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문제 정의
- 본 연구에서는 진주-마산간 남해고속도로 확장 구간(6공구) 내 고고학 발굴지역에서 과거 경작지로 추정되는 문화층에 대해 농경의 가능성을 확인하고자 한다. 이를 위하여 현재 함안 IC 가 위치한 트렌치 노두에서 등간격으로 채취한 토양 시료를 대상으로 식물규소체 분석을 행하였다.
- 이를 위하여 현재 함안 IC 가 위치한 트렌치 노두에서 등간격으로 채취한 토양 시료를 대상으로 식물규소체 분석을 행하였다. 특히 식물 규소체 산출 경향으로 조사지점의 농경 특성과 지형과의 관계에 대해서도 검토하였다.
가설 설정
- 본 분석시료인 토양층도 주로 하부층에서 유기질 성분이 다소 많아서 암회색을 띠고 있어 이러한 가정을 지지한다. 그러나 본 토양트렌치 주상도의 토색만으로는 유기질 포함 여부를 뚜렷이 파악하기는 어렵다.
제안 방법
- 10.40-8.95m의 총 1.45m 두께를 10cm 간격으로 채취하여 16개 층준에 대하여 식물규소체 분석을 실시하여 각 층준별 총 10개 형태별로 종류를 동정하였다. 이 중에서 가장 많이 확인된 것은 장방형(elongate)이며, 다음으로는 부채형(fan), 침형(point), 아령형(bilobate), 론델형(rondel), 안장형(saddle), 사각형(rectangular), 사다리형(trapezoid), 판형(plate), 십자형(cross)의 순으로 나타났다.
- 건조시킨 5g의 토양시료에 과산화수소(H2O2)를 사용하여 유기물을 분해한 뒤 염산(HCl)으로 처리하였다. 또한 초음파 조사(照射)를 통해 시료를 분쇄하고, 입도분석용 체에 거른 후 비중 2.3 용액을 사용하여 식물규소체를 추출하였다.
- 미국 열대기후지역의 벼과식물에서 나타나는 단세포 식물규소체(규소괴)의 종류와 분포 특성을 파악하여 식물규소체의 동정표를 제시하였던 Piperno and Pearsall(1998)은 벼과식물의 단세포 식물규소체의 산출 특성을 론델형, 안장형, 아령형, 십자형 형태로 제시하였다. 본 연구에서 식물규소체의 형태 분류는 이지영(2008), 윤순옥 외(2009)의 연구결과를 이용하였으며, 부채형(fan)을 비롯하여 아령형(bilobate), 안장형(saddle), 론델형(rondel), 침형(point), 사각형(rectangular), 판형(plate), 사다리형(trapezoid), 장방형(elongate)을 구분하였다.
- 2). 이곳에서 토양주상도를 작성하였고 층준 간에 대략 등간격으로 토양시료를 채취하여 이를 대상으로 식물규소체 분석을 진행하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 소하천의 범람원에 조성한 트렌치의 토양주상도를 대상으로 식물규소체 분석을 행하였다. 함안 묘사리 일대는 곡저평야 보다 대하천 본류와 만나는 경계부에 위치하여 농경활동과 밀접하게 관련되어 있다.
- 식물규소체 분석을 위하여 트렌치를 조성한 조사 지역은 함안군 가야읍 소재로서 조사지점 주변에는 남강의 지류천인 함안천이 형성한 충적평야가 넓게 전개되고 있다. 함안천에 합류하는 소하천은 천제봉(224.
- 일반적으로 지류천 하류 구간은 여름의 장마나 홍수시에 본류 범람원의 지하수위가 상승함에 따라 영향을 받는다. 연구지역은 함안천 범람원이 남강의 수위 상승에 영향을 받고, 이어서 조사지역의 소유역 범람원도 함안천의 수위에 의해 통제되어 홍수시 물빠짐이 불량하다. 따라서 합류 구간에 인접한 범람원이나 곡저평야와의 경계부에 해당하는 지점에서 습지가 형성되기 쉽다.
- 본 연구에서는 진주-마산간 남해고속도로 확장 구간(6공구) 내 고고학 발굴지역에서 과거 경작지로 추정되는 문화층에 대해 농경의 가능성을 확인하고자 한다. 이를 위하여 현재 함안 IC 가 위치한 트렌치 노두에서 등간격으로 채취한 토양 시료를 대상으로 식물규소체 분석을 행하였다. 특히 식물 규소체 산출 경향으로 조사지점의 농경 특성과 지형과의 관계에 대해서도 검토하였다.
