[논문]위글 매치를 이용한 서천 봉선리 유적 출토 목곽고의 방사성탄소연대 측정

이광희; 김수철

doi:10.12654/jcs.2018.34.1.04

위글 매치를 이용한 서천 봉선리 유적 출토 목곽고의 방사성탄소연대 측정
Wiggle Matched Radiocarbon Dates of Wooden Warehouses Excavated at the Bongseon-ri Site in Seocheon, Korea 원문보기

보존과학회지 = Journal of conservation science, v.34 no.1, 2018년, pp.31 - 37

이광희 (한국전통문화대학교 문화재보존과학과) , 김수철 (한국전통문화대학교 문화재보존과학과)

초록
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서천 봉선리 유적에서 출토된 목곽고의 제작 연대는 출토된 토층 및 토축부의 축조방법으로 5세기 전후로 추정되었다. 정확한 연대를 확인하고자 목곽부재 3점에 대해 위글매치를 이용한 방사성탄소연대분석을 실시하였다. 목곽부재 1(BSMG 01)의 최외각 연륜은 95.4% 신뢰구간에서 AD 431~551년, 목곽부재 2(BSMG 06)는 AD 460~570년으로 확인되었고 목곽부재 3(BSMG 12)은 AD 240~430년 또는 AD 490~510년으로 산출되었다. 목부재 3점의 공통 연대는 AD 490~510년으로 고고학적으로 추정된 연대와 일치하였으며, 위글매치를 이용한 방사성탄소연대측정의 정확성을 입증할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

It was estimated that wooden warehouses excavated from Bongseon-ri site in Seocheon were built around the 5th century according to the soil layers and construction methods of earthen structures. In order to identify the exact date, three wooden materials (BSMG 01, 06, and 12) from wooden warehouses were analyzed through radiocarbon dating using wiggle match. The outermost ring of BSMG 01 produced a radiocarbon date (95.4% confidence interval) of AD 431~551, BSMG 06 produced a date of AD 460~570, and BSMG 12 produced dates of either AD 240~430 or AD 490~510. The common age of the three wooden materials was identified as AD 490-510 and coincided with the original estimated archaeological age. Therefore, this study proved the accuracy of radiocarbon dating using wiggle match.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

5 m로 현재까지 발견된 백제 목곽고 가운데 최대크기이며(Figure 1), 내부에서는 토기류, 동 ․ 식물 유존체, 목기류 등 다양한 유물이 출토되었으나 정확한 연대를 추정할 수 있는 유물과 자료는 매우 적었다(Chungnam Institute of History and Culture, 2016). 따라서 본 연구에서는 서천 봉선리 유적에서 출토된 목곽고 부재에 대해 위글매치를 이용한 방사성탄소연대측정을 통해 목곽고가 제작된 정확한 연대를 확인하고자 하였다.
본 연구에서는 서천 봉선리 유적에서 출토된 목곽고 부재들을 대상으로 방사성탄소연대 측정을 실시하여 목곽고가 제작된 정확한 연대를 확인하고자 하였다. 총 3점의 부재들을 대상으로 진행하였으며, 그 중 다수의 연륜이 관찰되는 2점(BSMG 01, BSMG 06)을 선별하여 위글매치를 이용한 방사성탄소연대측정을 실시하였다.

제안 방법

Ring-width chronologies from wooden materials for BSMG 01, BSMG 06 and BSMG 12 (X-axis: tree-ring number, Y-axis: tree-ring width × 100 mm).
이 중 가공된 표면을 관찰하여 나이테가 노출되어 있는 단면을 포함하고 있으며, 수피부에 매우 근접할 것으로 추정되는 2점의 부재를 선별하여 위글매치를 이용한 방사성탄소연대분석을 실시하였다(Figure 2B, 2C). 또한 완전한 수피를가지고 있는 부재 1점이 확인되어 방사성탄소연대측정을 단독으로 실시하였다(Figure 2D). 연대측정에 앞서 수종분석을 실시하여 3점의 부재들은 모두 참나무과 참나무속 상수리나무아속 중 상수리나무류로 식별되었다.
위글매치를 이용한 방사성탄소연대측정을 위해서는 정확한 연륜수와 연륜경계를 확인하는 것이 매우 중요하다. 선별된 3점을 관찰하여 확인되는 연륜은 LINTAB 측정기를 이용하여 연륜폭을 0.01 mm단위까지 측정하였다.
서천 목곽고는 3 m 이상의 대형부재 56점을 포함한 약 340개의 목부재들로 이루어져 있었다(Figure 2A). 이 중 가공된 표면을 관찰하여 나이테가 노출되어 있는 단면을 포함하고 있으며, 수피부에 매우 근접할 것으로 추정되는 2점의 부재를 선별하여 위글매치를 이용한 방사성탄소연대분석을 실시하였다(Figure 2B, 2C). 또한 완전한 수피를가지고 있는 부재 1점이 확인되어 방사성탄소연대측정을 단독으로 실시하였다(Figure 2D).
본 연구에서는 서천 봉선리 유적에서 출토된 목곽고 부재들을 대상으로 방사성탄소연대 측정을 실시하여 목곽고가 제작된 정확한 연대를 확인하고자 하였다. 총 3점의 부재들을 대상으로 진행하였으며, 그 중 다수의 연륜이 관찰되는 2점(BSMG 01, BSMG 06)을 선별하여 위글매치를 이용한 방사성탄소연대측정을 실시하였다.

