[논문]산소동위원소 분석을 이용한 신석기시대 연대도 패총의 굴 (Crassostrea gigas) 채집 계절성 연구

안덕임; 이인성

doi:10.9710/kjm.2015.31.1.43

산소동위원소 분석을 이용한 신석기시대 연대도 패총의 굴 (Crassostrea gigas) 채집 계절성 연구
Seasonality of shellfish gathering using oxygen isotope analysis of Crassostrea gigas from the Neolithic Yeondae-do shell midden site, Tongyeong, Korea 원문보기

한국패류학회지 = The Korean journal of malacology, v.31 no.1, 2015년, pp.43 - 48

안덕임 (한서대학교 문화재보존학과) , 이인성 (서울대학교 지구환경과학부)

Abstract ▼ AI-Helper

Oxygen isotope ratios (${\delta}^{18}O$) of three Pacific oyster (Crassostrea gigas) specimens from the Neolithic Yeondae-do shell midden site, Tongyeong, Korea, were analyzed to determine the seasonality of shellfish gathering and site occupation. Oxygen isotope samples were taken from the left valve hinge sections of the specimens. Oxygen isotope values ranged between -0.1 ‰ and -2.4 ‰, between -0.2 ‰ and -2.9 ‰, and between 0.3 ‰ and -2.8 ‰ in oyster specimen #one, #two and #three, respectively. The isotope profiles showed seasonal temperature cycles, providing information related to the seasonality of shellfish gathering and site occupation. Hinge-edge oxygen isotope values of the specimens showed decreasing trends after passing through maximum values (winter), indicating that they formed during spring. Thus it can be assumed that during spring season, oysters were gathered and the site was occupied.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

굴을 이용한 산소동위원소 분석이 고고학적인 계절성 연구에 유용한 것으로 밝혀진 만큼 보다 많은 분석 연구를 통해 고고학적인 문제 해결에 기여하여야 할 것이다. 본 연구에서는 신석기시대 생업경제 체계 연구의 일환으로 통영 연대도 패총에서 출토된 굴을 이용한 산소동위원소 분석을 실시하여 당시의 패류 채집 및 유적 점유 계절성을 밝히고자 한다.
본 연구에서는 신석기시대 연대도 유적의 생업경제 연구의 일환으로 패총을 주로 구성하는 굴의 채집 계절과 유적 점유 계절성을 밝히기 위해 산소동위원소 분석을 실시하였다.
이와 같이 계절적인 수온 변화 주기를 잘 반영하는 연대도 패총의 굴 패각 시료가 기록하고 있는 고수온(palaeotemperature) 을 살펴보기로 한다. 이 굴 시료가 성장하던 당시의 고수온은 다음과 같은 Craig (1965) 의 온도방정식에 따라 계산할 수 있다.

가설 설정

(δc: 시료의 탄산염 성분의 산소동위원소 값, δw: 주변 해수의 산소동위원소 값, 과거 해수의 산소동위원소 값을 알 수 없기 때문에 통상적인 방법에 따라 0으로 가정하였다. )

제안 방법

반응 시킨 시료를 다시 초음파 세척기를 이용하여 10 분간 세척한 후에 분말 시료 채집을 위하여 자연 상태로 건조시켰다. 건조된 패각 시료는 최대 성장축을 따라 저속 다이아몬드 휠 절단기 (Low Speed Diamond Wheel Saw/SBT Model 650) 를 이용하여 반으로 절단하였다. 반으로 절단된 시료의 경첩 부위의 평평한 단면을 따라 직경 0.
연대도 패총에서 출토된 굴 패각 시료에 대한 산소동위원소 분석 방법은 다음과 같다. 먼저 분석을 위하여 선별된 시료는 물로 깨끗하게 세척한 후, 초음파세척기에서 10 분간 세척 과정을 거쳤다. 시료를 자연 건조한 후에 유기물의 제거를 위해 15%의 과산화수소 (H₂O₂) 에 담가 약 24 시간 동안 반응시켰다.
이러한 자연환경은 신석기시대의 수렵ㆍ채집민의 생계전략과 주거 생활 등에 결정적인 영향을 미치게 된다. 연대도의 신석기시대 사람들이 활발하게 이용하였던 굴이 채집된 계절을 밝힘으로써 당시의 패류 채집 양상과 유적이 점유된 계절 등을 알 수 있게 된다.

