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특별한 광학적 특성들을 지닌 원석들을 현상적이라 한다. 그들은 정장석 현상(現象)(adularescence), 성채(asterism), 사금석 현상(aventurescence), 묘안(cat's eyes), 변채(chatoyance), 무지개빛 현상(iridenscence) 또는 유색효과(opal)를 지닐 수 있다. 현상을 지닌 보석들은 그들의 광학적 효과를 나타내기 위하여 특별한 절단기법을 요한다.
원석들에서의 묘안과 성채는 원석에 들어가 있는 아주 미세하고 일정한 방향의 조밀한 바늘들 또는 실들과 같은 내포물들에 기인한다. 많은 예에서, 미세하고 조밀한 바늘들 또는 실들은 관상(管狀)이다. 일정한 방향을 지닌 한 종류의 바늘들을 지니고 있는 원석을 절단하여 광택을 내면 그 결과는 묘안일 것이다. 직선의 조밀한 두 종류의 바늘들을 지니고 있고 이들이 서로 교차하면, 그 결과는 (4 개의 선으로 된) 4선 성채이다. 서로 교차하는 세 종류의 바늘들을 지니고 있으면 6선 성채를 나타낸다.
최고의 효과를 얻기 위해서는 어떠한 성채나 묘안이라도 항상 관부가 높은 캐버션으로 절단하여야 한다.
스타(성채) (stars(Asterism))
성채석내의 잘 정렬된 바늘구조는 6개의 결정면(crystal faces)에 따른 방향을 지닌다. 외부의 결정구조를 볼 수 있다면, 결정의 교차면은 육각형상을 지닌다. 성채 홍옥(ruby), 성채 청옥(sapphire) 또는 성채석(stone)을 절단하면, 캐버션의 밑면은 결정축 "C"에 대하여 직각이어야 한다. 가공하지 않은 재료(rough material)에서 어떤 결정면들이 보이면, "C"축을 결정할 수 있다. "C"축은 육각결정의 길이방향과 평행이다. 대부분의 보석 강옥 (corundum) (홍옥과 청옥)은 이중의 각추형상 (bipyramidal)의 육각 결정계를 지닌다. 만약에 결정의 두 끝단이 없으면, 이 정벽(habit)은 배럴형상으로 보일 것이다. 육각형상의 절단면이 관부가 높은 캐버션 절단하기에 충분한 두께를 지닐 때, 바늘구조가 잘 형성되어 있다면, 훌륭한 성채를 만들 수 있다. 만약 바늘구조가 잘 형성되어 있지 않거나 완전하지 않다면, 완벽하지 않은 성채를 갖게 된다. 변채(chatoyant)가 있기는 하나, 모두 6개의 선을 지닌 완벽한 성채는 보이지 않는다.
결정면들이 너무 적어서 결정의 형상을 구별할 수 없지만, 바늘 내포물들이 미세하게 이루어져 있으면, 거친연마를 하여 돌을 구형 또는 부분 구형으로 만든다. 거친연마를 한 돌은 반 백의 마무리를 지닌다. 돌을 밝은 기름에 담그면 바늘구조를 조사할 수 있다. 돌을 한 줄기의 광선(single shaft of light) - 밝은 백열광 전구 또는 한 줄기의 햇빛의 - 아래에서 직접 조사한다. Frosted bulb나 형광등은 빛을 분산시킨다. 성채가 나타날 때까지 돌을 돌린다; 성채의 중심은 두 개의 선이 교차하는 지점이다. 표시용 얼루머넘 첨필이나 인디아 잉크의 spot으로 중심을 표시한다. 만약에 성채가 나타나지 않으면, 돌을 완전 구형으로 만든다.
