방사선동위원소 연대측정법 / 문화재분석정보센터 개소(210418)

방사선동위원소 연대측정법
간단하게 그나마 가장 친숙한 탄소를 이용해서 원리를 요약드리면 14C(탄소14)라는 물질이 모든 생명체에는 일정량 존재합니다. 대기중에도 일정량 존재하고요.  모든 생물(식물/동물)이 살아있을 때는 대기와 14C를 상호교류(주고받고) 합니다(결론적으로 일정한 14c 비율을 유지하게되지요).
그러다 생물이 죽게 되면 대기와의 교류가 끊어지게되고(이 때부터 생물체 안의 14C의 양은 고정되게 되고)
여기서부터 일정한 속도로 14C가 붕괴되어 14N(질소)으로 바뀌게 됩니다.)
따라서 14C의 남아있는 양을 측정하게 되면 이 생물이 언제 죽었는지 예측이 가능하다는 이론입니다.
(실제 지구의 나이를 측정할 때는 반감기(14C가 최초상태에서 절반으로 줄어드는 기간)가 수천년대인 14C보다는 휠씬 더긴 다른 방사성동위원소를 쓰게 됩니다만 기본원리는 같습니다.)

 

이 방사선동위원소 연대측정법의 가장 큰 약점은

과연 대기중의 14C 및 다른 방사선 동위원소(우라늄, 알루미늄등등)의 양(농도)이

지구탄생 초기부터 일정하느냐에 있습니다.

만약 대기중의 14C의 농도가 지구탄생초기 부터
한번도 변함없이 일정했다면

방사선동워원소 연대측정법을 이용하여 나타나는 14C의 양이

우리에게 연대를 정확하게 알려줄 수 있겠죠.

 

20세기에 들어오면서 상당수 과학자들은

대기중의 14C 및 다른 방사선동위원소의 양을 주기적으로 측정한 데이터만을 토대로

지구탄생초기부터 대기 중의 14C를 포함한

모든 방사선동위원소의 양(농도)는

지구탄생초기부터 조금의 변화도 없이 완전히 일정하다라는 지나친 속단을 하고 있고

이것을 과학에 대해서 잘모르는 사람들에게

(중.고등학생 및 공학 및 과학을 심도있게 공부할 기회가 없었던 일반인)

마치 완벽한 이론인 양 무차별적으로 가르치다 보니

현대인들 중 대부분은 지구의 나이가 매우 오래되었다는 생각을

마치완벽하게 증명된 진리로 생각하게 되었죠.

 

대기중의 14C는 우주선

(우주에서 지구로 쏟아지는 높은 에너지를 지닌 각종 입자 및 방사선의 총칭)

에 의해 대기상층부에서 중성자와 14N(질소)와의 핵반응에 의해서 만들어지고

이는 대기 중으로 퍼지게 됩니다.
물론 우주에서 쏟아지는 우주선의 양 및

그로인해 생성되는 대기 중의 14C 및

다른 방사선 동위원소의 농도가

지구탄생 초기부터 조금의 변동도 없이 일정했다면

현재 동위원소의 측정법은 상당히 정확하게 연도를 측정할 수 있겠죠. 

 

하지만 최근에 들어서 측정하기 시작한 수십년 간의 대기중의 방사선동위원소의 농도의 Data가 일정하다고 해서 지금부터 1000년전 2000년전 그리고 4~5천년전의 대기중의 방사선동위원소의 농도 또한 지금과 전혀변화없이 일정했다고 판단하는 것은 성급한 일반화의 오류가 아닐까요?
방사선동위원소의 농도가 지구 탄생 초기부터 현재까지 주욱 일정하려면 우주에서 지구로 떨어지는 입자 및 방사선의 양도 전혀 변함없이 매년 일정해야 합니다. 솔직히 이 정도면 이것은 객관적으로 입증이 가능한 '논리'가
아닌 이랬으면 좋겠다는 '믿음 또는 바람' 수준이라고 봐야한다고 생각합니다.

