우리나라도 제8대 보석용 랩그로운 다이아몬드 생산국 진입

KDT다이아몬드, 서울시립대 신소재학과 교수팀과 함께, 최대 2캐럿 랩그로운 다이아몬드 생산 시작

 우리나라가 세계에서 8번째로 보석용 랩그로운(Laboratory grown diamond) 다이아몬드 생산국에 진입했다.

지난 2월 15일 중견 다이아몬드 공급업체인 KDT다이아몬드(대표 강승기, 전 KDT한국다이아몬드거래소)는 “지난 해 12월 31일, 서울시립대 신소재학과 교수진과의 산학협력을 통해, 랩그로운 다이아몬드를 개발하는데 성공했다”고 밝혔다. 

2019년 개발에 착수한 이후 만 3년 만이다. 

랩그로운 다이아몬드는 일명 ‘합성 다이아몬드’로 불리운다. 실험실(lab)에서 자라난(grown) 다이아몬드라는 뜻이다. 이렇게 해서 만들어진 다이아몬드의 성분은 탄소 99% 이상으로 천연다이아몬드와 똑같다. 

 이 뿐 아니라 등축정계 결정구조, 경도, 열전도율, 굴절률 등 성질과 특성에 있어서도 모두 천연 다이아몬드와 같다. 

이러한 랩그로운 다이아몬드는 생산하는데 두 가지 방식이 있는데 바로 CVD (Chemical Vapor Deposition, 화학 기상 증착) 방식과 HPHT (High Pressure High Temperature, 고압고온) 방식이다. 

그런데 이번에 KDT다이아몬드가 랩그로운 다이아몬드를 생산하는데 적용한 방식은 CVD  방식이다. 

가로·세로 7㎜, 높이 0.3㎜의 다이아몬드 씨앗에 1,000도 이상의 고온을 가하면서, 메탄가스와 수소, 산소를 주입하여 만든다. 그러면 메탄 가스에서 분리된 탄소가 씨앗 위에 얇은 막을 형성하면서 다이아몬드가 자라나게 된다.

 이렇게 실험실에서 다이아몬드를 생산하는 기간은 약 2주 정도 걸린다. KDT다이아몬드는 현재까지는 “자사에서 개당 만들어내는 다이아몬드 크기는 최대 2캐럿 크기”라고 밝히고 있다. 이후에는 10캐럿 크기의 다이아몬드까지도 생산할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 

아울러 이 후엔 레드·핑크·옐로 등 컬러 다이아몬드도 생산할 계획이다.

 이 회사는 현재로서는 1년에 총 2,400캐럿 분량의 다이아몬드를 생산할 수 있는 규모를 갖추고 있는데, 차츰 더 생산 규모를 키워나갈 예정이다. 

■ 랩그로운 다이아몬드의 출현 그리고 생산 기술의 발전 과정

첫 랩그로운 다이아몬의 생산은 1955년 2월 미국 GE(General Electric)사에 의해 이뤄졌다. 당시 개발된 랩그로운 다이아몬드는 공업용 다이아몬드로 전기, 건축 분야 등에서 다양하게 사용됐다. 이 당시의 랩그로운 다이아몬드는 노란색의 매우 작은 사이즈였다.

이후 1985년에는 일본의 수미토모(Sumitomo) 전기회사에서 1∼2캐럿의 크고 질이 좋은, 황색을 가진 랩그로운 다이아몬드의 상업적 생산이 가능하게 되었고, 1993년에는 무색에 가까운 합성 다이아몬드를 생산하게 됐다.

그러나 1985년 개발된 보석용 랩그로운 다이아몬드는 가격이 천연다이아몬드의 2배에 달했고, 1993년도에는 가격이 많이 하락하기는 했지만 천연다이아몬드의 90% 수준으로 상용화하기에는 여전히 어려웠다.

 그러다가 2010년대 중후반에 접어들면서 랩그로운 다이아몬드의 가격이 천연다이아몬드에 비해 3분의1까지 하락하면서 상용화될 수 있는 시대가 열렸다. 

국내에서는 이미 일진다이아몬드가 1987년부터 공업용 랩그로운 다이아몬드를 생산하기 시작했다. KIST(한국과학기술연구원)와 산학 협력을 통해 개발했다. 

이 회사는 현재 코스닥 상장기업으로, 공업용 랩그로운 다이아몬드 시장에서 세계 3위권을 기록하고 있다.

■ 랩그로운 다이아몬드 시장 전망

 보석용 랩그로운 다이아몬드가 우리나라에 본격적으로 유입되기 시작한 것은 2016년 하반기부터인 것으로 추정된다.

이 후 완만하게 시장을 넓혀온 랩그로운 다이아몬드 시장은 2018년에는 26만 달러의 수입액을 기록했다. 그러더니 랩그로운 다이아몬드 수입액은 최근 4년간 연평균 160%의 성장률을 기록하면서 폭증세를 기록하고 있다. 

 그래서 지난 21년에는 660만 달러의 수입액을 기록해, 전년 173만 달러 대비 281.4%나 수입액이 증가했다. 

이런 가운데 국내 주요 주얼리 업체들이 랩그로운 다이아몬드 제품들을 연이어 출시하고 있다. 국내 최대 주얼리 업체라고 할 수 있는 골든듀를 비롯, 이랜드, 미니골드 등이 랩그로운 다이아몬드를 세팅한 제품들을 시장에 공급하고 있다. 

 국내 뿐 아니다. 지난 2018년 세계 최대의 천연 다이아몬드 생산 업체이자 공급업체인 드비어스가, 랩그로운 다이아몬드 주얼리 브랜드인 ‘라이트박스’를 출시했다. 

 그리고 지난 해 5월에는 세계적인 주얼리 업체인 판도라가 “앞으로는 다이아몬드 주얼리 소재로 랩그로운 다이아몬드만을 사용하겠다”라고 선언하고, 랩그로운 다이아몬드 제품들을 공급하기 시작했다. 

전문가들은 전 세계 다이아몬드 시장에서 천연다이아몬드가 99%를 차지하고 있으며 합성다이아몬드 시장은 1%에 불과하지만 앞으로 3년 후면 합성다이아몬드 시장이 5% 이상 성장할 것으로 전망하고 있다.