성채의 중심점을 찾았으면, 돌 위에 표시한 부분과 평행하게 캐버션의 밑면을 절단한다. 돌의 밑면을 만든 후에, 통상적인 연마, 샌딩과 광택의 절차를 거친 후에 캐버션을 마무리한다. 만약에 원석의 경도가 8 이상이면 다이어먼드 연마재를 사용하라. 실리컨 카바이드 휠(silicon carbide wheel)과 강옥(corundum) (홍옥과 청옥)은 경도가 거의 같기 때문에, 휠은 빠르게 마모되면서도 원석의 연마는 늦고 지루하게 이루어 질 것이다. 캐버션 기기로는 다이어먼드 연마재를 사용할 수 없다면, 모든 등급의 다이어먼드 연마재를 취급할 수 있는 4 또는 6 개의 작고 단단한 목재 휠 한 세트를 구입한다.
4 선 성채석들은 6 선의 돌들과 같은 방법으로 중심을 찾을 수 있다. 4 축 스타를 나타내는 대부분의 원석들은 석류석(garnet)과 같은 등축결정계(cubic crystal system)에 속한다. 복잡한 결정 정벽(crystal habit)로 인해서 8 또는 12 선 스타도 만드는 것으로 알려져 있지만 이것은 드물다.
강옥에 추가하여, 장미수정 (rose quartz), 녹주석(beryl)(남옥(aquamarine))과 투휘석(diopside)도 가끔 성채석을 만든다. 묘안은 월장석(moon stone)(장석(feldspar))에서 나타날 수도 있지만, 월장석에서의 성채들은 드물다.
묘안석 (Cat's-eye stones)
묘안의 바늘구조는 한 방향으로 중심을 이룬다. 비단 또는 바늘들은 결정의 길이 방향 "C"와 평행하게 중심을 이룬다. 묘안석들의 중심잡기는 성채석들의 중심잡기와 같이 어렵지 않다. 어떤 투명한 원석들은 때때로 변채를 보이거나 또는 강한 윤택(sheen)을 지니고 있지만, 관형 또는 바늘구조가 조밀하지 않으면, 날카로운 묘안을 얻을 수 없으며 돌은 넓고 흐릿한 변채를 나타낼 뿐이다. 금록석(chrysoberyl) 묘안이 가장 잘 알려진 돌이며 눈이 날카로울수록 더 비싸다. 금록석 외에도, 때때로 묘안을 나타내는 다른 돌들로는 전기석(tourmaline), 녹주석(beryl) 종류(남옥, 밝은 녹색의 녹주석과 드물지만, 분홍색 종류의 모거나이트), 윌리엄사이트(williamsite)(사문석(serpentine)), 인회석(apatite), 규선석(sillimanite)(fibrolite), 근청석(iolite), 청옥(sapphire)(강옥(corundum)), 완화석(enstatite), 호안석(tigereye)이 있다.
묘안석은 타원형이나 원형 캐버션으로 절단할 수 있다. 돌은 중심이 잡혀져야 백열등 빛이나 햇빛아래에서 돌의 상부에서 곧 바로 내려 보았을 때 묘안의 중심이 잘 이루어진다. 돌을 옆에서 옆으로 또는 끝에서 끝으로 돌리면 빛이 묘안을 만들어 낸다.
많은 묘안석들에는 속이 빈 바늘들 또는 관상들이 들어 있다. 마무리된 돌의 양 끝이 보이기 때문에, 돌을 나누기 위하여 처음 절단하기 전에 관상구조들이 grit나 광택재들로 막히지 않도록 예방조치들을 취해야 한다. 가능하다면, 톱의 윤활에는 맑은 물만을 사용한다. 다른 방법으로는 돌을 밤새도록 담그는 것이다. 소량의 중성세제를 넣어 관상구조에 물이 들어가도록 모세관현상을 증가시킨다.
거친 관상구조들을 밀봉하는 다른 방법으로는 물유리(water-glass) - 규산나트륨 용액(sodium-silicate solution) - 로 작은 구멍들을 채우는 것이다. 물유리 용액을 따뜻하게 하고 소량의 중성세제를 넣는다. 돌을 담그고 밤새 놓아둔다. 다음날, 돌을 들어내어 말린다. 관상구조들이 채워질 때까지 이 과정을 반복한다.
연마와 광택 낼 때, 원석의 상부의 중심부터 시작하며 돌을 휠에 대어 올리도록 한다. 돌의 상부에서 하부로 작업을 하여 섬유질 끝이 매끄럽게 되도록 한다. 돌의 밑면의 가장자리부터 시작하면 섬유질들을 끌어들여 매끄럽게 되지 않고 더 확장시킨다.
돌을 형상대로 연마하고 샌딩했으면, 돌을 주의깊게 살펴본다. 섬유질이 확대되었으면, 광택을 하기 전에 돌을 완벽하게 세척한 뒤에, 물유리용액에 다시 담그어 관상구조들을 채운다. 돌의 색과 조화를 이룰 수 있는 광택재를 선택한다. 만약에 돌이 무색이면, 백색광택재를 사용하라. 만약에 돌이 분홍색을 띠고 있으면, 산화 시리엄(cerium oxide)을 사용하라. 중간에서 짙은 녹색 돌들에 대해서는 산화 크로움(chrome oxide)을 사용하라. 경험있는 대부분의 애호가들은 각 광택마다 사용하는 광택재와 가죽디스크가 있다. 같은 광택 휠에 광택재들을 혼합하여서는 안됨을 기억하라.
유색(流色) (play of color) (opal)
귀 단백석(precious opal)의 유색은 조밀하게 모여진 여러 가지의 크기의 구슬집단들이 연결되어서 만들어진다. 구슬들의 크기들이 변화하기 때문에, 빈 공간들이 만들어진다. 빈 공간에 부딪친 빛 줄기들은 분산하여 유색(流色)을 만들어 낸다. 어떤 종류의 단백석(opal)의 유색은 적색에서 자주색까지 모든 스펙트럼을 나타낸다. 어떤 색들은 다른 색들보다 더 현저할 수도 있다. 단백석 특히 호주 단백석의 색은 종종 여러 층들 또는 서로 다른 얇은 여러 층들을 형성한다. 색의 서로 다른 얇은 층들은 두께에 따라 다르며 어떤 단백석은 전체에 걸쳐 색을 지닌다. 단백석이 층을 이루면, 색 층과 캐버션의 밑면이 평행을 이루도록 돌의 중심을 잡아야 한다.
캐버션의 밑면을 만들고 첨필이나 인디아 잉크의 spot으로 표시한다. 그리고 나서, 톱 절단이 색 층과 평행을 이루는지를 보고 점검한다. 만약에 색층이 있는 부분이 얇으면 색층 아래의 평이한 단백석의 일부를 제거하여 캐버션의 강도를 높인다. 어떤 애호가들은 색층 맨 위에 있는 평이한 단백석이나 포취(potch)을 제거하여 캐버션의 바닥이나 밑면의 두께를 알기 쉽도록 한다. 만약에 포취의 상부 두께가 아주 두껍다면, 대부분을 절단하거나 포취를 갈아내어 색층을 볼 수 있도록 한다. 색의 대부분이 나타나면, 어떤 크기나 형상으로 캐버션할 것인가 또는 가능한 한 많은 색을 얻을 수 있도록 자유형상으로 절단할 것인가를 결정한다.
단백석은 경도 5 이며 열에 민감하다. 돌을 돞핑할 때 주의해야 한다. 마찰열이 빠르게 발생하므로 연마 휠과 샌딩 드럼에는 물을 많이 사용하며 주의깊게 돌을 관찰한다. 돞핑, 연마 또는 광택내는 동안에 열이 너무 많이 발생하면, 소위 크레이징이라고 하는 아주 미세한 균열표시들이 생성될 수도 있다. 단백석은 산화주석 (tin oxide)이나 산화 시리엄(cerium oxide)로 단단한 펠트 휠에서 잘 광택이 난다.