결론적으로 말씀드리면 대기중의 각종 방사선동위원소(C14를 포함한)의 농도의 양이

지구탄생초기부터 일정했다면 연대측정 방법의 신뢰도가 있겠지만

현재로서는 과연 1000년 전에는 그리고 2000년 전에는

그리고 지구탄생초기에는 대기중의 방사선동위원소의 농도가

어느 정도였는지 알 수 있는 방법이 없습니다.
이걸 모르기 때문에

연대측정방법으로 지구의 나이가 얼마나 되었는지 예측하기는 어렵습니다.

물론 20세기부터 측정하기 시작한

수십년간의 대기중의 방사선동위원소의 농도가 일정했으니

지구탄생초기부터 현재까지의 대기중의 방사선동위원소의 농도는 일정했고

지구에 떨어지는 우주선의 양도 일정했다는 것이 옳고

조금의 논리적 허점도 없다고 생각하는 사람들도 있습니다.

(저 개인적으로는 이건 과신 또는 광신에 가깝다고 생각합니다.)

다만 제가 님께 말씀드리고 싶은 부분은 이것입니다.

만약 님께서 아직 젊으시다면 공학을 심도있게 공부해보는것도 좋다고 생각합니다.

공학 및 과학을 제대로 공부해보면 진화론 및 연대측정법을 위시한

현대 지구과학/생물학과 성경 간의 마치 상충되어 보이는 것과 같은 부분에 대한

어느정도 명확한 해답을 얻으실 수 있습니다.
물론 각종 책에 씌여져 있는 대로 공부하는게 아니라

스스로 의심가고 의혹이 되는 부분은 논문도 찾아보고

각종자료를 최대한 검토해보고 주관을 배제하고 최대한 객관적으로 검증하려는 노력은 필요합니다.

 

정말 과학을 제대로 이해하게 되면 진화론을 위시한 현대 지구과학 이론이 어떠한 '논리'가 아닌 이랬으면 좋겠
다라는 '믿음 또는 바람'의 수준임을 알 수 있으리라 여겨집니다.

저 또한 청년기 무렵에 진화론 및 성경과의 사이에서 상당한 고민을 했었습니다. 한동안은 성경도 완벽치 않고 현대과학도 완벽치 않기 때문에 서로 약한 부분들을 상호 보완하기 위하여 둘을 적절히 잘 조합해서 인류의 역사 및 진리를 판단해야 한다는 생각도 매우 오랫동안 가졌었습니다. 그런데 역설적이게도 공학을 전공하고
과학에 대해 심도있게 공부하게 되면서 오히려 진화론 및 지구연대의 논리적 근거가 매우 약하고 성경이 더과학적임을 깨달아 알게 되었습니다.

 

 

 

탄소 연대측정법의 원리와 측정오차

지구의 나이는 45억년이라고 알려져 있다.

45억년으로 정착되기 까지는 수십번을 변경하는 해프닝이 있었다.

연대 측정은 방사성 동위원소이 붕괴하는 특징을 이용해서 연대를 측정하는 방법이다.

그런데 역사적으로 방사성 연대를 측정하여 연대를 정한 것이 아니다.

연대측정법이 나오기 전에 이미 지질계통표가 먼저 나왔고 나중에 맞추어 가는 식이었다.

 

연대를 측정법에는 여러가지가 있는데 대표적으로

우라늄-납(U-Pb), 루비듐-스트론튬(Rb-Sr), 칼륨-아르곤(K-Ar), 탄소(C14) 등이다.

이 중에서 일반인들에게  가장 잘 알려진 방법이 탄소로 측정하는 방법이다.

 

C14는 불안정하여 시간이 지나면 기체인 N14로 변해서 날아가 버린다.

이를 과학 용어로 붕괴(Decay)라고 부른다

반면에 C12는 안정하므로 시간이 지나도 일정한 비율로 존재하므로

과학자들이 유기물의 나이를 측정하는 데 이 원리를 응용하는 것이다.

 

살아있는 생물에서는 C14/C12의 값이 일정한 비율이지만

생물이 죽고 나면 C12는 계속 일정한 비율로 존재하지만 C14는 붕괴되기 시작한다

 

절반으로 감소하는 속도를 반감기라 부르는데 C14의 반감기는 5,730년이다.