대상 데이터

건조된 패각 시료는 최대 성장축을 따라 저속 다이아몬드 휠 절단기 (Low Speed Diamond Wheel Saw/SBT Model 650) 를 이용하여 반으로 절단하였다. 반으로 절단된 시료의 경첩 부위의 평평한 단면을 따라 직경 0.5 mm의 치과용 드릴을 이용하여 산소동위원소 분석을 위한 분말시료를 약 4.0-37.7 mg 채집하였다. 패각 시료 1의 경우 육안으로 성장 패턴을 확인하는 것이 쉽지 않아 일정 간격으로 총 16개의 분말시료를 채집하였으며, 시료 2와 3은 육안으로 성장패턴이 구분되어 성장 패턴에 맞춰 각각 17 개와 18 개의 분말시료를 채집하였다 (Fig.
본 연구를 위한 굴 패각 시료는 경상남도 통영시 산양읍 연곡리 연대도 패총에서 출토된 것이다. 연대도는 통영항 남쪽 18 km 지점의 동경 128°24´, 북위 34°42´에 위치한다 (Fig.
산소동위원소 측정에 사용된 표준시료는 NBS-18과 NBS-19이며, 표준시료의 반복 분석에 의해 산출된 분석값의 재현성은 ± 0.1‰이다.
본 연구에 이용된 굴 좌각 시료는 모두 3점이며 편의상 패각 시료 1-3으로 명명하였다. 이들 시료는 연대도 패총의 패각층 구성 연구를 위해 발굴 과정 중 나지구의 Bpit와 G10pit에서 채취된 패각층 시료에서 선별된 것이다. 패각 시료 1-3은 각각 Bpit C27, C29번과 G10pit C21번의 패각층 시료에서 선별되었다.
2). 채집된 분말시료는 한국기초과학지원연구원 오창센터 환경과학연구부에 있는 Thermo Scientific 사의 GasBench Ⅱ를 이용하여 약 70℃ 온도에서 105% 인산(H₃PO₄) 에 용해시킨 후에 헬륨 기체와 함께 GC column을 통과시켜 이산화탄소 (CO₂) 기체를 분리해 내었다. 분리된 이산화탄소 기체는 online 방식을 통해 헬륨 기체와 함께 질량분석기로 이동되어 동위원소 조성 (질량수 44, 45, 46) 이 분석되었다.
이들 시료는 연대도 패총의 패각층 구성 연구를 위해 발굴 과정 중 나지구의 Bpit와 G10pit에서 채취된 패각층 시료에서 선별된 것이다. 패각 시료 1-3은 각각 Bpit C27, C29번과 G10pit C21번의 패각층 시료에서 선별되었다.
7 mg 채집하였다. 패각 시료 1의 경우 육안으로 성장 패턴을 확인하는 것이 쉽지 않아 일정 간격으로 총 16개의 분말시료를 채집하였으며, 시료 2와 3은 육안으로 성장패턴이 구분되어 성장 패턴에 맞춰 각각 17 개와 18 개의 분말시료를 채집하였다 (Fig. 2). 채집된 분말시료는 한국기초과학지원연구원 오창센터 환경과학연구부에 있는 Thermo Scientific 사의 GasBench Ⅱ를 이용하여 약 70℃ 온도에서 105% 인산(H₃PO₄) 에 용해시킨 후에 헬륨 기체와 함께 GC column을 통과시켜 이산화탄소 (CO₂) 기체를 분리해 내었다.

성능/효과

O) 은 수온이 낮을 때 높은 값을 보이고 수온이 높을 때 낮은 값을 보인다. 분석 결과 연대도 패총의 굴 패각 시료 3점의 산소동위원소 값은 주기성을 보이며 증감하고 있어 (Fig. 3-5), 계절적인 수온의 변화 주기를 잘 반영하고 있는 것으로 판단된다. 패각 시료 1의 산소동위원소 값은 - 0.
연대도 패총의 굴 패각 시료 3점에 대한 분석 결과 산소동위원소 값은 각각 - 0.1 ‰- - 2.4 ‰, - 0.2 ‰- - 2.9 ‰, 0.3 ‰- - 2.8 ‰ 범위에서 주기성을 보이며 증감하고 있어 계절적인 수온의 변화 주기를 잘 반영하는 것으로 나타났다.

