다이아몬드 1기압 생성 합성 성공 원리 알아보기- 가격 온도 기압

 

지구상에서 가장 단단하고 가치가 높은 물질이라고 하면 단연 다이아몬드를 생각하시는 분들이 많으실텐데요.

 

다이아몬드의 특징 중 하나는, 다이아몬드는 다른 광석 물질과는 달리 오직 탄소 원자로만 구성되어 있다는 점입니다.

 

때문에 일정 조건만 갖추어 진다면 싸고 구하기 쉬운 물질인 탄소로 다이아몬드를 만드는 것도 불가능한 일은 아닌데요.

 

 

문제는 다이아몬드는 초고온와 초고압 조건에서만 생성된다는 것입니다.

 

하지만 최근 우리나라, 즉 한국에서 1기압 환경에서 다이아몬드를 항성시키는 방법이 개발되어 이슈가 되고 있습니다!

 

그래서 오늘은 1기압에서 다이아몬드가 합성되는 원리와 가격 등을 알아보도록 하겠습니다!

 

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[목차]

1. 다이아몬드 생성조건
2. 다이아몬드 1기압 생성 성공
3. 다이아몬드 1기압 생성 원리
4. 다이아몬드의 전망

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1. 다이아몬드 생성조건

 

다이아몬드는 원래 초고온과 초고압 조건에서 생성되는 지구상에서 가장 값비싼 물질중 하나입니다.

 

다이아몬드가 생성되기 위해서는 섭씨 1300도 ~ 1600도 가량에 초고온과 표준 대기압(즉 1기압) 의 5만 ~ 6만 배에 달하는 초고압 조건이 조성되어야 하는데요.

 

 

자연적으로 해당 조건이 만들어지기 위해서는 엄청난 우연과 특수한 환경이 겹쳐야 하기 때문에 다이아몬드는 희귀한 것이고 매우 값비싼 것입니다.

 

인공적으로 해당 조건을 달성한다고 해도 워낙 까다로운 조건이기 때문에 공간상의 제한이 있어, 인공 다이아몬드의 크기는 약 1세제곱센티미티로 제한되기도 합니다. 

 

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2. 다이아몬드 1기압 생성 성공

 

위에서 다이아몬드가 생성되기 위한 매우 까다로운 조건에 대해서 알아보았는데요.

 

하지만 최근 한국의 기초과학연구원 IBS는 갈륨, 철, 니켈, 실리콘으로 구성된 액체 금속 합금으로 1기압에서 다이아몬드를 생성하는데 성공하였다는 소식을 전했습니다.

 

IBS는 1025도의 고온과 1기압 환경에서 다이아몬드를 생성하였는데요, 이는 IBS 연구팀이 개발한 RSR-S 장치를 통해 성공했다고 합니다.

 

 

RSR-S 장치는 다이아몬드를 합성할수 있는 최적의 온도와 압력 그리고 액체금속의 비율을 찾기위해 개발된 장치로 온도와 압력을 빠르게 조절할수 있는 장치입니다.

 

IBS 연구팀은 RSR-S 장치를 통해 오직 15분만을 사용하여 다이아몬드를 생성할 수 있으며 이에 사용되는 비용은 몇 천원 수준밖에 되지 않음을 밝혔습니다.

 

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3. 다이아몬드 1기압 생성 원리

 

IBS 연구팀은 메탄과 수소를 통해, 갈륨 77.75%, 니켈 11%, 철 11%, 실리콘 0.25%로 구성된 액체 금속을 만들었습니다.

 

또한 해당 액체 금속을 RSR-S 장치를 사용하여 수백개의 온도와 기압 변수를 실험하였는데요, 그러던 중 드디어 액체 금속 하부 표면에서 다이아몬드를 구성하는 탄소 물질이 생성되고 있다는 것을 발견했습니다.

 

 

즉, 1025도의 온도와 1기압 조건에서 액체금속을 이용하여 다이아몬드을 생성하는데 성공한 것입니다. 이는 기존의 인공 다이아몬드 대비 10분의 1 수준의 비용만을 소요할 뿐입니다.

 

IBS 연구팀은 이번 실험성공을 발판으로 하여 더욱 더 쉽고 빠르게 더 큰 사이즈의 다이아몬드를 합성할 것이라고 밝혔는데요.

 

만일 더욱더 쉽게 다이아몬드를 만들수 있다면 반도체와 기계 산업과 같은 주요산업에 큰 도움이 될 것으로 보입니다.

 

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4. 다이아몬드의 전망

 

이미 다이아몬드 시장은 천연 다이아몬드와 인공다이아몬드로 나뉘어져 가격은 상당히 양극화 되었는데요. 

 

그럼에도 이번에 합성에 성공한 다이아몬드는 천연 다아이몬드와 완전히 물리적, 화학적으로 동일한 것을 확인되고 있습니다.

 

때문에 앞으로는 다이아몬드의 전체적인 가격하락이 예상되며, 이는 다이아몬드가 활용이 더욱 높아질 것이라 기대됩니다.

 

특히 1기압 다이아몬드 합성에 성공한 한국의 기술이 앞으로 인공 다이아몬드 시장의 중심이 될것으로 보이며 이와 더불어 인공 다이아몬드가 쓰이는 반도체, 방열등의 산업 전방에 큰 부스트 역할을 할 것으로 예측됩니다.

 

 

 

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