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6)조립단백석, 합성석과 유사석(Assembled Opals, Synthetics and Simulants)


합성 단백석(synthetic opal)은 천연 단백석(natural opal)과 같은 화학적 성질을 지니도록 실험실에서 만든 것이다. 오늘날의 시장은 홍옥(ruby), 청옥(sapphire), 자수정(amethyst) 그리고 다이어먼드(diamond)를 포함한 그 밖의 많은 보석합성들을 갖고 있다. 유사 단백석(類似 蛋白石, opal simulant)들은 유리(glass) 또는 플래스틱(plastic)같이 단백석같이 보이도록 만든 단백석이 아닌 어떤 재료들이다.

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조립단백석들은 그것들이 보이는 것보다 단백석이 적게 들어있다. 이중붙임돌들은 단백석과 유리 또는 포취 덧댐(backing)의 두 부분들로 되어있는데, 검정색 접합제(cement)로 접합된다. 삼중붙임돌들은 유리 상부, 얇은 조각(sliver)의 단백석(한쪽이 검정색으로 칠해졌다) 그리고 유리덧댐을 지닌다. 불과 수 년전에 삼중붙임돌들은 석영 반구, 단백석 층과 검정색 포취덧댐(맞은 편)을 지녔었다.

여러 가지의 단백석과 단백석 관련 제품들은 천연 단백석과 다른 재료들이 혼합되어 있다: 이중 붙임돌(doublet)들은 얇은 천연 단백석을 포취(potch), 유리 또는 그 밖의 기저 재료(base material)에 접착한 것이다; 그리고 삼중붙임돌(triplet)들은 기저와 유리(scrystal) 또는 유리 상부 사이에 얇은 단백석을 접착한 것이다. 부분들을 함께 대었기 때문에 조립단백석(assembled opal)이라고 하는 것들을 천연단백석과 혼동하여서는 안된다.

천연들은 일반적으로 광층(seam)들 안에서 형성되며, 종종 포취(potch) 또는 보통 단백석(common opal)의 위 부분에 귀단백석(precious opal)을 지니고 있거나, 때때로 2 개의 포취 층들 사이에 끼워있는 귀단백석을 지니고 있다. 연마가공가가 밝은 또는 흑 단백석의 아래에 포취의 일부를 남겨두면, 단백석은 이중 붙임돌(doublet)으로 간주되지 않는다. 그러나, 누군가가 귀단백석 조각에 포취기저를 부착한다면, 그 결과는 이중 붙임돌이 된다. 그 차이는 단백석과 포취가 자연적으로 연결되었는지 또는 사람이 그것들을 접착제로 그것들을 합쳤는지의 여부이다. 이중붙임돌들은 아직도 가용하지만, 삼중붙임돌(triplet)들이 단백석시장의 비싸지 않은 말미를 점하고 있다. 삼중붙임돌들은 석영(quartz) 상부들, 단백석 중앙들과 포취 바닥들로 조립되고 한다. 다음 page에서 오늘날 그것들이 어떻게 만들어지는지를 보게 될 것이다.

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현대식 단백석 삼중붙임돌의 제작

삼중붙임돌들은 고형(solid)의 흑단백석들보다 훨씬 싸다. 그것들은 광부들로 하여금 얇게 조각 난 보석품질의 단백석뿐만 아니라 보석으로 팔기에는 너무 작거나 깨지기 쉬운 재료를 사용할 수 있게 해준다.

강옥(corundum) 연마재 침전액(slurry)로 처리된 왕복운동하는 210 개의 평행한 금속 날들이 단백석들은 몇 분 내로 아주 얇은 조각(sliver)들로 만든다. 이빨이 있는 절단기 날들은 깨지기 쉬운 이 재료를 부셔버릴 수 있다.

종이같이 얇은 조각의 단백석들은 두께가 0.006 인치(0.1524 mm)로, 손 위에서 휘어진다. 거의 투명한 이것들은 그것들의 유색효과(play of color)를 강조하기 위한 불투명한 검정색 덧댐이 필요하다.

분무 도포(spraying-painting)된 얇은 조각의 투명한 단백석들은 흑단백석(black opal)과 같은 느낌을 주기 위하여 한쪽을 검게 만든다. 단백석 삼중붙임돌의 조립은 유리 판에 검정색 편을 접착하는 것으로 시작한다.

위에서 보면, 얇은 조각의 밝은 단백석은 검정색의 분무 도포를 배경으로 유색효과를 나타낸다. 다음으로, 미리 연마가공한 유리 반구형(dome)들이 각 단백석의 상부에 직접적으로 접착된다.

