성남 여수지구에서 발굴된 유적지에 대한 고고지자기학적 연대측정 및 자성광물 특성 연구

Abstract

약 35억년 이전부터 존재해 온 지구자기장은 그 방향과 세기가 지속적으로 변화하고 있다. 이러한 지구자기장의 약 90%는 지구중심축 쌍극자모델(geocentric axial dipole model)에 의해 설명이 가능하며, 나머지 약 10%는 비쌍극자 형태의 자기장에 해당한다. 특히 비쌍극자기장은 지구상의 특정 지역에 따라 서로 다른 변화 양상이 나타나는 특성을 지니고 있다. 한편 고고학적 유적지에서 고온의 불을 사용한 가마터 또는 아궁이터의 토양 내에 존재하는 자성광물은 큐리온도 이상으로 가열된 후 냉각되는 과정에서 열잔류자화를 획득함으로써, 당시의 지구자기장 방향을 기록하게 된다. 이를 연구대상지역에서의 비쌍극자기장 방향변화와 비교함으로써, 유적지가 최종적으로 사용된 연대를 추정할 수 있다. 본 연구의 목적은 성남시 중원구 여수동 일대에서 발굴된 유적지 내 총 9지점(탄요 4기, 수혈 주거지 1기, 소성유구 4기)에서 채취된 177개의 토양시료를 대상으로 고고자기학적 연구기법을 적용하여 유적지가 최종적으로 사용된 연대를 추정하고, 시료 내 자성광물의 자기적 특성을 밝히는 것이다. 등온잔류자화 획득실험 결과, 대부분의 시료들이 150 mT 미만의 낮은 자화장에서 포화자화의 90% 이상을 획득하였으며, 이는 항자기력이 낮은 자성광물이 주로 고고지자기 방향을 기록하고 있음을 지시한다. 온도변화에 따른 대자율 측정 결과 토양시료가 560―580℃의 범위에서 자성을 상실하는 큐리온도를 보여, 낮은 항자기력을 갖는 자성광물이 자철석임을 확인하였다. 또한, 자기이력 상수값들로 추정되는 자철석의 입자크기가 지구자기장 방향을 안정적으로 기록할 수 있는 1 µm 이하로 나타