본 연구에서는 고고학과 물리학이 방사성탄소연대측정법(Radiocarbon dating; 이하 탄소연대측정법)이라는 공통된 주제를 놓고 융합적인 연구를 행한다. 탄소연대측정법을 이론적으로 개발하고 연구하는 분야는 물리학이며, 탄소연대측정이 가장 활발하게 적용되는 분야는 ...

본 연구에서는 고고학과 물리학이 방사성탄소연대측정법(Radiocarbon dating; 이하 탄소연대측정법)이라는 공통된 주제를 놓고 융합적인 연구를 행한다. 탄소연대측정법을 이론적으로 개발하고 연구하는 분야는 물리학이며, 탄소연대측정이 가장 활발하게 적용되는 분야는 고고학이라는 점은 주지의 사실이다.
본 연구는 한국고고학의 탄소연대측정치가 전시기에 골고루 분포하지 않고 특정시점에 편중되어 있다는 문제의식에서 출발하여, 왜 이러한 현상이 발생하는지를 규명한다. 이러한 탄소연대의 편중현상은 매우 비정상적인 것으로서, 현재의 접근법만으로는 풀기 어려운 난제이다. 이 문제는 (1) 탄소연대측정결과를 편년에 이용하는 고고학 단독연구만을 통해서는 풀리지 않으며 측정원리를 개발하고 실제 측정을 담당하는 핵물리학과의 연계적 접근이 필요하며, (2) 핵물리학의 탄소연대측정법의 정확성 제고와 오류수정은 시료를 현장에서 채집하고 연대측정결과를 해석하여 문화변동과정을 복원하는 고고학과의 공동연구 없이는 달성하기 힘들다는 점에서, 양 학문의 융합적 공동연구를 수행한다.
연구를 통해 본 연구팀에서는 한국의 탄소연대에 대한 데이터베이스를 구축하였고, 관련연구의 최신성과를 수집분석하였으며, 문제를 해결할 수 있는 고고학적, 물리학적 가설을 수립하였다. 이 기초작업을 바탕으로 차후 3년간의 본격적 연구를 통해 많은 성과를 도출할 수 있을 것으로 기대한다.

In this project, we work on radiocarbon dating from an interdisciplinary perspective between archaeology and physics. It is well known that physics develops theories and methods of radiocarbon dating, while archaeology practically applies the results ...

In this project, we work on radiocarbon dating from an interdisciplinary perspective between archaeology and physics. It is well known that physics develops theories and methods of radiocarbon dating, while archaeology practically applies the results to explaining data. We aim to investigate why radiocarbon dates of Korean archaeological sites are distributed unevenly, showing multimodal distributions. The multimodal distributions of radiocarbon dates are extremely abnormal and are difficult to resolve relying only on current approaches. This leads to a necessity of adopting an interdisciplinary approach between archaeology and physics.
Our past one year’s works include (1) detailed construction of Korean radiocarbon database, (2) collection and analysis of new studies of radiocarbon dating, and most importantly (3) establishment of testable archaeological and physical hypotheses. It is expected that further research for next three years would provide a variety of valuable archaeological and physical explanations.

본 연구에서는 고고학과 물리학이 방사성탄소연대측정법(Radiocarbon dating; 이하 탄소연대측정법)이라는 공통된 주제를 놓고 융합적인 연구를 행한다. 탄소연대측정법을 이론적으로 개발하고 연구하는 분야는 물리학이며, 탄소연대측정이 가장 활발하게 적용되는 분야는 ...

본 연구에서는 고고학과 물리학이 방사성탄소연대측정법(Radiocarbon dating; 이하 탄소연대측정법)이라는 공통된 주제를 놓고 융합적인 연구를 행한다. 탄소연대측정법을 이론적으로 개발하고 연구하는 분야는 물리학이며, 탄소연대측정이 가장 활발하게 적용되는 분야는 고고학이라는 점은 주지의 사실이다.
본 연구는 한국고고학의 탄소연대측정치가 전시기에 골고루 분포하지 않고 특정시점에 편중되어 있다는 문제의식에서 출발하여, 왜 이러한 현상이 발생하는지를 규명한다. 이러한 탄소연대의 편중현상은 매우 비정상적인 것으로서, 현재의 접근법만으로는 풀기 어려운 난제이다. 이 문제는 (1) 탄소연대측정결과를 편년에 이용하는 고고학 단독연구만을 통해서는 풀리지 않으며 측정원리를 개발하고 실제 측정을 담당하는 핵물리학과의 연계적 접근이 필요하며, (2) 핵물리학의 탄소연대측정법의 정확성 제고와 오류수정은 시료를 현장에서 채집하고 연대측정결과를 해석하여 문화변동과정을 복원하는 고고학과의 공동연구 없이는 달성하기 힘들다는 점에서, 양 학문의 융합적 공동연구를 수행한다.
연구를 통해 본 연구팀에서는 한국의 탄소연대에 대한 데이터베이스를 구축하였고, 관련연구의 최신성과를 수집분석하였으며, 문제를 해결할 수 있는 고고학적, 물리학적 가설을 수립하였다. 이 기초작업을 바탕으로 차후 3년간의 본격적 연구를 통해 많은 성과를 도출할 수 있을 것으로 기대한다.