후속연구

국내에서는 굴의 성장선 분석을 이용한 계절성 연구는 아직 이루어진 바 없고, 산소동위원소 분석 사례 (An, 1997; An and Lee, 2014) 도 많지 않은 실정이다. 굴을 이용한 산소동위원소 분석이 고고학적인 계절성 연구에 유용한 것으로 밝혀진 만큼 보다 많은 분석 연구를 통해 고고학적인 문제 해결에 기여하여야 할 것이다. 본 연구에서는 신석기시대 생업경제 체계 연구의 일환으로 통영 연대도 패총에서 출토된 굴을 이용한 산소동위원소 분석을 실시하여 당시의 패류 채집 및 유적 점유 계절성을 밝히고자 한다.
국내에서는 고고학적인 굴을 이용한 계절성 연구에 성장선 분석은 시도된 바 없으며 산소동위원소 분석 연구도 많지 않은 실정이다. 굴을 이용한 산소동위원소 분석이 고고학적인 계절성 연구에 유용한 것으로 밝혀진 만큼 보다 많은 분석 연구를 통해 고고학적인 문제의 해결에 기여해야 할 것이다. 또한 고 비용의 산소동위원소 분석을 대신할 성장성 분석 연구도 시급하게 이루어져야 할 과제이다.
다만 본 연구에서 분석된 시료가 3점에 불과하기 때문에 대표성을 갖는다고 할 수 없다. 그 당시 전반적인 굴 채집 양상과 패총의 점유계절을 밝히기 위해서는 좀 더 많은 시료를 분석할 필요성이 있다.
굴을 이용한 산소동위원소 분석이 고고학적인 계절성 연구에 유용한 것으로 밝혀진 만큼 보다 많은 분석 연구를 통해 고고학적인 문제의 해결에 기여해야 할 것이다. 또한 고 비용의 산소동위원소 분석을 대신할 성장성 분석 연구도 시급하게 이루어져야 할 과제이다.
그러므로 연대도 패총 굴 패각 시료의 산소동위원소 값에서 환산된 고수온은 최저수온을 제외하면 이 지역의 현재 해수온과 상당히 근접한 것으로 볼 수 있고, 그 당시 고환경은 현재와 크게 다르지 않았을 것으로 추정된다. 또한 패각 시료 3점이 고수온을 잘 반영하고 있으므로 굴을 이용한 패류 채집 계절성 및 유적 점유 계절성 연구에 이용할 수 있는 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	패각 시료 1이 최저 수온기인 겨울을 지나 수온이 상승하는 봄철에 채집된 것으로 판단되는 이유는?	먼저 패각 시료 1의 채집 계절을 살펴보기로 한다. 이 시료의 산소동위원소 값은 각정부로부터 낮아졌다 높아지면서 첫 번째 저수온기 (분말시료 14) 를 거친 다음 고수온기, 저수온기를 반복적으로 거치고 마지막 저수온기 (분말시료 2) 를 지나 수온이 상승하는 양상을 보인다. 이 시료가 채집된 계절을 말해주는 분말시료 1은 마루를 지나 하강하는 시점에 위치하며 산소동위원소 값은 -1.2‰이다. 따라서 이 굴 시료는 최저 수온기인 겨울을 지나 수온이 상승하는 봄철에 채집된 것으로 판단된다.
	패총의 주 구성 패류인 굴(Crassostrea gigas)의 채집 계절을 밝히는 것은 무엇을 이해하는데 중요한가?	신석기시대에 형성된 연대도 패총의 주 구성 패류인 굴(Crassostrea gigas) 의 채집 계절을 밝히는 것은 패총 유적의 성격 뿐 아니라 당시의 식생활, 생계전략, 주거 패턴을 이해하는데 중요하다. 우리나라는 계절적인 환경변화가 크기 때문에 지역적으로 유용한 식량자원은 계절에 따라 달라진다.
	굴은 대부분의 패류와 달리 패각의 일부인 좌각의 경첩 부위가 이러한 분석에 이용되고 있는 이유는?	굴은 대부분의 패류와 달리 패각의 일부인 좌각의 경첩부위가 이러한 분석에 이용되고 있다. 굴의 패각은 불규칙하게 성장하고 형태 변이가 커서 성장선 분석이 어려울 뿐 아니라 쉽게 파손되어 분석에 적합한 완형의 고고학적 시료를 확보하기 어렵기 때문이다. 이에 반하여 비교적 단단하여 잘 보존되는 굴 좌각의 경첩은 연중 성장기록 (성장선) 을 규칙적으로 기록하므로 계절성 연구에 이용할 수 있다 (Kent, 1988; Kirby et al.

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통영시 2013 통계연감.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

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용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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