여기에서 설명하는 기계적인 패시트 연마가공 장치들은 적절한 각으로 보석을 붙잡을 뿐만 아니라, 작업자가 돌에 적절한 간격으로 패시트들을 둘 수 있도록 해 준다. 초심자는 이러한 종류의 도움없이 작업하기 어렵다는 것을 알게 될 것이다. 32 개의 간격으로 눈금이 새겨진 휠은 작업자가 패시트들을 적절한 간격으로 정확하게 놓을 수 있게 해 준다. 그러므로, 4 또는 8 또는 16 개의 패시트들이 일렬로 놓여 있으면, 장치를 단순히 맞추기만 하므로써(setting), 같아질 수 있다. 이것은 연마가공가로 하여금 실제로 연마가공되고 있는 부위만을 쳐다보지 않도록 해 준다. 게다가, 회전가로대(swing arm)와 접지연결부(hinge joint)가 있어서, 보석이 원반 휠(lap wheel)의 표면 위를 가로지를 수 있으며 패시트와 위치가 벗어났는지를 검사하기 위하여 들어올릴 수 있다. 보석의 깨어진 패시트는 기계적인 연마가공장치를 사용하여 다시 연마가공하고 광택을 낼 수 있지만, 깨진 부위에 적절하게 중심을 잡기에는 다소 어려울 것이다. 그러나, 수선되거나 수리된 보석 돌은 그 본래의 광휘를 거의 지니고 있지 않으며 (색을 향상시키기 위하여 연마가공된 돌이 아닌), 완전히 재연마가공하여 그 크기는 작아지지만 그 본래의 아름다움은 간직할 수 있어서 더 좋을지도 모르기 때문에, 이것은 다소 중요하지 않다.

수평운전 원반은 상업적인 용도로 보편적이며 초보자에게 권장된다. 보석 돌들의 패시트들에 광택을 내는 것은 원반에 광택재의 적절한 일관성을 유지하는 것에 크게 좌우된다. 이것은 수평원반에서 훨씬 더 잘 이루어진다.

원반 휠의 속도

원반 휠 장치 그 자체는 좋은 기량을 위한 중요한 인자이다. 이것은 베어링들에 진원으로 운전하고 측면놀림이 없도록 만들어져야 하며, 그리고 변속이 가능하여야 한다. 패시트들의 연마가공에 있어서 속도는 중요한 인자가 아니지만, 광택을 낼 때, 고속은 필수적이 아니다. 대략 100 rpm의 속도로 회전하는 8 인치(20.32 cm) 원반이 다이어먼드(diamond)와 청옥(sapphire) 이외의 사실상 모든 보석 돌의 광택에 권장된다. 다이어먼드 연마가공은 애호가의 영역 밖이며 이 작업은 이 보석에는 적용될 수 없다.

패시팅 두부용 부속품들. 블록(block)에 여러 가지 크기의 금속 돞들이 보인다. 이것들은 예비성형(preform)된 돌을 장착하기 위한 원추형의 움푹 파인 부위를 지니고 있다. 왼쪽에 보이는 것은 돞핑과 돞핑전이용 V-블록이다. 앞 쪽에는 여러 가지 형태의 패시트 연마가공에서 눈금을 맞추는 데에 사용되는 2 개의 눈금 판(index plate)들이 있다. 판들에는 32, 48, 64와 96개의 새김 금(notch)들이 있다.