따라서 탄소 연대 측정법에서는 10만년보다 더 오래된 화석은 C14가 존재하지 않아야 한다

또한 C14의 붕괴속도는 처음에는 빨랐다가 점점 느려지는 지수함수 패턴을 보이기 때문에

5만년 이상된 유기물의 연대측정은 어렵다는 특징이 있다.

그리고 동물이 죽었을때 대기의 초기값이 오늘날과 같아야 한다는 조건이 있다.

그러나 과거 대기의 C14/C12의 값이 오늘날과 같지는 않았을 것이다.

또 하나는 동물이 죽은 이후 C14나 C12가

외부에서 다른 요인으로 들어 오거나 나간 적이 없는 닫힌계라는 가정이 필요하다.

만약 동물의 사체가 물이나 다른 외부 물질로 오염이 되었다면 이 연대측정법은 측정오차가 커질 것이다.

 

그런데 진화론자들이나 화석을 발견한 과학자들은 화석의 나이를 측정하지 않는다.

왜냐하면 화석은 수억년 이상 오래 되었다는 편견을 가지고 있기 때문에

10만년 이내의 연대를 측정하는 탄소 측정법을 사용할리가 없는 것이다.

 

누군가 화석을 가져오면 이미 설정한 지질 계통표를 보고 비교하여 이건 고생대의 것이야,

이건 선캄브리아기 화석이야 하고 결론을 내는 것이다.

 

그런데 실제로 화석들의 C14의 양을 측정하면 언제나 진화론자들에게 당황스런결들을 안겨준다.

왜냐하면 진화론자들이 수백만년에서 수억 년 되었다고 여겨지는

화석이나 암석에서 충분한 C14가 측정되기 때문이다.

 

고생대 석회암, 나무화석,중생대 공룡 뼈를 포함한 모든 화석들,

심지어는 선캄브리아기의 대리암과 흑연까지도 충분한 C14를 함유하고 있었다.

 

 

시료화석	알려진 연대	탄소연대측정	장소
신생대 제3기 석탄	2,000만년	3.6만년	스위스 마겐윌
중생대 나무화석	2,300만년	3.4만년	시드니 훅스베리
상부 페름기 석탄	2억 5,000만년	4만년	호주 시드니 그레이트노던심
중생대 쥐라기 나무화석	1억 9,000만년	2.3만년	암모나이트 표준화석

 

진화론이 과학이 아니라는 이유이다.

진화론자들의 생각은 '너무 오래 되었다'라는 전제를 먼저 꺼낸다. 

측정을 하고 나서 말하는 것이 아니라 측정조차도 하지 않는 것이다.

이렇듯 갇힌 패러다임은 무서운 것이다. 출처 : http://blog.naver.com/acoloje/60131428284

 

 

지구가 젊다는 10가지 증거

 

1. 세쿼이아 나이테 

캘리포니아의 세쿼이아(Sequoia gigantea)

나무는 사람 이외에는 천적이 없는 것으로 알려져 있다

인간들은 톱을 가지고 세쿼이아를 파괴할 수 있다

벌레들도 산불도 세쿼이아를 괴롭히지 못했다

세쿼이아는 세기를 이어 생존하지만 5000년 이상 된 세쿼이아는 존재하지 않는다

이 거대한 삼나무들은 죽지 않고 그 자리에서 계속 자라 온 것으로 보인다

시에라 네바다 산맥의 세쿼이아 숲에는 죽은 세쿼이아 나무가 없다

인간이 베어내지 않는 한 그 나무들은 죽는다는 증거가 없다

캘리포니아의 화이트 산맥에서 훨씬 더 수령이 많은 브리슬콘 소나무를 발견하였지만  

애리조나 대학교에서 이 소나무는 1년에 나이테를 두 번 형성한다는 사실을 발견했다

대홍수의 연대보다 더 오래된 나무가 없다는 것은 흥미로운 사실이다

​

* 참조

9550살로 알려진 스웨덴의 가문비나무에 대해서

우선 이 나무는 크기는 4.8m정도에 불과하다

​

그리고 이 나무는 나이테를 측정하는 것이 아니라

방사성 탄소연대로 나이를 측정했다

방사성 탄소연대의 연대오차가 많은 것을 감안하여

이 나무는 세계에서 가장 오래된 나무에서 제외되기도 한다 ​

공인받기가 어려운 또 하나 이유는 이 나무는

그 자체가 9550살이 아니라 뿌리가 자기복제를 하여 600년마다 나무는 죽지만

뿌리에서 새로운 줄기가 나와 나무의 수명을 이어간다는 것이다.

