유적의 연대를 측정하는 대표적인 방법은 ‘방사성연대측정법’이다. 방사성원소란 스스로 붕괴하며 에너지를 잃는 원소를 뜻하는데, 붕괴 전의 ‘모원소’, 붕괴 후의 ‘자원소’로 나뉜다.
연대측정에는 모원소 절반이 붕괴해 자원소로 바뀌는 기간, 즉 ‘반감기’가 이용된다. 예를 들어 어떤 유물에서 반감기가 100년인 모원소가 남아 있다면 그 유물은 200년 된 것임을 알게 되는 식이다.
방사성연대측정법 가운데 가장 보편적인 게 ‘탄소연대측정법’이다. 생물체의 호흡이 정지되면 모원소인 탄소14가 5700년의 반감기로 자원소인 탄소12로 붕괴되는 원리를 이용한 것이다. 그러나 이 측정법에는 유물에 반드시 탄소가 포함돼 있어야 하고, 한 번 측정을 위해 탄소가 수g이나 필요해 유물을 훼손하는 경우가 많으며, 500년 이하나 5만년 이상의 유물은 정확히 측정할 수 없다는 단점이 있다.
방사성탄소연대측정법의 이러한 단점을 보완하기 위해 최근 각광받고 있는 것이 ‘질량분석이온빔가속기’다. 탄소원자들을 가속시킬 때 무거운 탄소14가 자기장에서 덜 휘는 성질을 이용해 더욱 정확히 탄소14와 탄소12의 비율을 알아내는 방법인데, 시료의 양을 0.001g으로 줄일 수 있고 훨씬 정확한 연대를 알 수 있다.
또 석영 같은 광물의 발광 현상을 이용해 유물이 묻힌 지층의 연대를 측정하는 ‘OSL법’도 있다. 이 방법을 사용하면 5만년 이상 된 유물의 연대도 정확히 측정할 수 있다. 이외에 호수 바닥의 퇴적물을 이용하거나 지층에 포함된 화산재를 이용하는 연대측정 방법도 활발히 연구되고 있다.
<제공:한국과학기술정보연구원>