유리로부터 반구형의 각 조립체를 잘라낸다. 모서리들을 연마하여 공정을 마무리한다. 각 삼중붙임돌(아래)는 유리 기저, 검정색 도포덧댐을 한 얇은 조각의 단백석과 유리상부로 되어 있다.


























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이중붙임돌들은 단독으로 사용하기에는 너무 얇은 단백석으로 소지할 수 있는 보석을 만들어 내는 수단이다. 이 초기의 예에서 단백석은 회색의 포취 기저(base)에 접착된다.
이 이중붙임돌은 위의 것보다 얇은 단백석 층(layer)과 더 두꺼운 포취 기저를 지니고 있다. 이중붙임돌들은 고형(solid)의 단백석들보다 가격이 상당히 싸다.
새로운 것인 이것은 대략 같은 양의 단백석을 지니고 있지만, 이 오래된 삼중붙임돌은 그것의 반구의 석영 상부와 두꺼운 포취기저로 인해서 더 실속이 있다. 석영의 상부들은 유리보다 더 단단하고 인성(toughness)이 더 좋다.

조립된 단백석은 고형 단백석의 적당한 가격의 대체물이다. 품질의 보석원석들 대신, 이중붙임돌들과 삼중붙임돌들은 비싸지 않은 보석류에 사용할 수 있는 가격이다. 호주에서 이중붙임돌들은 1946 년에 처음으로 만들어졌으며 삼중붙임돌들은 1960 년경에 만들어졌다. 2 가지의 단백석 형태들은 얇은 조각들에 색을 보유하기 위해서는 적당하게 거칠어야 한다. 이중붙임돌들과 삼중붙임돌들은 또한 충분히 두껍지 않은 그리고 아마도 단독으로 있으면 내구성이 떨어지는 단백석들로부터 판매할 수 있는 제품들을 만들게 한다. 탈수균열(crazing)을 일으키기 쉬운 재료인 깨지기 쉬운 단백석은 유리와 접착제사이에 안전하게 층을 이루면 삼중붙임돌 안에서 잘 작용한다. 판매시에 구매자에게 구조를 밝히는 한, 조립단백석에는 근본적으로 잘못된 것이 없다.

유리 덧댐들은 거의 모든 새로운 조립단백석에 표준인 반면에, 위의 15 에서 20 년전의 예들에서 기저로서의 포취가 사용되었음을 알 수 있다. 당대의 삼중붙임돌들은 놀랄 만한 매력을 지니고 있다(맞은편 아래). 유색효과를 강화하기 위하여 짙은 포취배경을 활용하고 내구성을 얻기 위하여 석영 반구형을 사용하는 대신, 그것들은 대조용으로 검정색 분무 도포만을 한 끼워진 유리들이다. 이중붙임돌들과 삼중붙임돌들은 조심스러운 관리가 요구된다. 그것들은 부분들이 분리되지 않도록 물에 담가서는 안된다. 또한, 새로운 삼중붙임돌들은 거의 모두 유리이므로, 그것들이 우연히 부딪치거나 떨어지면 이가 빠지거나(chip) 깨질 수도 있다. 오늘날 절대 거의 사용되지 않는 석영(quartz) 반구(dome)들은 새로운 유리 반구들보다 더 단단하고 인성(toughness)이 더 좋다.

일부 부착(setting)기법들은 어떤 형태의 보석재료를 사용해야 하는지 결정하기 어렵게 만든다. 이 반지(ring)에서와 같은 홈 부착(channel set) 단백석들 이중붙임돌들, 삼중붙임돌들 또는 고형 단백석의 얇은 조각(sliver)들일 수 있다. 단백석의 덧댐들은 검정색으로 도포되었거나 또는 밀폐된 금(gold) 홈(channel) 자체가 어두운 부분으로 작용할 수도 있을 것이다. 그런 상감(inlay) 보석류를 구입할 때, 당신이 구입하고자 하는 것을 알고 그것을 어떻게 관리해야 하는 가를 하기 위해서 완전하게 밝혀 달라고 요구하는 것이 중요하다.

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공장을 Switzerland에서 일본으로 옮기기 전에 Gilson이 창조한 이 합성들은 형태에서 천연 단백석을 신중히 모방하고 천연이 만들어 낼 수 있는 거의 모든 색들을 지니고 있다. 그것들의 규토 구들이 나타내는 가시적으로 뚜렷한 도마뱀 피부 형태(아래의 60 배 현미경 사진)는 비교적 간단하게 판별하게 만든다.