- 조사지역은 소하천의 곡저평야와 대하천 본류가 만나는 경계부에 위치한다. 따라서 홀로세 중기 이래 범람원이 충분히 매적되지 못한 경우에는 다량의 강우시 낙동강과 같은 대하천 수위가 높아지면서 배수가 불량한 환경이 조성되어 토탄질의 습지 토양이 형성될 수 있었을 것이다.
- 이러한 평야의 발달에는 또한 거의 동서방향의 지질구조선도 함께 영향을 미쳤을 것이다. 조사지점은 이 곡저평야의 하류부 구간에 해당하며 함안천 충적평야와 거의 맞닿아 있다.
이론/모형
- 식물규소체의 동정은 Carl Zeiss社의 Axiolab 광학현미경(x400)에서 프레파라트 1개를 다 볼 때까지 진행하였다. 미국 열대기후지역의 벼과식물에서 나타나는 단세포 식물규소체(규소괴)의 종류와 분포 특성을 파악하여 식물규소체의 동정표를 제시하였던 Piperno and Pearsall(1998)은 벼과식물의 단세포 식물규소체의 산출 특성을 론델형, 안장형, 아령형, 십자형 형태로 제시하였다.
성능/효과
- 20m 부근에서는 약 30개 미만으로 감소하였다가 다시 상부로 오면서 증가하는 양상을 보인다. 가장 많이 산출된 장방형은 식물규소체의 총량의 층상변화와 거의 유사한 산출 경향을 보이며, 전 층준에 걸쳐 약 800개 이상이 확인되며 최대 3,000개 정도의 장방형이 확인되었다.
- 농경 활동의 직접적인 지시자로 언급되는 재배벼(Oryza sativa)는 전 층준에서 출현하며, 평균 40개 내외의 식물규소체가 확인되었다. 특히 최하부 8.
- 또한 부채형 식물규소체 분류군은 대략 벼(Oryza sativa), 갈대속(Phragmites), 기장족 (Paniceae), 쇠풀족(Andropogoneae), 나바랭이아과(Chloridoideae), 억새속(Miscanthus)이 확인되었다. 이들 분류군의 출현 경향을 정량화하여 식물규소체 다이어그램을 완성하였으며(Table.
- 식물규소체 분석 결과는 화분에 비해 적용범위가 좁지만 식물규소체가 반영구적으로 토양 중에 잔류하여 시료 선택에 거의 제한을 받지 않으므로 시, 공간적인 연구의 폭이 넓다. 묘사리 분석 결과, 토양층의 전 층준에서 갈대속(Phragmites)은 재배벼(Oryza sativa)와 유사한 산출 경향을 보이며 최하부층에서 가장 높았다. 저 습지에 주로 생육하는 갈대나 수전에서 주로 경작되는 재배벼의 생태 조건에 비추어볼 때 범람원의 매적과정 초기단계에 지하수위가 보다 높아서 이들 식물의 성장에 매우 적합하였을 것으로 판단된다.
- 본 식물규소체 분석시료는 하부층준을 제외하면 전체적으로 황갈색을 띠어 토색만으로 유기질 포함 여부나 농경층을 확인하기가 다소 어렵고 식물규소체 분석이 가장 적절한 방법으로 판단되었다. 분석 결과, 토양층의 전 층준에서 갈대속(Phragmites)과 재배벼(Oryza sativa)는 유사한 산출 경향을 보이며 최하부층에서 가장 높았다.
- 본 식물규소체 분석시료는 하부층준을 제외하면 전체적으로 황갈색을 띠어 토색만으로 유기질 포함 여부나 농경층을 확인하기가 다소 어렵고 식물규소체 분석이 가장 적절한 방법으로 판단되었다. 분석 결과, 토양층의 전 층준에서 갈대속(Phragmites)과 재배벼(Oryza sativa)는 유사한 산출 경향을 보이며 최하부층에서 가장 높았다. 이들의 생태 조건에 따라 최하부층 토양 형성시기에 지하수위가 보다 높은 저습한 환경이 조성되어 번성하였을 것이다.
- 함안 묘사리 일대는 곡저평야 보다 대하천 본류와 만나는 경계부에 위치하여 농경활동과 밀접하게 관련되어 있다. 분석결과, 하부 층준에서는 벼와 함께 갈대속, 기장족, 쇠풀족이 함께 증가하여 저습한 환경에서 농경 활동이 시작되었던 것으로 판단된다. 주변 지역에서는 기장족과 쇠풀족을 중심으로 하는 논잡초나 기장, 조, 피와 같은 밭작물과 강아지풀, 돌피와 같은 잡초류가 함께 생육하는 환경이었을 것이다.
- 침형은 전 층준에서 평균 480개 이상이 확인되며, 상부로 오면서 약 580개 이상이 연속적으로 출현한다. 사각형은 상부로 오면서 약 80-100개 내외가 확인되었으며, 사초과에서 주로 형성되는 판형이 상부로 오면서 증가하여 약 30여 개가 확인된다. 사다리형은 상부로 올수록 증가하며 약 50개 정도가 확인되며, 10.
- 45m 두께를 10cm 간격으로 채취하여 16개 층준에 대하여 식물규소체 분석을 실시하여 각 층준별 총 10개 형태별로 종류를 동정하였다. 이 중에서 가장 많이 확인된 것은 장방형(elongate)이며, 다음으로는 부채형(fan), 침형(point), 아령형(bilobate), 론델형(rondel), 안장형(saddle), 사각형(rectangular), 사다리형(trapezoid), 판형(plate), 십자형(cross)의 순으로 나타났다.
- 조사지점은 식물규소체 분석 결과에서 함안천 범람원의 농경특성을 파악할 수 있는 적절한 장소로 판단된다(Fig. 1). 고고학적인 조사도 함께 진행되었으므로 발굴지점을 중심으로 트렌치가 굴착되었다(Fig.
- 식물규소체 산출량은 하부층준에서 상부층준으로 오면서 점차 증가하였으나 재배벼의 식물규소체 산출량은 총량과 비례하지 않았다. 즉 맨하부 층준(9.20-8.95m)에서 총 식물규소체는 약 2,000개로 가장 적게 산출되었고, 벼의 규소체는 가장 많았다. 피크를 보이는 층준은 중간층인 9.
후속연구
- 그러나 토양주상도는 대체로 밝은 명갈색 계통의 색상을 띠며 유기질 성분이 많지 않고, 더욱이 경작층과 비경작층의 구분이 토색만으로는 매우 어렵다. 그러한 원인은 대략 지질구조선이 지나면서 사면경사가 급한 곡저평야에 위치하고 있어서 퇴적물의 공급량이 많은데 비해 습지가 오래 유지되는 동안 유기물이나 기타 무기염류의 집적량이 매우 적은데 기인할 것으로 판단된다.
- 실제로 벼는 전 층준에서 꾸준하게 확인되었으므로 이러한 가정이 유의할 것으로 생각되지만, 조사 층준에서 재배벼(Oryza sativa)의 산출 특성으로 단순히 검토한다면 농경활동의 집약 정도가 달라진다. 따라서 식물규소체 분석 결과를 해석함에 있어서 비율만으로 판단하면 오류가 있을 가능성을 전제하여야 할 것이다.
- 따라서 고고학적 발굴성과와 함께 식물규소체 분석결과, 연구지역에서는 거의 상부층까지 농경활동이 지속되었으나 층준 상부의 활발한 농경활동 등으로 인한 토양층 교란으로 벼의 식물규소체 확인이 어려웠다. 연구지역내 농경활동 증거는 추후 문화유적 내 발굴 과정에서 동일 층준에서 확인된 출토 유구/유물 및 토층 발굴 성과 자료와의 대비를 통해 더 정확하고 높은 수준의 결과를 파악할 수 있으므로 고고학적 발굴성과와의 대비가 필요할 것이다.
- 미화석분석 결과는 다량의 산출량을 기초로 정량적인 통계값을 적용하는데 산출량이 적은 시료 일수록 정확도가 낮아질 수 있다. 즉 하부층(9.20-8.95m)은 규소체 산출 총량은 가장 적은 층준이므로 벼 규소체의 산출 비율로 농경활동의 집약 정도를 단순히 규정짓기보다는 더 많은 증거를 수집하여 다양한 측면에서 정확도를 높여야 할 것이다. 본 주상도에서 전체 총량이 가장 많았던 시기는 대략 중간 층준의 9.
- 재배벼가 가장 높은 층준인 하부 층준에서 농경 활동이 가장 활발했을 가능성이 있다. 한편 상부층으로 오면서 재배벼(Oryza sativa)의 경작이 더욱 집약적으로 이루어졌을 것이지만, 연대값이 충분하지 않고 다양한 분석이 요구된다. 따라서 범람원의 저습한 정도와 벼경작과의 관계도 단정하기 어렵다.
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