다이아몬드, 알고보니 흔한 보석?…“생성과정 간단” (美연구)

희소가치가 높은 보석 중 하나인 다이아몬드가 사실은 ‘흔한 보석’이라는 연구결과가 나와 눈길을 끌고 있다.

미국 존스홉킨스대학 연구진은 다이아몬드의 형성과정을 자세하게 분석한 결과, 예상보다 지구상에 매장돼 있는 다이아몬드의 양이 상당할 것으로 보인다는 결론을 내렸다.

연구진은 다이아몬드의 상당량이 지구 표면에서 145~193㎞되는 지하층에 매장돼 있을 것으로 보고 있다. 이 지점의 온도는 899~1093℃에 달한다.

생각보다 많은 양의 다이아몬드가 이 지점에 묻혀 있지만, 현재의 시추 기술로는 지하 13㎞에서 최대 지하 15㎞까지밖에 내려갈 수 없기 때문에 아직까지는 ‘희귀한 보석’으로 불린다는 것.

연구를 이끈 존스홉킨스대학의 지구화학과 디리트리 세르젠스키 박사는 “다이아몬드는 지구의 매우 깊숙한 지하에서 만들어진다. 우리 생각보다 훨씬 더 ‘흔한’ 형성과정을 거쳐 만들어지는 것으로 보인다”고 설명했다.

이어 “기존의 전문가들이 다이아몬드가 생성되기까지 매우 복잡하고 희귀한 자연재료와 과정이 필요하다고 여겨 왔지만, 이번 연구를 통해 일종의 산화환원반응만으로도 다이아몬드가 형성될 수 있다는 사실이 밝혀졌다”고 덧붙였다.

세르젠스키 박사에 따르면 일반적으로 다이아몬드는 물과 암석 사이에서 물질이 서로 반응하면서 만들어진다. 그런데 여기에 쉽게 접할 수 있는 성분 중 하나인 산성(酸性) 성분이 더해지면 다이아몬드가 더 잘 형성된다.

즉 주변의 물이나 지하 토양의 산성이 강할수록, 산성 정도를 나타내는 PH의 수치가 낮을수록 다이아몬드가 더욱 쉽게 만들어진다는 뜻이다. 특정 암석이나 돌이 다른 성질의 것으로 변화할 때 더 많은 산(酸)을 부어주면 변화속도가 빨라진다는 사실도 밝혀졌다.

이번 연구결과는 다이아몬드의 생성과정에 의문을 품어왔던 지난 수 십 년간, 전문가들의 의문을 한번에 풀어줄 만한 단서가 될 것으로 기대를 모으고 있다.

세르젠스키 박사는 “지구 표면으로부터 낮은 지하와 깊은 지하 사이에 흐르는 유동체(액체)의 성분이 다이아몬드의 형성에 가장 큰 영향을 미친다고 볼 수 있다”면서 “다만 현재의 기술로는 생각보다 많이 매장돼 있을 것으로 보이는 다이아몬드를 캐기는 어렵다”고 설명했다.

한편 이번 연구결과는 자연과학 분야 권위지 ‘네이처 커뮤니케이션즈‘ 최신호에 실렸다.

송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr