[발췌] 고고학 세계로의 초대- 기타 연대측정법

초보안티들에게 엄청난 날개를 달아 줄 창조과학회 허접사기자료에 대한 반박게시판입니다

[발췌] 고고학 세계로의 초대- 기타 연대측정법

오디세이 0 1,967 2003.03.22 02:40

ㅇ 흑요석 수화 연대측정법

고고학자라면 누구나 석기와 토기편같은 내구성강한 인공물들의 정확한 나이를 말해주는 연대측정법이 있었으면 하는 바람을 갖고 있다. "흑요석 수화 연대측정법"은 그러한 목적에 부합할 수 있는 잠재력을 갖고 있다. 흑요석은 화산활동에 의해 생성된 일종의 천연유리로서 고대인들은 이것을 주로 탈카로운 도구나 거울, 장식품에 사용했다. 새로 생성된 흑요석은 표면이 공기에 노출되면 주변으로부터 습기를 흡수해서 육안으로는 보이지 않지만 측정 가능한 수화층을 형성한다. 이 수화층의 두께는 해당 석기의 상대연대와 절대연대를 설정하는 데 이용될 수 있는데, 다만 온도변화와 주변 토양의 화학 조성이 수화에 미치는 영향에 대해서는 아직 아는 바가 거의 없는 것이 문제이다. 이 흑요석 수화 현상 이용법은 온두라스의 마야도시 코판 일대에 대한 광범위한 고고학적 탐사에 이용되어 큰 성공을 거둔 바 있다.


ㅇ 열형광 연대측정법

또 한가지 잠재력을 가진 중요한 방법이 있다. 불에 구운 점토와 가열된 물질을 연대측정하기 위한 것인데, 그 근거는 지구상의 모든 물질이 주변 환경 속의 방사성 원소들로부터 낮은 수준의 방사성 에너지를 받아들인다는 데 있다. 수많은 고체물질들은 이 에너지를 소량이나마 축적하며, 그것은 시간이 흐름에 따라 꾸준하게 누적된다. 그런데 그 고체가 가열되면 그 동안 축적된 에너지가 풀려나 빛을 방출하는데 이 현상을 "열형광" 이라고 한다. 표본의 나이는 그 물체가 이전에 섭씨 350도 이상의 온도로 가열된 이후 흐른 시간의 길이다. 열형광 연대측정법은 화산암과 여타 지질층의 연대측정은 말할 것도 없고 토기그릇, 열처리한 석기나 불로 구운 벽돌처럼 인위적으로 가열한 물체에도 적용될 수 있다.

표본은 토기편과 같은 물체를 분쇄하거나 아주 작은 구멍을 뚫어 얻는다. 실험실에서는 알파선 계수기로 물체의 천연 열형광, 그 표본이(발견된 지점에 대한 측정을 실시함으로써) 그 환경으로부터 방사성 에너지를 받아온 비율, 그리고 우리가 알고 있는 양의 방사성 에너지가 만들어낸는 열형광의 양을 측정한다. 다만 이 모든 것은 검사 중인 인간의 제작물이 전에 상당히 높은 온도로 가열되었다는 것을 전제로 하는데, 실제로는 반드시 그렇지 않다는 데에 문제가 있다.

열형광 연대측정법은 오차 범위가 약 ±7% 내외로 비교적 정확도를 지녔다고 주장되며, 지금부터 50년전에서 약 2만년전까지의 토기나 불에 구워진 진흙물체를 연대측정하는 데 가장 많이 쓰이고 있다.color=blue> 또 열형광 연대측정법은 석기시대의 암벽밑 은거지와 무덤에서 발견된 불 맞은 플린트와 규소를 함유한 여러 도구 제작용 소재에도 적용된 바 있는데, 그 예로는 4만년도 더 된것으로 측정된 이스라엘의 네안데르탈인 묘가 있다. 이와 관련된 연대측정법으로 레이저 기술을 이용해서 고고학적 층위 속의 석영과 장석 알갱이들의 방사성 에너지 방출량을 측정하는 것이다. "광여기형광"을 이용한 이 연대측정법으로 100년전부터 10만년전 사이의 유적을 측정할 수 있으며, 실제 인류가 오스트레일리아로부터 최초로 이주한 것이 6만년전인 이른 시기였음을 측정해냈다고 한다.

열형광은 서남아시아에서의 해부학적 현대인의 출현과 오스트레일리아로의 최초 인간이주와 같은 인류사의 새로운 전진들을 연대측정하는데 쓰인바 있지만 대부분의 권위자들은 방사성 탄소연대측정법이나 여타의 접근법에 의해 따로 검증하는 것이 바람직하다는 데 의견의 일치를 보고 있다.


ㅇ 전자스핀공명 연대측정법(ESR)

전자스핀공명 연대측정법은 방사성 에너지로 인한 뼈나 조가비 표본 안의 결함이나 그 속에 갇힌 전자들의 밀도를 측정할 때 표본을 가열하지 않아도 되는 방법이다. 이 전도유명한 방법은 어느 정도 열형광 측정법과 비슷한데 비파괴조사법이라는 장점을 갖고 있으며, 특히 치아의 법랑질이나 뼈에 유효하므로 지금부터 대략 100만년전까지의 인간 화석 조각들을 연대측정하는 데 이용된다. ESR은 초기 인간의 진화에 대한 연구에서 중요한 적용 사례를 갖고 있으며 서남아시아의 네안데르탈인 치아를 연대측정하는데 쓰인 바 있다.