대상 데이터

Figure 2. The materials of wooden warehouse. (A) Wooden materials in the water tank, (B) Wooden material 1(BSMG01), (C) Wooden material 2(BSMG 06), (D) Wooden material 3(BSMG 12).
본 연구는 2016년에 충청남도 서천군에서 발주한 서천 봉선리 유적 목곽고 보존처리 사업의 일환으로 이루어졌다.

데이터처리

유의성 검정은 확률분포에서 전체일치도(A : overall agreement)와 수용한계(An : acceptability threshold)를 비교하는 χ²(카이제곱)검정으로 실시하였으며, 전체 일치도 A가 수용한계 An 보다 클 때 χ2 검정을 만족하며 wiggle matching 분석 결과를 신뢰할 수 있다.

이론/모형

방사성탄소연대측정은 신뢰성과 교차검정을 위해 미국BETA연구소(BSMG 01)와 한국지질자원연구원(BSMG06, BSMG 12)에 의뢰하였으며 시료의 전처리는 산-알칼리-산(AAA)법으로 진행되었다. Wiggle-matching 분석에 사용된 미지의 나이테 시료들은 실제 연대가 가장 오래된 것부터 최근 것 순서로 정렬한 후, 각 시료들의 방사성탄소연대 Gaussian 확률분포를 보정 프로그램에서 Bayesian통계 분석법으로 계산하면, 매우 정확한 보정연대 확률분포를 산출해 낼 수 있다(Ramsey et al.

