[신가유문화와 달구벌] 지구의 나이는?…우주 속 지구촌생성 비밀 밝혀라
[신가유문화와 달구벌] 지구의 나이는?…우주 속 지구촌생성 비밀 밝혀라
  • 김종현
  • 승인 2022.01.18 21:30
  • 댓글 0
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(1)한반도 한민족의 출현과 연대측정법
지구 대기 밖 물체들 성질 탐구
학제간 연구 통해 메타분석 해야
탄소 연대측정 등 10여 종 기법
지구의 나이 밝히기 위한 노력
평양시 강동군에 ‘단군릉’ 존재
고려사·조선왕조실록 등에 기록
1993년 릉 발굴 인골 86편 수습
단군·부인 두 사람 것으로 추정
남·북한, 연대측정법 두고 이견
지구의나이테
지구의 나이테로 본 지구나이는 22억년이다. 그림 이대영

대구시 등 지방자치단체에서 2010년대부터 장기적으로 추진한 가야·신라·유교 3대 문화권 사업이 완성 단계에 들어서고 있다. 신종바이러스감염증(코로나19)으로 2년 동안 막혀있던 지구촌 관광이 재개될 경우 K-문화 및 관광수요에 대응하기 위해 대구만의 독특한 스토리텔링 등 선제적 대응이 요구되고 있다. 대구신문은 올해 신라, 가야, 유교문화의 원류를 지역에서 찾아보고 이를 지역의 미래 먹거리로 창출하기 위한 전략과 아이디어를 제안하는 연중 기획을 시작한다.

◇지구나이와 단군인골 연대측정은 어떻게 했을까?

최근 물리천문학(astrophysics) 즉 지구 대기 밖 물체들의 물리·화학적 성질을 연구하는 학문이 생겨나서 우주 속에서 지구촌생성에 대해 탐구하게 되었다.

그러나 선사시대는 누구나 진실성을 인정하는 기록물이 없다. 고대 기록역사에 대해 그리스 철학자 플라톤은 “역사는 승자의 기록이다(Those who tell the stories rule society).”라고 그리스 속담을 인용했다. 역사란 MZ세대의 표현으로 엿장수 가위치기(耳懸鈴鼻懸鈴) 기록이라서, 이에서 벗어나자면 물리학, 생화학, 고고학, 인류학, 문화학, 생물학(유전학) 등 종합적인 학제간연구로 메타분석을 해야 한다. 선사시대 고고학적 출토유물에 대한 연대측정은 방사선동위원소의 반감기(half life of radioactive isotopes)를 이용하는 게 기본이다.

고고학(archeology)은 역사라는 쓰레기통 뒤지기에 비유되고 있다. 즉 선사시대에 사용했던 생활 쓰레기장이었던 조개무지, 시신처리장이었던 고인돌(고분군) 혹은 동굴(유적지)에서 발굴된 유물을 대상으로 상대적 연대(relative dating), 절대적 연대(absolute dating)를 측정하게 된다.

일반적으로 절대적 연대를 측정할 수 있는 나이테(annual ring)는 식물은 물론이고 동물인 사람(포유류)에겐 어금니(마모정도), 젖니(milk teeth 6개월~6살), 간니(permanent tooth), 사랑니(wisdom teeth : 15~25세 사랑의 아픔과 같이 나옴), 골반(pelvis, 성별구분, 출산) 등으로 측정한다. 또한 물고기의 이골(耳骨), 갑오징어의 오적골(烏賊骨) 등에 생긴 나이테를 세어 나이를 알 수 있다.

천문학에선 일식, 월식 및 혜성 출현과 지질학적 화산폭발, 지각변동연대를 연계 추산할 수 있다. 최근엔 미국 국립항공우주국 Nasa에선 우주천문학적 기록(계산)을 통해 유사이전의 연대를 정확하게 산출해 내고 있다.