합성 단백석(synthetic opal)은 화학적 성질들이 천연과 같게 만들어진다. 일찍이 근원적인 구조와 유색효과(play of color)의 원인이 알게 되면서(page 62~63 참조), 사람들은 단백석을 만들기 시작했다. 1974 년, 불란서의 Pierre Gilson이 처음이었다. 이후, Kyocera의 Inamori 보석부문이 1980 년에 합성단백석을 소개하였다. 그러자, 일본의 화학회사가 Gilson 이름과 공정에 대한 권리를 구입했다. 이제 두 일본회사들이 상대적으로 작은 합성단백석 시장에서 경쟁하고 있다. 소수의 Russia 연구소들이 최근에 단백석을 만들려고 노력했으나, 그들의 산출물들은 판매할 수 없는 것이다.

합성공정의 일부는 비밀이지만, 두 일본회사들은 3 가지의 비슷한 단계들을 이용한다. 첫째, 미세한 규토복합물(silica compound)를 물과 앨커홀(alcohol) 용액 속에 균일하게 분포시켜서 규토 구(sphere)들을 만든다; 그리고 나서, 반응이 일어나도록 앰모니아(ammonia)와 같은 앨컬라이(alkali)를 더한다. Inamori와 Gilson과 같은 회사들은 연구소 조건하에서 작업하는 것이 확실한데, 자신들의 구들을 높이가 높은 깨끗한 원통들 안에서 침전시킨다. 구들이 가라앉으면 자연스럽게 조밀한 층들을 형성하지만, 부드러운 젖은 구들은 보석에 적당하지 않다. 도전할 만한 최종의 조밀화, 건조와 경화단계가 다른 회사들이 뒤를 잇지 못하게 하는 것들인 것 같다. (잘 알려진 Lightning Ridge 단백석 작가이자 고장의 화학자인 Len Cram은 구들을 콜라(cola) 병들과 땅콩버터(peanut butter) 항아리들 안에서 침전시켰다. 그는 단백석 가루(dirt)외에 다른 것들을 전혀 사용하지 않고 3 개월만에 광산(mine), 물과 전해물로부터 광층(seam) 단백석을 얻었다고 말한다!)

어떤 합성을 취급할 때, 보석학자들과 보석 거래업자는 연구소 성장 재료로부터 천연을 분리하는 절차가 필요하다. 탐지가 종종 어려운 밝은 색의 합성 단백석을 제외하곤, 일반적으로 현미경 조사정도면 충분하다. 연구소 생산공정으로 인해서, 규토 구들은 열(column)을 지어 모이는데, 연마가공된 보석의 측면으로부터 드러날 수도 있다. 열 효과(columnar effect)는 일부 천연들에서도 나타날 수도 있다. 상부나 바닥으로 볼 때, 합성 단백석의 유색 반점(colored spot)들은 천연에서는 보이지 않는 뚜렷한 도마뱀피부(lizard skin) 형태(위, 오른쪽)을 나타낸다.

1987 년 GIA는 Inamori의 단백석의 여러 견본들을 시험했다. 천연 단백석의 한 가지 특성은 규토 구들사이에 현미경 조사로 볼 수 있을 정도의 물이 존재한다는 것에 유념한다. Inamori 재료에는 물이 없다는 것을 탐지한 GIA는 그것들의 화학적 성질이 천연 단백석과 정확하게 일치하지 않으므로 그것들을 유사 단백석(opal simulant)이라 하자고 제안했다. 일부 보석 판매업자들은 Columbia의 취옥(emerald)는 일반적으로 물을 함유하는 반면에, Chatham의 용제성장(flux-grown) 취옥들은 그렇지 않지만, 보석상거래와 정부에서는 Chatham 창조 취옥들을 계속 합성(synthetic)으로 인정하고 있다는 것을 언급했다.

색을 향상시키고 균열들을 감추며 단백석을 빛나게 하며 그리고 심지어 탈수균열(crazing)을 막는 강화(enhancement)들이 넘쳐 나고 있다. 기름질(oiling), 왁스질(waxing), 열처리(heating), 염색(dyeing)과 수지들과 플래스틱(plastic)들에 의한 충전(filling)과 같은 다른 보석들에 사용되는 빠르고 비싸지 않은 많은 표면 처리(treatment)들도 역시 단백석에 시도되어 왔다. 일부 실험가들은 물의 존재를 유지하거나 재도입하기 위하여 그것들의 표면들을 방수하므로써 탈수균열로부터 단백석들을 보호하려고 노력하고 있다. 단백석 색들을 바꾸려는 보다 새로운 강화들에는 염색된 액체 플래스틱을 주입하는 것이 일반적으로 포함되어 있다.

