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가설 설정
- 셋째 분산 - 공분산 (variance-covariance) 행렬의 동질성을 확보해야 한다.넷째 예측변인의 모든 쌍이 선형적 관계에 있어야 한다. 마지막으로 지나친 다중공선성(multicollinearity)이 없어야 한다.
- 이 연구에서는 다음과 같은 방법으로 분석을 실시하였다. 첫째 유물이 발굴된 각각의 유적의 원료산지 가 서로 독립된 개별 장소임을 가정하고 판별분석을 수행하였다. 둘째 이 결과를 바탕으로 진도 용장성 유적과 완도 법화사지 유적의 유물들이 동일한 원료산 지를 갖음을 가정한 후 분석을 실시하고 판별함수를 구하였다.
- 첫째 유물이 발굴된 각각의 유적의 원료산지 가 서로 독립된 개별 장소임을 가정하고 판별분석을 수행하였다. 둘째 이 결과를 바탕으로 진도 용장성 유적과 완도 법화사지 유적의 유물들이 동일한 원료산 지를 갖음을 가정한 후 분석을 실시하고 판별함수를 구하였다. 마지막으로 용장성 유적과 완도 법화사지 유적만을 추출 .
제안 방법
- 마지막으로 용장성 유적과 완도 법화사지 유적만을 추출 . 분석하여 위 결과를 검중하였다.
- 시료의 표면을 탈이온수(deionized water)로 깨끗이 세척한 다음 건조기 내에서 100P로 24시간 건조한 후 텅스텐카바이드 드릴 등을 이용하여 오염된 외부 면을 제거하였다. 시료의 대표성과 균질도를 높이기 위하여 막자사발을 사용하여 분쇄하고, lOOmesh 이하 의 분말을 취하였다.
- 시료의 표면을 탈이온수(deionized water)로 깨끗이 세척한 다음 건조기 내에서 100P로 24시간 건조한 후 텅스텐카바이드 드릴 등을 이용하여 오염된 외부 면을 제거하였다. 시료의 대표성과 균질도를 높이기 위하여 막자사발을 사용하여 분쇄하고, lOOmesh 이하 의 분말을 취하였다. 약 lOOmg의 시료분말을 잘 세척된 폴리에칠렌 용기에 넣고 밀봉하였다.
- sec 이었다. 중성자조사된 각 핵종의 반감기를 고려하여 적정한 시간동안 냉각시킨 후에 계측하였다.
- 각 시료에 대한 특성 감마선 계측은 EG&G ORTEC사의 GMX 25190 검출기(상대효율 : 25%, 분해능 : MCo 핵종의 1332 keV에서 반치폭이 1.9keV) 를 사용하였으며 개인용 컴퓨터 및 EG&G ORTEC 사의 919 MCB와 연결하여 사용하였다. 에너지 및 효율의 검정 .
- 토기, 기와의 원료인 점토는 Si, Al, Fe, Ca, K, Na, Mg 둥의 원소가 주성분을 이루고 있다. 이 실험에서 정량분석한 Ca, K, Na, Fe 원소들은 함량분포의 범위가 서로 겹치는 것들이 많고 변수내 분산이 개개의 정량값의 분산보다 작아 유물의 산지를 구분하는 특성원소로 적합하지 않으므로 통계분석시 제외하였 다꼬 진도 용장성 유적 21번 시료의 Ba 값은 평균값 보다 10배 이상 크게 측정되어 잘못된 값으로 판단하고 통계분석시 평균값으로 대체하였다. 분석시료에 대한 고고학적인 명칭과 특징, 중성자방사화분석으로 구한 각 원소의 함량 등을 Table 2에 요약하였다.
- 유적의 산지를 분류하기 위하여 판별함수로부터 판별점수를 계산하였다. 각 판별함수의 Eigen 값의 증가율을 의미하는 설명변량을 보면 판별함수 1는 72.
- 3 참고). 진도 용장성 유적과 완도 법화사지 유적이 전국적인 범위에서 서로 같은 집단으로 분류되었을지라도 이들 유적만을 포함하는 국지적 분석 결과는 다른 특성을 보일 수 있으므로, 이들 유적만을 대상으로 판별분석을 수행하여 위의 분석 결과와 비교. 검토해야 한다.