단적 실례로, 위서 환단고기에 ‘무진년(BC 1733년) 28수 별자리 가운데 루수(婁宿)에서 5개의 별이 나란히 모였다(戊辰五十年五星聚婁)’라는 기록이 있다. 1993년 서울대 박창범 교수 등이 나사의 기록을 분석한 결과 BC 1734년 7월 13일 일몰직후에 28수의 장수(張宿)에서 금성. 목성, 토성 화성과 초승달인 5성이 나란히 있었다는 사실을 검증했다.

과학이 발달된 오늘날에는 탄소(C14)연대측정(carbon dating), 열형광법(thermo-fluorescence method), 아미노산 정량법(amino acid quantification method), 핵분열 비적법(fission track dating method), 전자상자성 공명법(electron paramagnetic resonance method) 등 10여 종의 기법들이 활용되고 있다.

연도측정법은 1904년 러더퍼드(1871~1937)가 방사성 원소 토륨(thorium) 붕괴시 일정한 기간에 납으로 변해 안정성을 갖는 반감기를 발견했고, 이를 통해서 지구생성연대까지도 측정이 가능하다고 예언했다. 1905년 볼트우드(1870~1927)는 방사능시계를 이용해 지구나이가 22억년이고, 태양계 생성은 50억 년이라고 측정결과를 발표했다.

1960년 노벨물리학상 수상자 윌러드 리비(1908~1980)는 탄소연대측정법을 개발했다. 탄소(C14)의 반감기(half-life)는 5천 730년으로 이를 기반으로 해 가이거 계수관(Geiger counter tube, 방사능측정기)을 제작했다. 한번 살아 있었던 생명체의 출토물인 나무, 석탄, 천, 뼈, 조개껍질, 동식물의 조직에 대한 연대를 측정할 수 있게 되었다. 이 기법은 역사학, 고고학, 지질학에서 많이 이용되고 있다.

탄소 연대 측정법의 단점은 귀중한 유물을 훼손해서 시료를 채취해야 하기 때문이다. 그 단점을 개선하고자 1970년 후반에는 0.001그램의 탄소시료로도 정확하게 측정이 가능한 가속기 질량 분석기(AMS, accelerator mass spectrometry)를 개발했다.

우리나라에서도 경복궁 경회루(景福宮慶會樓) 소나무 나이테를 검사한 결과 1864년부터 1866년 겨울에 벌목했다는 사실을 확인했다.

탄소연대측정법의 일반적 한계인 3만5천년이란 단점을 보완하는 단기측정방법으로 화학반응 연대측정법이 많이 이용되고 있고, 대부분 인류학, 고생물학, 고지형학에서 선호하고 있다.

화학반응 연대측정에는 타조알껍데기(ostrich eggshell)를 매체로 이용한다. 아이작 사이모프(Isaac Asimov,1920~1992)는 오늘날 타조는 아프리카 등 한정되어 살지만, 과거는 세계각지에서 살았다. 이를 이용하면 3만5천년에서 20만년의 연대측정이 가능했다.

일반적으로 화석 속 유골에 10여 가지 아미노산(amino acid)이 있다. 분자그룹이 놓이는 위치가 서로 다른 아미노산의 이성질체(異性質體, isomer)가 연대측정의 매체(수단)가 되고 있다. 대체로 L형과 D형으로 양분(兩分)하는데, 생명체에서 형성되는 건 L형 하나뿐이라서 수천년 세월이 지나면 L형이 D형으로 변모하는 아미노산의 라세미아반응(AAR, amino-acid-racemization)을 한다. 칼라하리사막(Kalahari Desert)의 생성년도를 타조알껍데기로 6만5천년에서 8만5천년으로 측정했다.

1980년대 개발된 열형광측정법(thermo-fluorescencemethod), 전자 상자성 공명법(electron paramagnetic resonance method), 핵 분열 비적법(fission track method) 등이 있다. 토기와 주변 화산재의 토양을 동시에 열형광측정법(TF Method) 등으로 측정한다. 지구자석의 편각(declination)과 복각(magnetic dip)이 물체에 DNA처럼 새겨지는 지자기(terrestrial magnetism)의 영년변화도(永年變化圖, archaeomagnetic secular variation)가 지문으로 남기에 이를 통해서 연대측정을 한다. 이를 통해 알프레드 베너거(Alfred Lother Wegener, 1880~ 1930)는 ‘대륙이동설(continental drift theory)’을 검증하는데 지구자기법(earth magnetic method)을 사용했다.