ㅇ 우라늄 계열 연대측정법

우라늄 계열 연대측정법은 석회암이나 동굴 종유석과 같은 탄산칼슘으로 이루어진 층이면 어떤 것이든지 그 안에 든 우라늄이 지속적으로 방사성 붕괴를 일으켜 여러가지 자원소로 변하는 현상을 측정한다. 많은 초기 인간 집단들이 석회암 동굴과 암벽밑 은거지를 이용했기 때문에 그 탄산칼슘 층들에 박혀 있는 뼈와 인공물들은 때로 이 방법에 의해 연대를 측정할 수 있으며, 그 기법은 방사성탄소 연대측정법에 쓰이는 것과 어느 정도 비슷하다. 우라늄 계열 연대측정법은 5만년전부터 100만년전사이의 유적에 적용할 때 가장 효과적이다. color=blue>


ㅇ 핵분열 손상흔 연대측정법

많은 광물들과 흑요석 같은 천연유리는 그소량의 우라늄을 함유하고 있으며 이것들은 서서히 자연 붕괴를 한다. 이떤 광물 표본이라도 우라늄을 함유하고 있으면 그 양을 측정함으로써 연대를 얻어낼 수 있다. 측정은 아주 큰 에너지를 띤 입자들이 분열하면서 생기는 표본 속의 좁은 손상 궤적들인 핵분열 손상흔들을 대상으로 이루어진다. 오래된 표본일수록 손상 궤적은 많아진다. 핵분열 손상흔 연대측정을 하는 데는 올두바이고르지와 여타의 초기 인간 유적들에 흔한 화산암이 이상적이다. 올두바이의 최초 호미니드 유적들 밑의 화산암 층들을 연대측정하였더니 2.03±0.28 백만년전으로 나왔는데, 이는 같은 지점에서 얻은 포타슘-아르곤 연대와 맞아 떨어지는 것이다.


ㅇ포타슘-아르곤 연대측정법

포타슘-아르곤 연대측정법은 이른 시기의 선사에 대해 전반적인 편년 체계들을 제공해왔다. 지질학자들은 이 방법을 이용해서 40-50억년이나 되는 암석과 지금부터 10만년전 정도의 최근에 생긴 암석들의 연대를 측정한다. 포타슘(K)은 지각 속의 가장 풍부한 원소 중 하나로서 거의 모든 광물 속에 들어 있따. 포타슘은 자연 상태에서 방사성 포타슘 40K 원자를 적은 비율로 함유하고 있다. 40K 원자 100개가 자연 붕괴하면 그 중 11%가 아르곤(40Ar)이 되는데, 이는 용암이나 여타의 용해 암석이 형성될 때 확산 작용에 의해 당해 물질로부터 쉽게 빠져나가는 불활성 기체이다. 그리하여 화산암이 결정체로 형성될 때에는 아르곤의 농도가 거의 0으로 떨어지지만, 그 후 40K의 붕괴가 계속되면서 그 원자 100개 중 11%가 40Ar이 된다. 따라서 분광계를 이용하면 그 암석이 형성된 이후로 축적된 40Ar의 농도를 잴 수 있다.

탄자니아의 올두바이 고르지와 같은 초기 고고학 유적들은 대개 화산활동이 격심했던 시기에 형성된 것들이다. 당시의 화산재에 대해 연대 측정이 된 바 있는데, 그것들은 이따금 인간의 도구와 동물 뼈들이 놓인 장소의 아래층이나 위층에 쌓여 있다. 루이스 리키와 멜리 리키는 초기 인류의 화석들이 발견된 올두바이에서 석기와 뼈들의 산포지에 대한 포타슘-아르곤 연대를 측정할 수 있었다. 그 표본들은 대략 175만년전의 연대값을 나타냈다. 또 동아프리카에 있는 에티오피아의 하다르 유적과 탄자니아의 라에톨리 유적에서는 더 이른 연대들이 나온 바 있는데, 초기 인류의 뼈 조각들과 공반된 그곳의 화산 물질들이 포타슘-아르곤 측정법에 의해 300만년에서 400만년전으로 측정되었다. 케냐 북부의 쿠비포라에서 출토된 석기 격지와 찍개류의 연대는 약 260만년전으로 연대측정된 바 있다.

이제 포타슘-아르곤 연대측정법은 정확도가 점점 더 높아지고 있으며, 100만년전에서 400만년전 사이의 동아프리카 유적의 연대들은 현재 표준편차가 2만년에서 5만년이다. 또 최근에는 측정 기법의 개선으로 통계학적 오차가 줄어든 동시에 포타슘-아르곤 연대측정의 범위도 지난 10만년 안으로까지 넓어졌다.


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휴....
연대측정법 시리즈가 끝났습니다...

물론 학자들은 이러한 과학적인 절대연대 측정법외에도 상대연대 측정법을 통해 유적과 유물들의 양식, 발굴위치, 층위 등을 비교하여 시기를 구분하기도 합니다. 다시 말해, 여러가지 방법과 도구들을 가지고, 여러가지 관점을 통해 연대를 측정한다는 것이지요... 각론으로 들어가면, 더 전문적인 내용이고.. 저도 잘 모르고, 이런 것은 학자들에게 맡겨야 되겠지요...

물론 제가 타이핑 노가다를 하며, 이 글을 올린 이유는 "창조과학"이라는 개구라쟁이들의 헛소리 때문입니다... 도대체 제대로된 단 한가지의 방법론도 없고, "바이블"을 한손에 들고, 퀭한 눈깔로 세상을 바로보는 그 개구라쟁이들의 정신세계가 참으로 궁금하군요... (-.,-)

여하튼, 별로 재미없는 시리즈 였는데, 조금이라도 재미가 있고, 도움이 되었으면 합니다.... (^^)





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