(주)한미보석감정원(원장 김영출 공학박사, 사진)의 첨단보석분석연구소가 작성한 ‘이온 주입한 블랙 다이아몬드의 광학 특성’에 관한 연구논문이 지난 7월 14일 발행된 ’Journal of Materials Research, Vol.26 No.13’에 게재되었다.

이른바 수준 높은 논문집을 말하는 SCI(Science Citation Index)급인 ‘Journal of Materials Research’는 Materials Research Society에서 발행하는 국제 학술지로 이번 연구는 2008년에 일본 학술대회에서 발표하여 주목을 받았던 ‘방사선 처리된 그린, 블랙 다이아몬드’에 이은 한국원자력연구원 박재원 박사팀과의 두 번째 공동연구로 내용을 간략히 살펴보면 다음과 같다.

▲이온 주입된 블랙 다이아몬드는 진공 상태 또는 내부 불활성 가스 분위기에서 2시간 동안 600˚C의 열처리를 통해서 더욱 향상된다. ▲라만 분광기로 통해 본 결과 다이아몬드에 이온이 주입된 이후 손상된 표면의 결정구조가 열처리 후에 놀랍게도 원래의 다이아몬드 결정 구조로 회복되었다. ▲공기 중에서 같은 온도로 열처리 되었을 때는 블랙 컬러가 없어졌으며 이는 산화에 의해서 손상된 탄소 격자가 제거가 되었다는 것을 보여 준다. ▲XPS와 라만 분석 결과 주입된 다이아몬드의 블랙 컬러는 주로 탄소격자의 뒤틀림과 변형된 밴드 구조와 관계가 있음을 보여준다. FT-IR 분석에서 주입된 질소 원자는 N-N과 4N-vacancy 구조로 되어 있음을 확인할 수 있었는데 이는 옐로우나 브라운을 띠고 있는 다이아몬드에서 일반적으로 발견되는 구조이다.

김영출 박사는 “이번 연구가 국제 학술지인 ‘Journal of Materials Research’에 소개된 것은 지난해 10월 ‘Diamond & Related Materials’에 실린 연구 논문 ‘Discrimination between natural and HPHT-treated type IIa diamond using PL spectroscopy’에 이어서 2년 연속 국제 학술지에 게재되는 쾌거라 할 수 있다”면서 “학술지에 게재된 내용은 GIA 심포지엄 등 국제 보석 컨퍼런스에서 인용되고 있는 가운데 실질적으로 세계에서 인정받고 있다.”고 전했다.

(주)한미보석감정원 첨단보석분석연구소는 감정기관으로는 유일하게 2003년 교육과학기술부로부터 인정을 받은 이래로 연구된 성과들을 2005년부터 매년 10편 이상 국내외 학술지 및 대회에서 발표하고 있다. 


  70keV 질소 이온이 주입된 블랙 다이아몬드 사진. (a) 1x1017 이온/cm² 질소 주입된 열처리 전 상태, (b) 1x1017 이온/cm² 질소 주입된 후 진공 상태에서 2시간 동안 600˚C에서 열처리된 상태, (c) 3x1017 이온/cm² 질소 주입된 후 진공 상태에서 6시간 동안 600˚C에서 열처리된 상태, (d) 1x1017 이온/cm² 질소 주입된 후 공기 중에서 열처리된 상태(산화에 의해서 블랙 컬러가 사라짐) 


  연구소에 이보현 공학박사 영입

(주)한미보석감정원 첨단보석분석연구소는 지난 7월 이보현 공학박사를 영입했다.

이보현 박사는 동신대에서 석사학위를 취득한 후 일본의 오사카대학에 유학하여 양자전자공학을 전공으로 합성과 천연 및 Be-diffused corundum을 시료로 한 연구(Study on Electron Irradiation Effects and Characterization of Natural and Synthetic Sapphires Using Cathodoluminescence and Photoluminescence Techniques)를 통해 박사학위를 취득했으며 일본의 (주)전국보석학협회에서 감별팀과 분석팀에서 3년간 근무한 바 있다.

김영출 원장은 “매년 새로운 연구 발표와 다양한 정보 제공을 해 온 한미감정원은 이보현 박사의 영입으로 보다 다양하고 심도가 있는 연구를 추구할 수 있을 것으로 기대한다”며 “우수한 인재의 영입이 보석시장에 도움이 될 수 있도록 최선을 다할 것”이라고 전했다.