이외 어미원소와 딸 원소의 비율에 의한 측정법(measure ratio of parent and daughter elements)도 있다. 방출된 알파입자가 광물 속을 통과한 흔적(飛跡)을 남기는데 이를 계산하는 핵분열비적법이 있다. 현재까지 지구의 나이는 45억 5천만년으로 추정된다.

◇단군릉에서 나온 인골을 어떻게 측정했을까?

평양시 강동군(江東郡) 문흥리(文興里) 대박산(大朴山, 크게 밝은 산) 동남쪽 경사면 기슭에 단군릉(39.154782°N/ 126.054382°E)이 있다는 기록은 고려사, 신증동국여지승람, 조선왕조실록, 승정원일기, 박은식의 한국통사 등에 기록이 남아 있었다.

1530년 출간된 신증동국여지승람 강동현조에 “현(縣) 서쪽 3리에 410자나 되는 큰 무덤이 있는데 이를 단군묘라 한다(縣西三里,有一處墓, 圍四百一十尺,大檀君墓也).” 조선왕조실록 숙종(1697년 7월 14일) 때인 강동단군묘 수리(下令修復檀君陵和東明王陵), 영조(1793년 5월23일과 1763년 4월22일) 땐 단군묘소의 보수와 관리를 지시(又兩度降旨維修), 정조(1786년 8월 9일) 때에도 평양감사와 강동현감(령)에게 춘추단군묘 제사와 시묘를 지시한 기록이 있다. 뿐만 아니라, 주변엔 단군호(檀君湖), 단군동(檀君洞), 아달동(阿達洞), 대박산(大朴山)과 맞보고 있는 아달산(阿達山)이라는 지명과 전설이 지금까지도 전승되고 있다.

1921년 일본제국의 고고학자들이 발굴한다고 하니 식민지 조선의 선비들이 거세게 항의를 했다. 몇 차례 협상을 하면서도 그들은 비밀리에 도굴했다. 이에 분노했던 선비들은 1932년에 단군릉수축기성회를 조직하였고, 단군릉기적비(檀君陵記積碑)를 1936년에 세웠다. 해방이후 1992년까지 북한에서는 무관심하게 지냈음에도 고고학자들은 일제가 2차례 도굴을 해서 유물은 대거 약탈했었고, 벽화들은 크게 훼손시켰다고 거론했다.

1993년 10월에 단군릉을 발굴해 두 사람의 인골조각 86편을 수습했는데, 인골 연대측정을 위해 전자스핀 공명법(Electron Spin Resonance Analysis)으로 각각 24회, 30회나 측정한 결과 1994년 10월에 1993년을 기준으로 5,011±267년이라는 수치를 얻었다. 인골이 단군과 부인으로 추정된다는 발표까지 했다.

이에 대해 남한 고고학자들은 i) 탄소연대측법을 사용해야 더 정확하지 않나? ii) 1만년 이상 장기적인 측정에 사용하는 전자상자성 공명법을 사용한 이유가 불분명하다, iii) 단군의 뼈가 골반이라는데 이는 나이가 아니라 성별추정용이 아니냐? 등의 이의를 제기했다.

이에 북한은 탄소연대측정법으로는 인골을 훼손(분쇄)해야 하는데 충분한 양이 아니었고, 0.001그램의 시료로도 가속기 질량분석기가 개발되어 정확한 연대측정이 가능하고 대답했다. 논쟁의 이유는 1987년 캐나다 맥매스터대학 슈왈츠 박사(Dr. T. Schwartz)의 논문에 “전자상자성 공명법으로 인골을 측정할 경우 가장 적합한 건 치아에 있는 에나멜이고, 그 외의 인골의 측정은 부정확하다.”는 발표가 있었기 때문이다.

글·그림=이대영<코리아미래연구소장>

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