스틸보다 가볍고 견고할 뿐만 아니라 긁힘 없이 거울처럼 반짝이는 유려한 외관을 선사하는 신소재 세라믹은 고성능 시계의 소재가 갖춰야 할 이상적인 특징을 모두 겸비하고 있습니다. 지난 30년간 신소재 개발을 선도해 온 IWC는 세라믹 케이스를 탑재한 다양한 시계를 선보이며 소재 분야에 혁명을 일으켜 왔습니다. 고도로 복잡한 제조 공정을 거쳐야 비로소 완성되는 첨단 기술이 집약된 신소재를 이제 무브먼트에서도 만나볼 수 있습니다.
타 소재가 결코 구현할 수 없는, 오직 세라믹만이 갖춘 탁월함은 장인 정신이 깃든 도자기의 감촉을 손끝으로 느낄 때 여실히 드러납니다. 벨벳처럼 부드러우면서 따뜻한 정감이 느껴지는 기분 좋은 감촉은 창문 너머 하얀 눈이 소복이 쌓이는 겨울에 더욱 그 가치를 발합니다. 강력한 긁힘 방지 기능 및 고성능 시계의 소재가 갖춰야 할 모든 특징을 완벽하게 구현해내는 세라믹은 기계식 타임피스를 보호하는 케이스에 사용되며 다시 한번 업계의 주목을 받고 있습니다.
도자기 제작에 사용되는 일반적인 세라믹은 이러한 기능에 모두 부합하기 어렵지만, IWC의 최첨단 기술로 특별히 제작된 엔지니어링 세라믹은 고성능 시계의 소재로서 갖추어야 할 까다로운 요건을 모두 충족시켜줍니다. “무기물이자 비금속성 소재인 세라믹은 스틸보다 가볍고 견고하지만 뛰어난 내구성으로 물리적, 화학적 충격에도 잘 견딥니다.” IWC 샤프하우젠 혁신개발 부서의 부서장인 로렌즈 브루너(Lorenz Brunner)는 설명합니다. 1000도 이상의 열, 습기에도 변형되지 않고 강한 산(acid)에도 부식되지 않는 엔지니어링 세라믹은 콘덴서, 밀폐용 링, 치과용 임플란트를 비롯하여 항공기, 로켓 엔진, 저연비 부품 및 고출력 엔진 제작 등 다양한 분야에서 폭넓게 사용되고 있습니다.
미세 분말에서 탄생되는 초고강도 세라믹
시계 제작에 사용되는 최첨단 세라믹은 일반 세라믹에 비해 원료의 순도가 훨씬 높을 뿐 아니라 한층 복잡한 생산 공정을 거쳐 완성됩니다. 불에 구워낸 진흙으로서 쉽게 깨지는 도자기와 달리, 최첨단 세라믹은 강도가 높아 쉽게 부서지지 않습니다. “첨단 세라믹의 원료는 규산염, 산화 알루미늄, 탄화 규소와 같이 미네랄 성분으로 이루어진 다결정 분말입니다.”라고 브루너는 설명합니다. 첨단 세라믹은 다양한 부재료들과 혼합되어 고열에서 소결되면서 마침내 균질한 하나의 소재로서 그 형태를 갖추게 됩니다. 소결 과정에서 부재료들이 휘발되며 고도로 안정화되는 원료는 현미경으로만 관찰되는 무수히 많은 극도의 미립자로 구성되어 있습니다.
최첨단 세라믹으로 기계식 시계의 외관을 장식하는 케이스를 제작하는 것은 첨단 엔지니어링 기술의 결정체라고 할 수 있습니다. 지난 30년 동안 끊임없이 최첨단 소재 개발에 몰두해 온 IWC는 1986년, 업계 최초로 고도의 강도를 지닌 산화지르코늄 세라믹 케이스를 탑재한 시계를 세상에 선보였습니다. 그 결과, 다 빈치(Da Vinci) Ref. 3755는 시계 제작 분야에 큰 반향을 불러 일으키며 놀라운 성공을 거두었습니다. 이제 이 우아하고 견고한 세라믹 소재는 파일럿 워치 컬렉션을 비롯하여 최근 출시된 인제니어 컬렉션에서도 두루 사용되고 있습니다. 스페셜 리미티드 에디션으로 선보인 탑건 크로노그래프 앙트완 드 생텍쥐페리(Top Gun Chronograph Antoine de Saint-Exupéry)는 IWC 최초로 브라운 질화 규소 소재의 케이스를 장착하며, 다시 한번 시계 제조 분야에 한 획을 그은 하우스의 역작입니다.
최상의 솔루션을 찾아서
“세라믹 소재로 시계의 케이스를 설계하고 제작하는 것은 매우 까다로울 뿐 아니라 수 시간의 정밀한 공정을 필요로 합니다. 따라서 IWC의 엔지니어들은 최선의 해결책을 찾기 위해 공급업체의 전문가들과 언제나 긴밀히 협력합니다.”라고 브루너는 얘기합니다. 세라믹 소재를 제작하는데 있어 가장 어려운 점은 소결 과정에서 그 부피가 1/3로 줄어든다는 것입니다. 따라서 조립 시 무브먼트와 케이스가 완벽히 결합되려면, 미리 소결 과정에서 일어나는 부피의 감소를 염두에 두고 설계를 시작해야 합니다. 또한 공정 이전에 소재의 모든 특성을 분명하게 파악하여 반영할 수 있는 여타 금속 소재와는 달리, 세라믹은 공정의 각 단계에서 취급되는 정도에 따라 영향을 받으며 이로 인해 최종 제품의 결과가 달라질 수 있습니다. 소결하는 온도, 입자의 크기 등 소결 과정에서 이루어지는 많은 요소들이 상호작용하여 동일한 세라믹 재료로 전혀 다른 특성을 가진 결과물이 탄생할 수 있습니다.