즉 뿌리가 9550살이라는 주장인데 최근의 다른 주장에 의하면

이 지역의 가문비 나무는 약 2000년부터 이주되었다는 설이 있다​

이런 이유로 이 나무 자체를 오래된 나무로 인정하기 어려운 이유다.

4.8m의 나무를 세계에서 가장 오래된 나무라고 주장하기에는 ​우스워 보인다​

  

2. 운석 (meteorite)​

 

다양한 종류의 유성이 끊임없이 지구 대기를 뚫고 들어오고 있는데

지표면에 도달한 것을 운석이라고 부른다

연간 3만개 정도가 지표면에 떨어진다고 한다

일부 국가에서는 생계 목적으로 운석을 찾아다니기도 한다

만약 이런 일이 1억년 동안 일어난다고 가정해 보면

6000억개가 지구에 떨어졌고 어느 곳이나 쉽게 발견되어야 한다

더구나 지구의 나이 46억년을 감안하면 27조 6000억개나 있어야 한다

그러나 운석은 쉽게 발견되지 않으며

더구나 매우 흥미로운 것은 퇴적지층에서 운석이 발견된 적이 없다는 사실이다

왜 지층에서는 운석이 발견되지 않는 것일까?

대홍수로 지층이 단기간내 형성된 것 때문은 아닐까!​

 

"지질주상도 상의 어떤 지층에서도 운석이 발견된 적이 없다"

*Fred Whipple, "Comets, in the new Astronomy, p.207."

*W.A. Tarr, "Meterorites in Sedimentary Rocks?" Science 75, January, 1932.​

 

만약 지구 나이가 6천년에 불과하다면

운석은 1억 8천만개로 72%나 되는 바다에 떨어진 것을 제외하면

지표면에서 발견되기 어려운 사실이 이해된다

운석이 매우 고가에 거래되는 이유이다

  

3. 자기장의 감소

 

텍사스 대학 물리학교수 토마스 G. 바네스 박사는

과거 135년의 자료를 수집해 연구한 결과 지구의 자기장이 점점 감소하고 있다는 사실을 밝혀냈다

그는 방사성 물질의 붕괴와 유사한 감소 법칙에 따라

지구의 자기장이 기하급수적으로 감소하고 있다고 하였다

1835년 독일의 과학자 K.F. 가우스는 지구의 자기 쌍극자 모멘트,

즉 지구 내부의 자기 강도를 처음으로 측정했다

그때부터 지금까지 10년 주기로 측정이 이루어졌는데

1935년 이래로 지구의 자성은 14%나 감소했다

1835년부터 1965년까지 얻어진 자료에 기초하면

지구의 자기장은 1400년의 반감기를 가지는 것으로 나타났다

그러므로 7,000년 전의 지구는 현재의 32배에 해당하는 자기장 강도를 가지고 있었을 것이다

2만년 전으로 거슬러 올라가면 자기장에 의해 발생한 열이 지구를 아예 녹여 버렸을 것이다

만약 1백만년 전이라면 지구는 우주 전체의 어떤 전체의 자기장보다 큰 자기장을 가지고 있었을 것이며

그렇다면 지구를 통째로 증발시켜 버렸을 것이다

그러므로 지구의 나이는 6000년에서 7000년 정도를 넘어설 수 없다

 

자기장은 지난 150년간 정확하게 측정되어 왔으며

지구 내부 깊은 곳에서 발생하기 때문에 환경 변화로 인한 것도 아니다

 

"자기장 전체의 강도는 1년에 26나노테슬라씩 감소하고 있다... 만일

  감소율이 이대로 지속된다면 지구의 자기장 강도는 1,200년 안에 0이 될 것이다"

*Magnetic Field Declining. Science News, Jun 28, 1980

 

 

