87. 메꿈 처리
| <용어정리> 주입(impregnation) - 다공질 보석 또는 보석의 내부를 메우기 위한 처리 방법 으로 보석의 투명도와 내구성을 향상시키고 색을 개선 오일링(oiling) - 액체 상태의 기름을 보석의 크랙이나 미세한 공간들에 채워 보 석의 투명도를 개선 충전(filling) - 보석의 표면에 있는 캐비티나 프랙처를 플라스틱 또는 유리 물질 로 채워 구멍이나 균열을 감추는 처리 캐비티 필링(cavity filling) - 구멍을 메워 외관을 향상시키고 중량이 증가 프랙처 필링(fracture filling) - 여러 종류의 충전물로 명백한 클래리티 향상이 나 프랙처를 숨기는 처리 |
(1) 주입
1) 주입 처리
주입(注入, impregnation) 처리는 보석의 내부를 메우기 위한 방법으로 보석의 색,
투명도, 내구성을 향상시키는 방법이다. 충격에 약한 터키석과 같은 다공질 보석에 수
지(resin) 등을 주입함으로서 내구성을 높일 수 있으며, 비취는 표백 후 생긴 틈새와 고
르지 못한 표면에 폴리머(polymer), 왁스(wax)를 주입해 보석의 투명도와 광택을 향상
시킬 수 있다. 그 밖에도 라피스 라줄리, 오팔, 산호 등은 주입이 이루어지는 대표적 보
석이다.
2) 주입된 보석의 감별
[그림 6-17]과 같이 두상조명을 이용한 확대검사를 통해 주입된 물질과 보석의 광택이나 경도 차이를 검사할 수 있으며, 주입된 물질들은 자외선 형광기에서 특징적인 반
응을 보인다. 그리고 열반응 테스터를 활용해 주입여부를 검사할 수 있다. 주입된 부분
에 열반응 테스터를 가까이 했을 경우 주입물이 열에 의해 독특한 냄새를 내거나 주입물
이 녹아서 외부로 흘러나올 수 있다. 그러나 이러한 검사는 보석을 손상시킬 수 있으므
로 신중하게 이루어 져야 한다.
전문적인 첨단 분석 기기인 ED-XRF 분석기를 이용해 원소의 정성분석을 하거나,
FT-IR 분광기를 이용해 분자 진동에 의한 특성적 스펙트럼을 통해 주입물을 감별할 수 있다.
(2) 오일링
1) 오일링 처리
오일링(oiling) 처리는 액체 상태의 기름을 보석의 크랙이나 미세한 공간들에 채우는
간단한 처리법이다. 크랙이 보석의 표면에 닿아 있는 경우 크랙 사이에 존재하는 공기
가 보석의 굴절률보다 낮기 때문에 빛의 진로를 차단하고 반사시켜 크랙이 쉽게 눈에 띄
게 된다. 오일링은 이곳에 투명한 기름 등으로 균열을 채워 눈에 띄지 않게 하는 방법이
며, 주로 보석의 투명도 향상을 목적으로 행해진다. 오일링이 행해지는 보석은 주로 에
메랄드, 커런덤, 오팔 등이 있으며, 이때 사용되는 오일은 천연의 팜유(palm oil)나 삼
나무 오일(cedarwood oil)등 다양한 오일이 사용되지만, 근래 들어서 옵티콘(Opticon),
엑셀(ExCel)등의 상표명을 가진 인조 플라스틱 수지 등이 사용되고 있다.
특히 [그림 6-18]과 같이 에메랄드는 크랙과 같은 내포물이 많은 보석 중 하나이다.
이러한 에메랄드의 투명도와 색을 향상시키는 무색, 유색 오일링은 오래전부터 이루어 지고 있으며, 무색의 오일링은 보석업계에서 이미 일반화되어 있으며, 처리로 간주하지
않는다. 그러나 무색이 아닌 유색 오일이 사용된 경우 외관의 개선뿐만 아니라 보석의
색상에 변화를 가져옴으로 이러한 처리는 염색 에메랄드로 간주된다.
오일링은 세척, 연마, 세공, 보관 중 쉽게 빠져 나가거나 색이 변화될 수 있으므로 세
심한 관리가 필요하다
2) 오일링된 보석의 감별
보석의 프랙처와 틈새 사이에 채워진 오일층은 확대검사 시 기포가 관찰되거나 주입
한 물질이 경화(硬化)되어 백색으로 보이는 경우가 있다. 또한 주입된 물질에 의해 특징
적인 자외선형광을 발하기도 한다. 유색 오일이 주입된 경우 확산조명을 통해 크랙 사
이에 집중된 유색 물질을 확인할 수 있으며[그림 6-19], 오일링된 보석에 열반응 테스
터를 가까이 대면 오일이 움직이거나 흘러나올 수 있다. 그리고 천연색의 보석과 오일
링에 의해 색이 변화된 보석의 경우 서로 다른 흡수 스펙트럼을 보이기도 한다. 주입된
물질을 알아내기 위해 FT-IR 분광기, 라만 분광기, X-선 투시기 등과 같은 전문적인
첨단 분석기기가 이용된다.