탑건 크로노그래프 앙트완 드 생텍쥐페리에 사용된 브라운 세라믹 소재는 엔지니어들의 수많은 도전이 이루어낸 최적의 제조 공정으로 탄생한 뜻 깊은 결과물입니다. 예를 들어 소결 과정에서 질화 규소는 산화 방지를 위해 산소와 접촉하지 않아야 하므로 케이스 제작 시 질소를 사용하여 불황성 기체를 형성한 다음 섭씨 1800도에서 구워내야 합니다. 또한 더욱 높은 밀도의 세라믹을 얻기 위해서는 과압 상태에서 소결해야 합니다. 특유의 격조 있는 브라운 컬러는 질화 규소와 질화 티타늄을 혼합하여 탄생되었습니다.
이처럼 원료를 특별하게 배합하여 소결한 질화 규소는 일반 세라믹에 비해 더욱 높은 강도와 뛰어난 비산 방지 기능을 갖추게 됩니다. 하지만 이 뛰어난 강도가 케이스의 후속 제조 공정에 까다로운 과제를 안겨주기도 합니다. “신소재는 강도가 매우 높고 견고하여 제분 공정이 무척 어렵습니다. 그래서 평소보다 제조 장비의 다이아몬드 팁을 더욱 자주 교체해야 하죠.”라고 브루너는 설명합니다.
—1986년, 업계 최초로 고도의 강도를 지닌 산화지르코늄 세라믹 케이스를 탑재한 시계를 세상에 선보였습니다.
그 결과, 다 빈치(Da Vinci) Ref. 3755는 시계 제작 분야에 큰 반향을 불러 일으키며 놀라운 성공을 거두었습니다.
무기물이자 비금속성 소재인 세라믹은 스틸보다 가볍고 견고하지만 뛰어난 내구성으로 물리적, 화학적 충격에도 잘 견딥니다.
시계 무브먼트에 선보이는 세라믹 부품
고도의 마모 방지 기능을 가진 세라믹은 시계의 내부 부품을 위한 완벽한 소재로 각광받고 있습니다. “무브먼트의 일부 부품에는 내부의 다른 부품과 비교하여 훨씬 높은 충격과 압력이 가해집니다. 따라서 이러한 금속 소재의 부품들을 첨단 세라믹 부품으로 교체하려는 시도가 필요했습니다.”라고 브루너는 설명합니다. 업계 최초로 세라믹 케이스를 선보인 IWC는 세라믹 무브먼트 제작에도 선구적인 역할을 담당하고 있습니다.
가장 어려웠던 과제는 세라믹 소재 자체가 완성품의 기하학적 형태에 영향을 미치므로, 원칙적으로 브래스나 스틸 소재의 부품을 세라믹 소재로써 완벽히 복제할 수 없다는 점이었습니다. 시계의 무브먼트는 그 크기가 극도로 작고 최소한의 오차가 요구된다는 점을 고려할 때, 기존 소재의 형태를 유지하며 이를 복제하는 것은 불가능에 가까운 일이었고 세라믹의 특성상 소결 과정에서 부피가 1/3로 줄어든다는 것까지 감안해야 했습니다.
—50000 칼리버 컬렉션
그러나 2012년, IWC는 마침내 펠라톤 오토매틱 와인딩 시스템에 마모 방지 기능의 세라믹 폴을 탑재한 포르투기즈 투르비옹 미스테르 레트로그레이드(Portuguese Tourbillon Mystère Retrograde)를 제작하는 데 성공했습니다. 그리고 그 결과, 세라믹 폴은 현재 50000 칼리버 컬렉션의 거의 모든 모델에 사용되고 있습니다. 또한 IWC의 자체 제작 크로노그래프 무브먼트에 사용되는 진동 피니언 레버는 루비보다 내구성이 한층 향상된 세라믹 베어링에 탑재되고 있습니다.
51000 칼리버 내부에는 로터 중심의 주얼 베어링 2개 대신 이제 작은 세라믹 튜브가 그 자리를 대신하고 있습니다. 세라믹 튜브의 대표적인 장점에 대해 브루너는 “로터를 더욱 정밀하게 접합할 수 있을 뿐 아니라 로터의 위치를 조절해야 할 필요가 없습니다.”라고 자랑스럽게 얘기합니다. 마모 방지 외에도 세라믹이 갖춘 다양한 장점 중 하나는 최소 동력만으로 부품이 구동되어야 하는 상황에서 그 부하를 가볍게 해준다는 점입니다. “소재를 연구하는 과학자로서, 세라믹이 나를 가장 매료시키는 점은 탁월한 내구성입니다.”라고 브루너는 얘기합니다. 세라믹만큼 시간의 혹독한 시련을 잘 견딜 수 있는 소재는 없습니다. 인간이 만든 현존하는 예술품 중 가장 오래된 비너스 조각상은 단지 점토로 구운 작은 작품에 불과하지만 30,000년 이상의 세월을 묵묵히 견뎌냈습니다. 탁월한 첨단 세라믹 소재로 구현된 IWC의 시계는 인생을 함께 할 소중한 동반자이자 수 천년 동안 우수한 전통과 기술력을 전하며 그 명성을 이어갈 것입니다.
2012년, IWC는 마침내 펠라톤 오토매틱 와인딩 시스템에 마모 방지 기능의 세라믹 폴을 탑재한 포르투기즈 투르비옹 미스테르 레트로그레이드(PORTUGUESE TOURBILLON MYSTÈRE RETROGRADE)를 제작하는 데 성공했습니다.
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