4. 지구의 자전 속도 감소 

시속 1000마일(약 1,600km)인 지구 자전 속도가 점점 감소하고 있다

태양과 달 등 중력 견인력과 이외 요소들이 그 원인이다

진화론자들의 주장대로 지구의 나이가 정말 수십억 년이라면 지구는 이미 자전을 멈추었을 것이다

현재의 자전 속도에서 역으로 추정하여 계산하면

50억년 전에는 지구의 자전 속도가 너무 빨라

지구의 모양이 납작한 팬 케이크처럼 변할 정도로 빨랐을 것이다

그리고 그 영향으로 현재의 지구의 모양도 그 모습을 유지하고 있어야 한다

 

켈빈 온도 척도를 최초로 도입한 물리학자 켈빈경은

지구의 자전이 느려지는 현상때문에 지구가 오래되지 않은 증거로 여겼다

오늘날 자전의 속도의 감소는 과거에 생각했던 것보다 더 큰 것으로 알려져 있다

*Thomas G.Barnes, "Physics : A Challenge to 'Geological Times, Impact 16, July 1974"​

 

 

 

5. 나이아가라 폭포 침식 비율​

 

프랑스의 탐험가 헤네핀은 1678년 처음으로 나이아가라 폭포를 지도에 표시했다

1678년부터 1842년까지 폭포 아래 절벽이 1년에 약 7피트 (213cm)의 비율로 침식되었다

최근의 계산에 따르면 1년에 약 3.5피트 (107cm)의 비율로 침식되고 있다

나이아가라 폭포의 협곡 길이는 약 7마일(11km)로 폭포의 나이는 5,000~10,000살 정도로 추정할 수 있다

 

 

6.  해양 침전물의 두께​

 

매년 290억 톤의 침전물이 대양에 참가된다

만일 지구의 나이가 수십억 년이라면 대양 바닥에

60~100마일(100~160km)두께의 침전물이 쌓여 있을 것이고

모든 대륙은 침식되어 없어져 버렸을 것이다

그러나 현재 해양 침전물은 수천 피트밖에 볼 수 없으며

한 번도 대륙이 침식으로 사라진 증거를 찾을 수 없다

해양 침전물의 두께로 계산했을 때 지구의 나이는 단지 수천 년에 불과하다

판구조론에 의해 침전물이 소멸 속도는 침전물의 1/10 수준이다

​

오래된 것으로 추정되는 지구 나이는

현재 매우 느린 속도로 가고 있는 시계에 흔히 맞추어져 있다

예를 들어 수년 동안 산호의 성장 속도는 매우 느리다고 생각되어서

어떤 산호초는 수십만 년이 되어야 할 정도였다

그러나 이제 바람직한 생장 환경에서 자란 산호로 정확하게 측정한 성장 속도를 보면

3500년 이상 필요한 것으로 알려진 산호초는 없다.

*A.A.Roth, Coral Reef Growth, Origins, Vol. 6, No. 2, 1979, pp.88~95.

*W.T. Brown, In the Beginning 1989.​

​

 

 

7. 원유의 압력

 

유정 시추기가 처음 석유 속을 뚫고 들어가면 석유 분출물이 뿜어져 나온다

주변 암석의 투과성에 관한 연구에 의하면 석유층 내의 압력은

수천 년이면 빠져 나가 버린다고 하지만 그런 일은 아직까지 벌어지지 않은 게 확실하다

이들 석유층 내부의 과도한 압력은 늙은 지구 이론을 반박해 주며

현재 매장된 원유의 높은 압력은 수천년 동안만 유지될 수 있을 것이다

해저의 많은 원유 매장량도 미스테리다

그토록 많은 원유가 유출되거나 고갈되지 않고 매장되어 있는 것도

오랜 시간이 흐르지 않았다는 것을 알려준다

*James Perloff, Tornado in a Junkyard, 1990, p.136.​

 

 

 

8. 달의 후퇴

 

과학자들은 두 가지 흥미로운 사실을 발견했다

1) 달은 지구에 너무 가깝다

2) 달은 조금씩 지구로부터 멀어지고 있다

달이 지구로부터 멀어지는 것을 달의 후퇴라고 부른다

조석 마찰로 인해 달은 지구를 선회하면서 지구로부터 조금씩 멀어지고 있다

달은 1년에 4cm정도로 지구에 멀어지는 속도에 기초하여 계산해 보면 지구와 달은 나이가 많을 수 없다

후퇴속도로 보면 2~3만 년전에는 지구의 인력에 끌려 올 정도로 지구와 가까워지기 때문이다

지구에서 달까지의 거리는 로체한계라고 알려진 18,400km보다 가까워질 수 없다  

*Jonathan Sarfati, Creation Ex Nihilo, Semtember 1979.​

 