- 미량성분분석을 위해 선택된 시료는 각 시료들에 포함된 성분원소와 그 함량들을 조사. 비교, 그리고 검토하는 과정을 거친다.
- 둘째 이 결과를 바탕으로 진도 용장성 유적과 완도 법화사지 유적의 유물들이 동일한 원료산 지를 갖음을 가정한 후 분석을 실시하고 판별함수를 구하였다. 마지막으로 용장성 유적과 완도 법화사지 유적만을 추출 . 분석하여 위 결과를 검중하였다.
대상 데이터
- 그리고 이들 유물과 비교. 검중의 목적으로 충청남도 청양군 관현리 기와 가마터 유적15과 경상북도 청도군 각남면 토기가마터 유적, 전라남도 완도군 장도 청해진(淸海鎭) 유적16의 유물에 대한 분석 결과를 활용하였다D.
- 진도 용장성 유적에서 10종의 시료, 완도 법화사지 유적에서 10종의 시료, 청도 토기가마터 유적에서 12종의 시료, 청양 기와가마터 유적에서 8종의 시료, 그리고 장도 청해진 유적에서 6종의 시료를 입수하여 총 46종의 시료를 분석하였다. 각 유적의 위치를 Fig.
- 준비된 시료분말을 한국원자력연구소의 연구용 원자로인 HANARO 내의 기송관(PTS #1)에서 표준시료 (SRM)와 함께 1시간동안 조사시켰다. 시료의 중성자 조사시의 열중성자선속(thermal neutran flux density) 은 #.
- 에너지 및 효율의 검정 . 교정을 통한 정성 및 정량분석을 위하여 860-1840 keV의 에너지를 갖는 NEN사의 디스크형 다핵종 표준선원을 사용하였다.
- 특성감마선 계측시 중성자 간섭으로 인하여 함께 나타나는 피크를 제외한 후 검출효율이 좋으며 피크 면적이 높게 나타나는 핵종들 중 17개의 핵종을 선택 하여 분석에 이용하였다. 중성자조사 및 방사능 계측Analytical Science & TechiKjlogy 조건 그리고 해당조건에서 분석되어진 원소들올 Table 1에 나타내었다.
데이터처리
- 중성자 방사화분석법으로 결정된 미량성분 원소들에 대한 수학적 통계처리를 위해 SPSS(statistical package for the social science) for wiftdows(Ver. 10.0)를 이용하였다. '
- 시료에 함유되어 있는 원소들의 정량분석은 핵 데 이터18가 내장되어 있고 Table 1에 정해진 분석조건에 따라 계수율, 성분함량, 계측오차 및 검출한계 둥의 자료가 자동으로 계산되는 Labview 5.0으로 작성한 POWER-NAA 통합전산프로그램19을 사용하였다 방사 능 계측의 검출한계 값은 10%의 계측불확도를 허용하 는 조건인 Currie의 정의30를 사용하여 계산하였다.
- 암석학적 특성에 따라 분류한 후 이를 고고학적 개념과 대웅시켜 집단(group)으로 분류하는 것이고, 다른 하나는 미지의 시료를 이들 집단에 사상(mapping)하기 위한 함수를 세우는 것이다. 첫번째 작업을 위해 분석된 시료들에 대해 다중상관분석 (multiple correlation analysis)2]- 판별 분석(discriminant analysis)을 수행하였고 두번째 작업을 위해 이들 판별분석을 통해 얻어진 결과로부터 판 별함수(Fisht's linear discriminant hmction)를 도출했다.
- 진도 용장성 유적과 완도 법화사지 유적에서는 문양과 형태가 동일한 암숫막새 유물이 출토되었다. 중 성자방사화분석을 통해 얻어진 미량성분원소들에 대 하여 다중상관분석과 판별분석을 수행하였다. 다중상 관분석 결과 미량성분원소 [La : Sm]과 [Lu : Yb] 사이에 높은 선형 증가의 관계가 존재하였으며 이를 바탕으로 판별분석 결과 미량성분원소 Cr, Sc, (Lu, Yb)), Eu에 대하여 청도 토기 가마터 유적, 청양 기와 가마터 유적, 진도 용장성 유적과 완도 법화사지 유적, 장도 청해진 유적은 95% 이상의 분류정확도로 유물의 원료산지가 서로 명확히 구분되었다.