패시트 연마가공에 권장되는 수평운전 원반은 고형 주조(solid casting)과 비싼 원반들이 제거되는 형태이다. 1 인치(2.54 cm) 두께 그리고 선반에서 진원으로 만들어진 마스터 고형 주철원반 (master solid cast iron lap)은 나사가 있는 볼트(bolt)를 윙 너트(wing nut)로 장착하기 위하여 중심으로 경사져 있다. 이것은 고형 주조 원반에만 요구된다. 연마와 광택, 연마가공 모두에 사용되는 모든 추가적인 원반들에는 얇은 디스크(disk)들을 사용할 수 있다. 박판 금속상점들이 중심에 정확하게 구멍이 나있고 편평하게 회전하는 이러한 종류의 원반을 갖추고 있다. 이것들은 퓨터(pewter, 주석품) 과 청동을 포함한 많은 합금형태의 얼루머넘(aluminum)에서 아연(zinc)까지 모든 금속으로 구입할 수 있다. 마스터 주철원반에 올려 놓는 이 박판 금속원반들의 장점은 많다. 주석 또는 구리로 된 특별한 고형 주조원반은 값이 10 불 이상일 수 있겠지만 금속 디스크원반은 명목상의 액수로도 쉽게 구입할 수 있다. 게다가, 박판 금속원반들의 양면 모두를 사용할 수 있다. 원반표면이 심하게 닳아지면 폐기하고 아주 적은 비용으로 새로운 원반을 장만할 수 있다. 간단히 말해서, 새로운 디스크원반은 두꺼운 주조원반의 표면의 기계가공(machining)보다 저렴한 비용으로 구입할 수 있다. 마지막으로, 대부분의 패시트 연마가공가들은 서로 다른 수많은 연마재들을 사용하는 관계로, 일부 특별한 연마재 또는 일부 특별한 보석 돌에 각각 하나씩 갖추기 위하여 수많은 원반들을 갖고 있어야 할 것이다. 예를 들면, 석영(quartz) 보석들에 광택을 내기 위하여 갖추어야 하는 특별한 원반은 더 단단한 돌들에는 사용하지 않으므로써, 석영에 긁힌 자국들을 만들 수도 있을 어떤 보다 단단한 보석광물의 조각들로 표면이 오염될 가능성을 피할 수 있다.

원반의 종류

대부분의 패시트 연마가공가들은 패시트들을 연마가공하고 광택을 내는 데에 여러 가지의 서로 다른 원반들을 사용하는데, 이것들에는 일반적으로 철, 구리, 청동, 주석과 퓨터(pewter, 주석품)이 포함된다. 구리 원반은 실리컨 카바이드(silicon carbide) 또는 Norbide를 사용한 패시트들의 연마가공에 만족스러울 것이다; 일부 작업자들은 청동 또는 납(lead) 디스크들을 선호한다. 광택용으로, 주석과 퓨터 디스크들이 가장 보편적으로 사용되는 것 같다. 철 원반은 청옥을 절단하는 데에 사용된다. 부드러운 회색 철 주조는 가장 좋을 것이다. 펠트와 같이 아주 부드러운 원반들과 비슷한 재료들은 패시트들이 마주치는 모서리들과 각들을 둥글게 만들려는 경향이 있는 관계로 패시트 광택에는 적당하지 않다. 패시트들이 합쳐지는 예리한 선들은 좋은 기량의 표시들이다.

연마재가 튀는 것을 막기 위하여 원반 휠 주위에 제거할 수 있는 낮은 튐 방지대(splash pan)이 있다. 그러나, 연마가공과 광택 모두에 권장되는 100 rpm의 저속은 연마재 또는 광택재를 거의 튀기지 않으므로, 이것은 중요하지 않을 것이다.

다이어먼드 원반(Diamond Laps)

지난 수년동안 다이어먼드 주입 금속원반 휠들이 여러 제조업체들에 의해서 소개되었으며, 이것들은 패시트 연마가공 분야에 널리 채택되고 있다. 합성 청옥(synthetic sapphire)과 같이 단단한 재료들을 취급하면서, 다이어먼드 원반이 돌에 패시트들을 연마가공하는 데에 널리 사용되고 있다. 이 다이어먼드 주입 원반들은 공급상점들에 의해서 판매되고 있으며, 다양한 크기의 연마입자(grit)들을 구입할 수 있다.

청옥(sapphire)와 같이 단단한 보석 재료들에 있는 패시트들에 광택을 내는 것은 이전에는 트리펄리(tripoli)를 사용한 철 원반에서 이루어졌다. 이것은 효과적이었지만, 아주 느렸다. 청옥들을 포함한 많은 패시트 연마가공 보석들은 이제 마이크로(micro) 크기의 다이어먼드 연마입자들을 사용한 금속 원반에서 광택되고 있다. 전에는 마이크로 크기로 등급이 나누어진 다이어먼드 연마입자들이 없었으며 그것들의 소개는 애호가와 상업적인 패시트 연마가공가들 모두에게 커다란 은혜가 되었다. 이 마이크로 연마입자들의 가격은 구형의 표준광택재들보다 훨씬 더 비싼데, 일부 보석들에 대해서는 전자가 더 효과적이며 광택작업에 소량만이 요구된다.

패시트 연마가공 장치

현대식 기계적인 패시트 연마가공 장치들은 연마가공가로 하여금 보석 주위에 적절한 간격으로 패시트들을 둘 수 있도록 해 준다. 원반 중심에 있는 나비나사는 두꺼운 마스터 원반에 연마와 광택용의 다양한 얇은 원반들을 놓을 수 있도록 해 준다.