(3) 충전
1) 충전 처리
충전(充塡, filling) 처리는 보석의 표면에 있는 캐비티(cavity)나 프랙처(fracture)를
플라스틱 또는 유리 물질로 채워 구멍이나 균열을 감추는 처리이다. 주로 유리와 같은
물질로 충전하게 되는데 루비에서 주로 볼 수 있다. 이러한 충전 물질은 낮은 경도로 인
해 내구성에 영향을 줄 수 있다. 충전 물질은 그 보석과 유사한 굴절률을 보일 경우 빛
이 보석을 통과하는 것과 같은 방법으로 충전물을 통과하게 함으로, 충전물과 충전물로
채워진 프랙처가 눈에 잘 띄지 않게 된다.
과거에는 커다란 캐비티나 크랙을 은폐하고 중량을 높이기 위해서 유리 물질들을 고
의로 충전하는 경우가 있었다. 그러나 최근에는 보석의 외관을 향상시키기 위해서 이루
어지는 단순 가열 과정 중 보석을 보호하기 위해 도포하는 붕사나 플럭스 물질이 가열
과정 중에 녹아 프랙처, 캐비티, 틈새(fissure)를 채워주고, 재결정(再結晶)의 결과로 치
유가 된다. 그러나 재결정되지 못한 물질은 플럭스(flux) 유리질로 남게 되며, 재결정화
로 치유된 침전물은 합성 루비와 같은 결과를 낳는다.
충전물이 색을 가지고 있어 보석의 색 향상을 가져오는 경우도 있지만 충전처리의 주
된 목적은 투명도를 향상시키고 표면을 균일하게 만들어 캐비티나 프랙처를 감추려는데
있다. 보통 루비나 사파이어는 산과 같은 화학 약품과 초음파 세척, 스팀 세척에 안전하
지만, 충전된 루비나 사파이어는 주입된 물질들이 제거될 수 있으므로 주의가 필요하다.
2) 충전된 보석의 감별
두상조명을 이용한 확대검사를 통해 보석의 표면에 충전물이 채워진 부분과 원래 보
석의 표면의 광택 차이를 비교해 쉽게 구분할 수 있다. 이는 충전 물질들 사이에서 서로
다른 굴절률을 갖기 때문인데, [그림 6-20]과 같이 커런덤의 굴절률은 1.76-1.77인데
반하여 충전 물질의 굴절률은 충전물들에 따라 다양하게 나타날 수 있지만 보통 1.50∼
1.60이기 때문이다. 또한 거들(girdle)부분은 거칠게 연마되어 있는 경우가 많아 놓치기
쉽기 때문에 주의해야 하며, 충전물 안에 있는 불규칙한 형태의 기포들과 프랙처 사이
에 용해되거나 고체화된 붕사나 플럭스 내포물이 천연의 내포물로 오인될 수 있다. 이 경우 두상 조명과 함께 암시야 조명으로 관찰해야 한다.
충전 물질의 성질에 따라 다양한 반응을 보이는 자외선 형광 반응을 활용할 수도 있
으며, 최근에는 전문적인 첨단 분석기기인 주사전자 현미경(SEM)과 라만(Raman) 분
광기를 이용한 감별이 이루어지고 있다. 주사전자현미경은 광학 현미경과 비교해 특히
전자 빔을 루비의 표면에 주사하여 초점심도를 얻을 수 있으므로, 복잡한 표면구조나
결정 외형 등의 입체적인 형상을 높은 배율로 관찰하여 충전된 보석의 표면 정보를 얻
을 수 있다. 그리고 라만 분광기의 레이저에 의해 높은 에너지 상태로 변화된 빛이 루비
의 측정하고자 하는 곳에 산란(scattering)을 일으켜 물질의 구조, 분자들 상호간의 결
합 상태 등에 대한 정보를 얻을 수 있다. 이러한 정보는 표면 가까이에 위치하는 내포물
의 결정이나 충전된 물질의 성분을 알아 낼 수 있으며, 추가적으로 이를 응용하여 보석
의 산지 식별에 도움이 되기도 한다.
(4) 함침
1) 함침 처리
함침(含浸) 처리는 충전 처리와 같이 보석의 투명도와 내구성, 색을 개선하는 목적인
데, 단순 유리물질이 아닌 피셔와 프랙처에 다양한 유리 물질이 주입되며, 이러한 처리
는 태생적으로 보석 내부에서 관찰된 많은 크랙들이 표면까지 달해 있고, 투명도가 떨
어진 보석용으로서 품질이 낮은 보석에 큰 효과를 보인다.
2004년 2월 국내 감정기관에서 처음으로 함침 처리된 루비에 대한 보고가 있었고, 그
이후로 기술의 발달과 더불어 2008년에 와서는 매우 일반화되고 전 세계적으로도 널리
보급되고 있으며 현재까지도 많은 양의 함침된 루비와 사파이어가 거래되고 있다.