만약에 단단한 펠트 휠이 없다면, 보호판이 있는 가죽 디스크를 사용하라. 돌을 잡아서 휠, 샌딩 드럼과 광택 휠 또는 디스크에 대고 가볍게 누른다. 마무리된 돌을 돞 스틱에서 떼어낼 때 조심하라.
색층이 얇아서 단백석에 강도를 주기 위하여 포취로 뒤를 대거나 지지용으로 돌 바닥에 다른 재료를 덧대고자 할 때, 단백석의 상부는 종종 통상적인 낮거나 높은 반구형이 생기는 대신 편평하게 광택된다.
사장석 현상 (現象) (labradorescence)
사장석(feldspar)의 한 종류인 조회장석(labradorite)는 경도 6 이며 뚜렷한 벽개를 가지고 있다. 따라서, 열에 다소 민감하다. 조심스럽게, 표준 돞핑 공정을 이용한다.
사장석 현상 (무지개빛의 깊은 청색 또는 청-보라색, 또는 녹색을 띤 청색 또는 녹색을 띤 황색의 넓은 반짝임(섬광))의 위치를 결정하기 위해서는, 밝은 백열전구나 햇빛이 바로 위에 위치하도록 한다. 돌을 곧장 내려보면서, 색의 섬광을 찾을 때까지 돌을 모든 방향으로 돌려본다. 색의 섬광이 일어난 곳을 표시한다. 캐버션의 밑면은 색의 섬광과 평행하게 절단 또는 연마되어야 한다.
재료가 본래 두꺼우면, 절단 톱으로 돌의 일부를 잘라낼 수도 있다. 가능한 한 가깝게 절단한다고 하더라도, 톱으로 절단할 수 없는 삼각형 부위가 있을 수도 있다. 캐버션의 밑면이 색의 섬광과 평행할 때까지 연마 휠로 재료를 연마한다.
캐버션의 밑면이 형성되면, 통상적인 캐버션 절단을 계속한다. 사장석은 열에 다소 민감하다는 것을 상기하여 절단과 광택낼 때 조심하도록 한다.
사금석 현상(aventurescence)와 무지개빛 현상과 같은 광학적 현상들을 나타내는 원석들은 일반적으로 조회장석(labradorite)와 같은 방법으로 취급한다.
경질의 유기 원석들 (soft organic gemstones: amber, coral and ivory)
호박(amber)
캐버션, 구슬과 조각에 사용되는 화석수지, 호박은 경도가 겨우 2 에 지나지 않아서, 열에 극도로 민감하며 쉽게 깍인다. 손으로 작업할 수 있으며 쇠톱으로 쉽게 절단되거나 또는 No.2 강철 줄칼로 형상을 만들고, 320 습식 또는 건식사포로 습식 샌딩되며 그리고 400 또는 600 grit 습식사포로 마무리될 수 있다. 가죽 버프(buff) 또는 산화주석이나 산화 시리엄이 있는 펠트 휠 또는 패드(pad)로 호박을 광택낸다.
보석가공장비를 사용한다면, 가볍게 누르며 기계들을 가능한 한 천천히 돌린다. 광택 휠에 너무 많은 열을 발생하면, 모터를 정지하고 손으로 광택낸다. 연마와 샌딩시에는 많은 물을 사용한다. 호박이 따뜻해지지 시작하면, 끈적거리고 휠들과 사포를 메울 수도 있다. 줄칼을 가지고 손으로 호박을 작업할 때, 종종 작업을 멈추고 와이어 브러쉬로 줄칼을 청소한다.