돞 가로대(dop arm)가 있는 패시트 두부(facet head)는 각 또는 원반에 접촉하는 부분을 바꾸지 않고도 작업의 과정을 검사하기 위하여 들어올릴 수 있다. 가로대는 원반 표면 위 원래의 위치로 도로 내려지는데, 패시트의 위치를 결정하는 작업자의 숙련을 요구하는 구형의 보석말뚝(gem peg) 장치보다 뛰어난 장점이다.

기계적인 패시트 연마가공 장치들은 비슷한 원리들로 작동되는데, 패시트들이 정확한 각들에 적절하게 놓이도록 도움을 준다. 여기에 있는 장치는 원반에 놓여있는 돌과 작업과정을 검사하기 위하여 들어올리는 가로대의 회전으로 작업위치를 보여준다. 이러한 종류의 장치로 입문자는 최소한의 실습과 경험으로 신뢰할 수 있는 작업을 하는 것이 가능하다.

지지기둥의 안쪽에 있는 웜 기어(worm gear)는 돞 가로대를 원하는 각으로 자유롭게 올리거나 내릴 수 있게 해 준다. 돞 가로대 고정대(holder)에는 각도기가 놓여 있으며 돞 가로대에 부착되어 있는 가는 눈금지시기가 항상 각들의 정확한 눈금을 직접적으로 보여준다. 돞 가로대는 위 끝에 기어장치를 갖고 있다. 이것은 단순히 팔목을 돌리므로써 회전될 수 있다. 돞 가로대의 위 끝에 있는 기어는 32 개의 새긴 금 또는 이빨을 지니고 있는데, 용수철 강의 잠금장치가 어떤 원하는 위치에 돞 가로대를 붙잡는다.

패시트 이름들

보석 돌들에 있는 패시트들에는 이름이 있어서, 연마가공의 순서를 이해할 수 있을 것인데, 대부분의 다이어먼드에 모양내기(fashioning)하는 방법인 다각원형 연마가공(brilliant cut) 스타일(style)을 예로 하여 이 이름들에 익숙해지자.

보석은 두 부분으로 나누어지는데, 위가 관부(crown) 그리고 아래가 퍼빌리언(pavilion)(또는 바닥)이며, 환상부(girdle)은 두께 부분 또는 가장 큰 원주이며 돌을 나눈다. 테이블(table)은 관부 상부에 있는 가장 큰 편평한 표면이다.

표준 다각원형 연마가공에서 돌의 관부는 일반적으로 33 개의 패시트들로 연마가공되는데, 다음과 같이 나누어진다: 1 개의 테이블, 8 개의 테이블 패시트들, 8 개의 주(main) 패시트들과 16 개의 환상부 패시트들.

퍼빌리언은 24 개의 패시트들을 지니고 있는데, 다음과 같이 나누어진다: 16 개의 퍼빌리언 패시트들과 8 개의 주 퍼빌리언 패시트들. 그러므로, 보통의 표준 다각원형은 총 57 개의 패시트들을 갖고 있다 (역주: 큘릿(culet)를 포함하는 경우에는 58 개임). 이 스타일에는 많은 변화가 있는데, 관부 또는 퍼빌리언 부위에 패시트들을 더 더할 수도 있을 것이다.

현대식 표준 다각원형이 개발되기 이전의 구식 스타일의 연마가공들의 대부분은 적은 수의 패시트들을 갖고 있다. 그러나, 연마가공가의 환상에 따라 거의 수학적이지 않거나 비수학적인 순서로 돌들에 수백개의 패시트들을 둔 다양한 변칙적인 연마가공들이 있다. 계단형 연마가공(step cut) 또는 트랲 연마가공(trap cut)은 일반적으로 정사각형 또는 직사각형으로 다양한 수의 패시트들을 갖고 있지만, 표준 다각원형보다는 적다.

현재 시장에는 수많은 기계적인 패시트 연마가공 두부(head)들이 있으며 다양한 가격대로 구입할 수 있다. 제조업체들은 패시트 연마가공가로 하여금 한 무리의 다른 스타일의 연마가공들을 생산할 수 있도록 다양한 기계적인 궁리를 꾀하여 왔다. 이 장치들은 이 분야의 잡지들에 정기적으로 광고된다. 당신의 필요에 최적인 형태의 장비를 장치목록들에 찾을 수 있을 것이다.