열과 압력에 의해서 단백석 안으로 가해지는 기름들, 왁스들 또는 중합체들은 표면강화들을 보다 빠르고 보다 비싸지 않으며 보다 쉬게 탐지하는 것보다 더 만연되어 있다. 또한, Asia에서 나오는 새로운 처리된 B 경옥(jadeite)의 경우에서와 같이, 산(acid)에 끓이고, 표백되고, 충전되며 염색되고 있는데, 주입된 중합체들의 결정적인 유일한 탐지방법은 값비싼 적외선 분광기(spectroscopy)이다  

가치를 높이기 위한 의도로, 2 가지의 오래된 강화기법들로 밝은 단백석을 흑단백석으로 바꾼다 (page 39 참조). 다공 성(porous)의 Andamooka 단백석을 설탕용액 속에 담가다가, 설탕을 검게 만들기 위하여 황산으로 씻는다. 설탕처리를 탐지하기 위해서, 후추같이 생긴 검정색 외관을 찾기 위하여 확대경을 사용한다. 갈색봉지나 퇴비 안에서 단백석을 구우면, 비슷한 흑화효과(blackening effect)가 나온다. 연기와 재들은 돌의 외부를 검게 만든다. 벗겨지기 쉬운 표면(flaky surface)를 탐지하기 위하여 확대경을 사용한다.

유사석(simulant)들 또는 모조석(imitation stone)들은 단백석같이 보이게 만든 어떤 것들이다. 여러 가지의 모조단백석들이 모조보석류(costume jewelry) 시장 부분을 만족시키고 있다. 일반적인 유사석들은 유리와 플래스틱이지만, 사람의 창조력은 존재하고 있는 목록에 대한 빠른 논란을 일으키고 있다. 사람들은 철사, 사람들은 플래스틱과 유리로 된 유색의 조각들로 유리와 플래스틱을 채우는데. 모두가 단백석의 유색효과를 나타내기 위한 시도이다. 보석들처럼 보이도록 만든 이폭시(epoxy) 또는 플래스틱이 혼합된 가루된 단백석으로 만든 새로운 제품들이 있다. 

한 모조석은 실제로 그 상표명으로 인지될 정도로 잘 알려져 있다. 20 년동안, Michigan의 고(late) John Slocum은 "Slocum Stone"을 만들어 팔았는데, 유리 모조단백석(위, 그리고 오른쪽의 3 배 확대)이다. 자신의 층이 있고 반점이 있는 재료에 어떻게 색을 넣었는가가 노출되지 않도록 하기 위한 선택으로, 그는 자신의 비밀들이 드러나는 것을 피하기 위하여 자신의 발명품들에 대한 특허를 신청하지 않았다고 나에게 말했다. 일년에 일백만 캐럿(carat)까지 생산할 수 있다고 John은 말했다. 언젠가 자신의 공정은 모조단백석을 창조하는 방법보다는 단백석균열들을 밀봉하는 방법으로서 더 유명해질 것이라고 그는 생각했다. Slocum의 비밀은 그와 함께 죽은 것같다.

조립된 단백석(assembled opal)들, 합성석(synthetic)들, 강화석(enhancement)들, 처리석(treatment)들과 유사석(simulant)들은 그것들이 밝혀지는 한 상거래와 일반에게 완전히 용인될 수 있다. 불공정하고, 비윤리적이며 비합법적인 것은 그런 처리된 또는 창조된 재료를 천연으로 파는 것이다. 천연 보석들만이 본래의 가치를 갖고 있다.

6)조립단백석, 합성석과 유사석(Assembled Opals, Synthetics and Simulants)

 관련 자료 >>> 원석 >>> 23. 단백석 (Opal, 蛋白石)

1) 역사와 전승적 지식 (History and Lore)
2) 흑단백석 (Black Opal)
3) 보울더 단백석 (Boulder Opal)
4) 밝은 단백석, 결정과 화석 (Light Opal, Crystals and Fossils)

5) 멕식칸 단백석 (Mexican Opal)
6) 조립 단백석, 합성석과 유사석 (Assembled Opals, Synthetics and Simulants)
7) 단백석의 구매와 관리 (Buying and Caring for Opal)
8) 유색효과 (游色效果, Play of Color)

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