산호(coral)
보석품질의 산호는 탄산칼슘(calcium carbonate), 유기물질이며 경도는 3½이다. 백색에서 짙은 적색까지 색이 다양하다. 보석품질의 산호는 통상의 캐버션기기로 절단하고 광택낼 수 있지만, 열에 민감하므로 돞핑할 때에는 주의해야 한다. 한번에 너무 깊거나 너무 많이 연마하지 않도록 주의하지 않으면, 돌이 너무 많이 닳게 될 것이다. 표면을 매끄럽고 편평하게 마무리한 미세연마 휠만을 사용하고, 연마 휠들과 사포에 물이 항상 많도록 한다. 돌을 휠들과 사포에 대고 가볍게 누른다. 산호의 최종 샌딩에는 400 또는 600 grit 습식 사포를 사용한다. 산화주석이나 산화 시리엄이 있는 경질 펠트 휠 또는 가죽 디스크로 광택낼 수 있다.
검정색과 황금색 산호들은 각질물질이며 절단면은 나무의 나이테와 유사한 환상구조를 나타낸다. 이들은 백색, 분홍색과 적색 산호들보다 열에 더 민감하다. 검정색과 황금색 산호들을 통상적인 방법으로 조심스럽게 돞핑한다. 산호는 저속으로 매끄러운 320 연마 휠로 형상을 만들 수 있다. 400 또는 600 grit 습식 사포와 많은 물로써 샌딩한다.
검정색과 황금색 산호는 손으로 쉽게 습식샌딩할 수 있다. 마찰열의 발생을 막기 위하여 조심스럽게 작업을 한다. 마찰열이 너무 많이 발생하면, 표면에 적색을 띤 갈색 반점들이 나타날 것이다. 재연마, 재 샌딩과 재광택을 하여 나타난 반점들을 제거한다. 검정색과 황금색 산호는 광택단계로 가기 전에 깨끗하고 부드러운 무명 플래널 버프(cotton flannel buff)에 트리펄리(tripoli)나 백색 다이어먼드(white diamond)를 사용하여 예비광택을 하여야 한다. 무명 플래널 버프는 열을 빠르게 발생하므로 주의한다. 검정색 산호는 검정색 보석세공용 루즈(jeweler's rouge)로 광택내는데, 루즈는 막대형으로 구입할 수 있다. 무명 플래널 버프가 빠르게 달라 붙으므로 루즈는 조금씩 사용하도록 한다. 성장테들을 강조하고 싶다면, 백색 광택연마재들 중의 하나, 산화주석이나 Linde A를 사용한다. 성장테들의 백색부분은 검정색과 대비하여 매력적인 형태를 보일 것이다.
황금색 산호는 검정색 산호과 같이 취급할 수 있다. 다만 백색광택을 사용한다. 황금색 산호는 드물며 현재는 상업용으로만 사용된다.
상아(ivory)
Note : 상아는 수입에 대하여 엄격한 연방규정들을 받고 있으며 보석가공 애호가들에게는 아마도 유용하지 않을 수도 있다.
상아는 경도가 2½에 지니지 않으며 돞핑, 연마, 샌딩과 광택시에 아주 조심스럽게 취급해야 한다. 매끄러운 미세연마 휠, 400과 600 grit 건식 사포와 아주 작은 압력만을 사용한다. 연마와 샌딩, 모든 공정에 걸쳐서 많은 물을 사용한다. 마찰열은 상아를 변색케 한다. 상아는 경질 펠트 휠이나 가죽앞면에 산화주석으로 쉽게 광택이 난다. 손으로 쉽게 작업할 수 있으며 쇠톱으로 절단하거나 강철 줄칼로 형상을 만들 수 있다. No.2 (2/0 cut)보다 거친 손 줄칼을 사용하지 말라.
샌딩에는 400과 600 grit 사포와 많은 물을 사용한다. 광택을 하기 전에, 적색 산화철의 광택재(crocus) 건식사포로 예비광택을 낸다. 보석업자들은 금속의 예비광택 단계에 적색 산화철 광택재를 사용한다. 상아는 경질 펠트나 가죽 디스크에 산화주석으로 광택낼 수 있다. 손으로 상아를 작업할 때는 손으로 잡는 연질 가죽 디스크를 사용한다. 상아는 조각되거나 조각세공품과 상감작업에 사용될 수 있다.
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돌의 준비