 

 

9. 달 먼지

 

대부분의 사람들은 잘 모르지만

달에 우주선을 보냈을 때 그토록 많은 돈이 투자되었던 이유 중 하나는

달 표면의 먼지가 얼마나 두껍게 쌓여 있는지를 알아내기 위해서였다고 한다

진화론자들은 오랫동안 지구와 달이 같은 나이라는 주장에 매여 있었다

많은 과학자들이 지구와 달의 나이가 수십억 살이라고 믿고 있다

만약 지규와 달의 나이가 수십억 살이라고 한다면

달 표면에는 20~60마일(10~100km)의 먼지가 쌓여 있어야 한다

*Isaac Asimov, Asimov on Science : A Thirty - Year Retrospective, 1989

*R.A. Lyttleton, quoted in R. Wysong, Creation - Evoltion Controversy, p.175.​

 

나사도 처음에 이 문제를 걱정하여

처음에 무인 착륙선을 달에 보냈고 달 표면에 먼지가 거의 없다는 사실을 알게 되었다

이러한 발견에도 불구하고 닐 암스트롱은 아폴로 11호의 비행이

1970년 3월로 가까워지자 결정적으로 이 먼지 문제를 걱정했다

그러나 달 표면에는 2~3인치(5~8cm)의 먼지만 있을 뿐이었다

그것은 달의 나이를 6000~8000년으로 추정할 수 있는 양이다

현재는 달의 먼지가 생각보다 적어서 다양한 이론들이 나오는 실정이다

 

 

10. 태양 붕괴

 

연구에 의하면 태양은 100년 당 수 초 단위로 꾸준히 수축하고 있다

하버드 존 A. 에디와 수학자 애럼 A. 부르나지안은

그리니치 천문대의 자료를 분석하여 태양이

1세기당 약 0.1%의 비율(1시간당 1.5m)로 수축하고 있다는 증거를 발견했다

그 수축 비율로 볼 때, 5만년 전만 해도 태양은 지구의 대양을 증발시킬 정도로 컸다

그렇다면 5만년 전에는 지구에 생명체가 존재할 수 없었을 것이다

10만년 전으로 올라가면 태양은 현재 크기의 두배나 되었을 것이다

최근 이루어진 연구 결과는 지구상에 생명체가 유지되려면

태양의 크기나 태양과 지구 사이의 거리가 현재 이상으로 훨씬 크거나 작을 수 없다고 밝혔다

*Sun is Shrinking, Physics Today, Semtember 1979​

 

5300년 전 청동기인, 조선 무덤속 남녀.. 스캔 한번으로 파악한다

손영옥 입력 2021. 04. 18. 21:03 댓글 48개

 

문화재분석정보센터 개소.. 고고학 장비의 꽃 '가속질량분석기' 갖춰

인골 지류 등 다양한 유물 시료를 체계적으로 분석 연구·관리하는 문화재분석정보센터가 대전 국립문화재연구소 내에 독자적인 건물을 갖추고 지난 15일 개관했다. 사진은 연구원들이 고(古)DNA실에서 충남 아산 명암리 유적에서 출토된 조선시대 인골을 조사하는 모습. 문화재분석정보센터 제공

1991년 오스트리아 접경 지역에서 알프스산맥을 등반하던 오스트리아 출신 산악인 2명은 빙하가 녹아내린 계곡에서 미라가 된 시신 한 구를 발견했다. 등산 사고 희생자로 보인 이 시신은 놀랍게도 5300년 전 청동기인으로 밝혀졌다. 이 같은 연대 특정이 가능한 건 고고학 장비의 꽃인 가속질량분석기 덕분이다.