성능/효과

2점의 부재들에 대한 위글매치 분석 결과, BSMG 01의 최외각 연륜에 대한 연대 구간이 95.4% 신뢰구간에서 AD430~550년으로 산출되었으며, BSMG 06의 최외각 연륜은 AD 460~570년으로 확인되어 개별로 측정된 시료들의 연대구간에 비해 다소 오차구간을 줄일 수 있었다. 또한 BSMG 01과 BSMG 06의 겹치는 구간은 AD 460~ 550년사이로 확인되었으며, 수피가 존재하는 BSMG 12의 연대구간을 비교한 결과 공통되는 연대구간은 AD 490~510년으로 오차구간이 20년으로 감소하였다(Figure 7).
BSMG 01의 연륜시료 2개에 대하여 위글매치를 이용한 분석결과(n=2), 전체 일치도 A=104.1%이며, 수용한계(5% 유의수준) An은 50.0%이므로 x²검정을 만족하였다(Figure 5). BSMG 01의 마지막 측정시료인 35-40번째 연륜에 대한 95.
4% 신뢰구간에서 AD430~550년으로 산출되었으며, BSMG 06의 최외각 연륜은 AD 460~570년으로 확인되어 개별로 측정된 시료들의 연대구간에 비해 다소 오차구간을 줄일 수 있었다. 또한 BSMG 01과 BSMG 06의 겹치는 구간은 AD 460~ 550년사이로 확인되었으며, 수피가 존재하는 BSMG 12의 연대구간을 비교한 결과 공통되는 연대구간은 AD 490~510년으로 오차구간이 20년으로 감소하였다(Figure 7). 따라서 3개의 부재들이 같은 시기에 벌채되어 목곽고에 사용되었다면 서천 목곽고는 AD 490~510년 사이에 벌채한 목재를 이용하여 제작한 것으로 판단할 수 있다.
4% 확신할 수 있으며, 이 연대 구간이 BSMG 01에 잔존하는 최외각 부위 즉, 벌채연도에 가장 근접한 부분에 대한 연대가 된다(Table 3). 또한 BSMG 06의 연륜시료 2개에 대하여 위글매치를 이용한 분석결과(n=2), 전체 일치도 A=105.1%이며, 수용한계(5% 유의수준) An은 50.0%이므로 x2검정을 만족하였다(Figure 6). BSMG 06의 마지막 측정시료인 61번째 연륜에 대한 95.
서천 목곽고 부재 3점에서 채취한 시료 5점에 대한 개별 방사성탄소연대 측정결과, 미국 BETA 연구소에서 측정한 BSMG 01의 25~30번째 연륜은 95.4% 신뢰구간에서 ¹⁴C 보정연대가 AD 420~610년, 35~40번째 연륜은 AD 410~550년으로 확인되었다(Table 2). 또한 한국지질자원연구소에서 측정한 BSMG 06의 2번째 연륜은 95.
또한 완전한 수피를가지고 있는 부재 1점이 확인되어 방사성탄소연대측정을 단독으로 실시하였다(Figure 2D). 연대측정에 앞서 수종분석을 실시하여 3점의 부재들은 모두 참나무과 참나무속 상수리나무아속 중 상수리나무류로 식별되었다.
4% 신뢰구간에서 ¹⁴C 보정연대가 AD 410~600년, 59~61번째 연륜은 AD 410~560년 사이로 확인되어 약 200년의 동일한 구간에 포함되었다(Table 2). 특히 수피가 존재하는 BSMG 12의 수피부 연륜(8th)에 대한 방사성탄소연대측정 결과, 95.4% 신뢰구간에서 AD 240~430년(94.7%), AD 490~510년(0.7%)으로 계산되었다. 따라서 시료에 잔존하는 최외각 연륜은 AD 240~510년 사이에 형성된 것으로 95.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	서천 봉선리 유적에 대한 발굴조사가 진행된 이유는?	서천 봉선리 유적은 사적 제473호로 2014년 시굴조사에서 3단 방형형태의 제단으로 보이는 제사유적이 발견되었다. 이러한 규모와 형태의 예는 극히 드물고 백제시대의상장의례를 추정할 수 있기 때문에 2016년 발굴조사가 진행되었고 그 과정에서 형태가 완전한 목곽고 1기가 추가로 발굴되었다. 목곽고는 가로 4.
	위글 매치를 실시한 예로는 어떤 것이 있는가?	, 2001). Wiggle match를 이용한 방사성탄소연대측정으로 연대를 밝혀낸 대표적인 국내 연구는 숭례문 현판이 AD 1469년-1554년으로 확인된 것과(Park et al., 2010) 백두산의 화산분출 연대에 대한 연구에서 목탄과 나무시료에 대해 위글 매치를 실시한 예가 있다(Jwa et al., 2003).
	연륜연대측정법이란?	목재에 대한 과학적인 연대측정법으로는 연륜연대측정법과 방사성탄소연대측정법이 있다. 연륜연대측정법은 나무의 연륜 패턴을 관찰하여 연륜 하나하나에 절대연대를 부여하는 방법으로(Schweingruber, 1983), 1910년대 천문학자인 미국 애리조나 대학의 Andrew E. Douglass 교수에 의해 밝혀졌다.

참고문헌 (9)

Chungnam Institute of History and Culture, 2016, The data book of field presentation for Excavation(1st) of Bongsoen-ri, Seochun. (in Korean)
Chungnam Institute of History and Culture, 2017, The summary report for excavation(2st) of Bongsoen-ri, Seochun. (in Korean)
Jeong, A.R., 2011, Species identification and dating for wooden walls excavated from Bangu-dong site, Ulsan, Korea. Master's thesis, Chungbuk National University, Cheongju. (in Korean with English abstract)
Jwa, Y.J., Lee, J.I. and Zheng, X., 2003, A study on the eruption ages of Baekdusan: 1.Radiocarbon( $^{14}C$ ) age for charcoal and wood samples. Journal of the Geological Society of Korea, 39, 347-357. (in Korean with English abstract)
Nam, T.G., Kim, T.J. and Moon, H.S., 2015, Radiocarbon dating of a wooden board from Yeongheung-do shipwreck using wiggle matching of decennial tree-ring samples. Journal of Conservation Science, 31(3), 279-285. (in Korean with English abstract)

원문보기 상세보기
Park, W.K., Kim, Y.J., Kim, S.K., Youn, M.Y. and Kim, S.K., 2010, Tree-ring dating and radiocarbon dating of Sungryemun signboard. Proceeding of the 31th National Conference of the Korean Society of Conservation Science of Cultural Heritage, 82-85. (in Korean with English abstract)
Park, W.K., Kim, Y.J., Lee, J.H. and Seo, J.W., 2001, Development of tree-ring chronologies of Pinus densiflora from Mt. Sorak and dating the year of construction of the Kyunghoe-ru Pavilion in Seoul. Journal of the Korean Physical Society, 39(4), 790-795. (in Korean with English abstract)

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Ramsey, B.C., van der Plicht, J. and Weninger, B., 2001, Wiggle matching radiocarbon, dates. Radiocarbon 43, 381-389.

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Schweingruber, F.H., 1983, Tree rings. D. Reidel Publishing Company, 144-165.

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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