이론/모형
- 이 연구에서는 진도 용장성 유적과 완도 법화사지 유적의 암숫막새 유물에 대한 원료산지 추정을 주 연 구대상으로 하고 이의 분석을 위해 미량성분원소 분 석법인 중성자 방사화분석법 (neutron activation analysis: NAA)13.14를 사용하였다. 그리고 이들 유물과 비교.
성능/효과
- 둘째 다변량(multivaiiate) 정상성을 따라야 한다. 셋째 분산 - 공분산 (variance-covariance) 행렬의 동질성을 확보해야 한다.넷째 예측변인의 모든 쌍이 선형적 관계에 있어야 한다.
- Cr, Sc, J, Eu의 원소 들은 단계적 판별분석 과정에서 유적의 산지를 유의 미하게 분류하는 모든 원소들이다. 단계별 lambda 값을 사용하여 예측변수들의 추가에 따른 설명 증가율 W 2을 알 수 있으며, Cr만으로 유적의 산지를 분류하는 함수 모델에 대하여 60.4%의 높은 설명도를 갖고 있었으며 Sc가 포함될 때 약 29%의 설명도가 증가하였다. 따라서 유적의 산지를 분류하는 판별모델에서 통계적으로 유의미한 원소들 중 Cr이 가장 중요한 원소이고 Sc, J, Eu의 순서임을 알 수 있다.
- 4%의 높은 설명도를 갖고 있었으며 Sc가 포함될 때 약 29%의 설명도가 증가하였다. 따라서 유적의 산지를 분류하는 판별모델에서 통계적으로 유의미한 원소들 중 Cr이 가장 중요한 원소이고 Sc, J, Eu의 순서임을 알 수 있다.
- 이상의 판별분석 결과 진도 용장성 유적과 완도법화 화사지 유적은 서로 구분되지 않는 하나의 집단이고, 각 유적들 사이의 분류 정확도는 95% 이상으로 서로 뚜렷히 구분되었다. 또한 장도 청해진 유적은 진도용 장성 유적과 완도 법화사지 유적과 지리적으로 상당히 근접한 곳에 위치하고 있으나 이들 집단간의 원료 산지는 완전히 다름을 알 수 있다.
- 중 성자방사화분석을 통해 얻어진 미량성분원소들에 대 하여 다중상관분석과 판별분석을 수행하였다. 다중상 관분석 결과 미량성분원소 [La : Sm]과 [Lu : Yb] 사이에 높은 선형 증가의 관계가 존재하였으며 이를 바탕으로 판별분석 결과 미량성분원소 Cr, Sc, (Lu, Yb)), Eu에 대하여 청도 토기 가마터 유적, 청양 기와 가마터 유적, 진도 용장성 유적과 완도 법화사지 유적, 장도 청해진 유적은 95% 이상의 분류정확도로 유물의 원료산지가 서로 명확히 구분되었다. 그러므로 진도 용장성 유적과 완도 법화사지 유적에서 출토된 암숫막새 유물들의 원료 산지가 서로 동일함을 알 수 있다.
후속연구
- 이들 원소의 상관관계는 이 연구에서 분석한 Ca, K, Na, Fe 와 같은 주성분 원소를 따르는 미량원소의 집단일 가능성 또는 유물의 산지연구를 수행함에 있어 점토 성분원소들 사이의 구속조건 (constraint codition)일 가능성을 시사하고 있으나, 지구화학적으로 어떠한 의미가 있으며 산지연구에 어떠한 영향을 미칠 것인가는 누락된 다른 원소들과 보다 많은 시료의 분석 후에 검토해 보아야 할 것이다.
- 또한 고고학적인 관점에서 동일한 편년을 갖는 이들 유적의 특성상 동일 제작소에 제작되었거나 동일 기술집단에서 제작하였을 가능성이 높다고 추론할 수 있다. 이를 확인하기 위해 인근 지역의 토양시료와 가마터 유적들에 대한 추가 연구가 필요하다.
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