경제협력개발기구(OECD) 주요 10개국 중 유일하게 문화재 전문기관에 이 장비가 없어 인골 나무 천 등 각종 분석 시료를 외국에 보내야 했던 한국이 마침내 문화재 연구 ‘독립국’의 지위를 확보하게 됐다. 고고학 분석을 위한 각종 장비를 갖추고 국내외 유적지에서 수집한 다양한 유물 시료를 보관·관리하고 체계적으로 분석·연구하는 문화재분석정보센터가 대전 국립문화재연구소 내에 지난 15일 개관했기 때문이다. 총사업비 190억원을 들여 연면적 6900㎡에 지하 1층 지상 5층 규모로 신축된 센터는 위풍당당해 보였다.

문화재연대측정실험실, 질량분석실, 각종 유·무기물 시료 보관실을 갖춘 이 센터의 핵심 장비는 가속질량분석기다. 1층의 연대측정실에는 오는 8월 23억 5000만원을 주고 스위스에서 들여올 이 초고가 장비의 자리가 표시돼 있다. 신지영 연구관은 “가속질량분석기는 뼈 목재 등 유기물을 대상으로 방사성탄소연대측정을 하는데 고고학 연구에 없어서는 안 될 장비”라고 말했다. 이어 “사람이 죽거나 나무가 베이면 방사성탄소 양이 줄어든다. 이런 특성을 활용해 언제 사망했는지, 가구가 얼마나 오래됐는지 등을 측정할 수 있다”고 부연했다.

이 장비에 더해 2022년에는 토기 기와 금속 등 무기물 연대를 측정하는 3억원짜리 광발광연대측정기까지 갖춰지면 명실상부한 문화재분석정보센터가 된다. 유물의 연대 측정은 보물 지정 등에 필수적인 정보다. 지금까지는 국내에 이런 장비가 없어 뼈 목재 작물 종이 도자기 등에서 추출한 시료를 미국 등 해외에 보내야 했다. 가속질량분석기만 해도 연간 2000건의 연대 측정이 가능해 연 6억 500만원의 경제적 가치를 창출한다.

고고학 연구를 위해서는 DNA 분석과 X선 분석 등 다양한 방법이 동원되고 있다. 유기물을 다루는 4층의 고(古)DNA실로 올라가자 유리창 안으로 두개골과 뼈 등 인골이 보였다. 이곳은 에어샤워와 방제복장을 해야 입장할 수 있다. 마침 충남 아산 명암리 유적에서 출토된 조선시대 남녀 인골이 놓여 있었다. 센터 관계자는 “DNA분석을 하면 합장묘의 무덤 주인이 부부인지 형제인지 등 친연관계를 파악할 수 있다”고 설명했다. 분광분석실에선 인골을 화장한 온도까지 측정할 수 있다.

5층은 금속 토기 석재 등 무기물을 다룬다. 이곳의 X선 형광분석기(X-RF)도 놀랍다. 책상 위에는 익산 쌍릉 중 대왕릉에서 채취한 석재를 가루로 만들어 동전 크기로 유리질화한 시료가 보였다. 이 시료를 형광분석기에 넣어 X선을 조사했더니 구불구불 그래프가 모니터에 바로 그려지며 20분 안에 채석지가 익산 인근 함열 지역임을 밝혀냈다. 치아와 뼈의 스트론튬(Sr) 성분 분석을 하면 무덤 주인의 마지막 주소지는 어디인지, 안정동위원소 분석을 하면 마지막으로 먹은 음식은 무엇이었는지도 파악이 가능하다.

센터가 본격 가동되면 시료의 자료실화 및 빅데이터 구축도 가능해져 한국의 고고학 연구가 선진국 수준으로 격상될 전망이다. 해외로 보낸 시료는 크기가 작아 돌아오기가 쉽지 않다. 국내에서 연대 분석이 이뤄지면 시대별, 구역별, 유적별 시료 보관실도 갖출 수 있다. 센터는 2025년까지 1만건의 연대특정, 1만건의 시료 보관, 2만건의 분석 정보 빅데이타 플랫폼을 구축할 계획이다.

신 연구관은 “가속질량분석기는 들어오지만 연대측정 전문가는 없다. 토기 석재 등 재질별로 분석 전문가가 있어야 하지만 지금은 한 사람이 모든 걸 다하고 있다”며 “전문 인력 확보가 급하다”고 말했다.

대전=손영옥 문화전문기자 yosohn@kmib.co.kr