루비의 일반적인 가열 과정 중 나타나는 잔류물(殘溜物, residues)들은 루비의 프랙처
와 캐비티에 종종 보여 지는데, 이 잔류물들은 루비보다 훨씬 낮은 굴절률을 지닌다. 그
러나 함침된 루비의 경우 루비와 같이 높은 굴절률을 지닌 납유리 물질을 충전시킴으로
써 투명도를 크게 향상시킬 수 있다[그림 6-22].
이러한 함침 처리는 루비뿐만 아니라 최근에는 블루, 그린, 옐로 등 다양한 컬러의 함
침된 사파이어도 발견된다. 무색에서 옅은 갈색의 스리랑카 또는 마다가스카르의 비현
무암 기원에 기우다(geuda) 원석들은 가열하기 전에 색, 투명도 또는 보석 내부의 특징
에 따라 선별하게 되는데, 피셔와 프랙처를 많이 포함하고 있거나 많은 쌍정면을 갖는
낮은 품질의 커런덤은 가열 시 보석의 파손을 피하기 위해서 제외된다. 이렇게 제외된
낮은 품질의 보석들은 새로운 처리의 전단계로 보석 표면의 유기 물질이나 불순물을 제 거하기 위해 불화수소산, 질산 또는 왕수와 같은 강한 산에 충분히 담구게 된다. 이러한
화학적인 표백 과정을 거친 후 코발트 금속 분말과 납유리 물질이 함께 가열 되어지는
과정 중, 피셔, 프랙처, 쌍정면의 틈새로 이러한 물질이 주입되면서 보석의 투명도 및
색이 개선되게 된다.
충전 처리는 충전된 물질을 주입하려는 목적을 지니고 의도적으로 행하여 졌다기 보
다는 일반적으로 가열 과정 중에 생기는 일종의 부산물로서의 측면으로 해석되어 지지
만, 이 함침 처리는 함침 물질을 주입 시키려는 목적을 지니고 의도적으로 행하여진다.
더불어 전체 중량에 함침 물질이 더해질 수 있다. 또한 내구성이 낮아 도금액 또는 산에
담그거나 초음파 세척과 스팀 세척 시 함침 물질이 빠져 나와 본래의 낮은 투명도로의
변화가 생길 개연성이 높음으로 세심한 주의가 필요하다.
2) 함침된 보석의 감별
함침 처리된 보석은 높은 굴절률을 지닌 납유리 물질이 충전되는데, 함침 물질이
충전된 크랙으로부터 얇은 막의 간섭 현상이 일어나 다양한 색의 플래시 효과(flash
effect)가 관찰되는 것이 특징이다. 이러한 현상은 함침 물질과 보석의 미세한 파장에
따른 굴절 차이로 인해 나타나는 서로 다른 분산도 때문이다. 플래시 효과를 보기 위해
서는 보석을 크랙과 평행한 방향을 기준으로 앞뒤로 기울여 가면서 검사해야 하며, 이
때 오렌지, 녹색, 청색, 보라색 등의 색 중에 한 두가지의 색을 관찰할 수 있다. 그러
나 천연적인 내포물에 의한 빛의 간섭색인 무지개빛과 혼동될 수 있으므로 세심한 주의
가 필요하다. 또한 관찰 방향이나 함침된 물질의 양에 따라 플래시 효과가 약하거나 보
이지 않은 경우가 있는데, 이러한 경우 전문적인 첨단 분석기기인 X-선 투시기와 형광
X-선 분석기기 등을 이용하면 감별이 가능하다.
X-선 투시기를 이용하면 납유리 물질이 함침된 부분은 X-선이 투과하지 못하여 백
색으로 보여 지고, 형광 X-선 분석장비(ED-XRF)를 이용하면 납(Pb)성분을 검출할 수
있다.
함침 처리된 사파이어는 [그림 6-24]와 같이 프랙처, 피셔, 쌍정면의 틈새에 청색을
띠는 함침 물질이 발견되며, 첼시 필터 검사에서는 코발트 때문에 적색을 보인다. 또한
ED-XRF의 분석을 통해 함침물질인 납(Pb), 코발트(Co) 등이 검출된다.
'보석 감정사' 카테고리의 다른 글
| 귀금속 보석공예사, 보석디자인 전공 등 보석 감정사 요점 정리 89. 인공 처리 (0) | 2023.05.05 |
|---|---|
| 귀금속 보석공예사, 보석디자인 전공 등 보석 감정사 요점 정리 88. 기타 처리 (0) | 2023.05.04 |
| 귀금속 보석공예사, 보석디자인 전공 등 보석 감정사 요점 정리 86. 착색 처리 (5) | 2023.05.03 |
| 귀금속 보석공예사, 보석디자인 전공 등 보석 감정사 요점 정리 85. 가열 처리 (3) | 2023.05.03 |
| 귀금속 보석공예사, 보석디자인 전공 등 보석 감정사 요점 정리 84. 표면 처리 (1) | 2023.05.02 |