연구결과
1. 탄소연대 데이터베이스 구축: 씨앗형 연구를 통해 본연구팀에서는 남한지역에서 보고된 탄소연대의 데이터베이스를 꾸준히 구축하여 왔다. 2012년에 이 사업에 지원할 당시에만 해도, 연구책임자 개인에 의해 수집된 1500여건의 탄소연대를 통해 문제를 도출 ...

연구결과
1. 탄소연대 데이터베이스 구축: 씨앗형 연구를 통해 본연구팀에서는 남한지역에서 보고된 탄소연대의 데이터베이스를 꾸준히 구축하여 왔다. 2012년에 이 사업에 지원할 당시에만 해도, 연구책임자 개인에 의해 수집된 1500여건의 탄소연대를 통해 문제를 도출하였으나, 씨앗형연구를 통해 단위면적당 밀도상으로 세계최고수준인 8000여건에 달하는 데이터베이스를 확대구축하게 되었다. 현재까지 구축한 데이터베이스에는 (1)시료번호, (2)시료의 종류, (3)시료량, (4) 측정기관, (5) 측정시기, (6) 측정에 사용된 반감기, (7) BP 연대, (8) 1표준편차, (9)측정기관에서 제시한 중심연대, (10) 출토유적, (11) 유적의 행정구역, (12) 출토유구, (13) 유구의 종류, (14) 유구 내 시료채취장소, (15) 고고학적 시대, (16) 현 편년안에 의해 세분된 시기, (17) 공반유물의 17개 변수가 포함되어 있다.
2. 탄소연대 최신성과 수집분석
본 연구팀에서는 씨앗형 연구를 통해, 탄소연대와 인구변동간의 관계에 대한 최신 연구성과를 수집분석하였는데, 그 결과 탄소연대의 시간적 분포를 통해 과거 인구변동과정을 복원하려는 세계학계의 연구방법론에 한계가 있음을 절감하게 되었다.
3. 검증가능한 가설의 수립
본연구팀은 씨앗형 사업을 통해 한국 탄소연대의 편중을 유도하는 잠정가설을 여러 개 수립하였는데, 이 가설들은 연대의 해석을 담당하는 고고학과 연대측정을 담당하는 물리학 양자 모두에 관련되는 것들로서, 장기간의 융합연구와 긴밀한 상호점검을 통해서만 검증가능하다는 점을 파악하게 되었다. 즉, 탄소연대의 오차와 편중을 유발하는 요인에 대한 가설과 그 검증방법의 개발은 ‘고고학적임과 동시에 물리학적이고 통계학적이어야’ 한다는 확실한 판단이 설 수 있었다.
4. 근본적 연구주제로의 승화 가능성 확인
이 연구는 단순히 한국 탄소연대의 특수한 상황을 해결하는 데에 국한되는 것이 아니라, 탄소연대측정법의 방법론 및 해석에 대한 근본적인 연구로 승화될 수 있다는 자신감을 가지게 되었다. 본 연구팀이 구상하고 있는 탄소연대의 고고학, 물리학, 통계학의 융복합적 연구를 통한 다양한 가설수립/검증방법론은 세계학계에서 어느 누구도 시도한 바 없다는 점에서 중요한 의의를 가지고 있을 것이다.

의의 및 활용방안
1. 융합연구를 통한 학문주제 도출의 전범 마련
탄소연대측정법은 고고학과 물리학 양자 모두 중요한 연구주제로서의 역할을 하고 있으며, 지질학, 기후학, 통계학 등의 분야에서 다양하게 이용되고 있다. 하지만, 위에 언급하였듯, 이러한 공통적 관심에도 불구하고 탄소연대측정법의 연구와 실제적용은 학문에 따라 서로 다르게 이해되고 있으며, 융합연구를 통한 원리와 실제적 적용간의 피드백은 많지 않은 것이 한국은 물론 세계 전반적인 경향이다. 즉, 탄소연대라는 연구주제는 그 자체적으로 융합적 연구에 가장 부합하는 것임과 동시에, 실제적으로는 그렇게 연구가 진행되지 못하고 있는 대표적인 분야 중 하나이다. 이러한 문제의식 하에서 본 연구팀은 탄소연대에 대한 융합적 연구를 통해 인문학과 자연과학의 경계를 허물고, 새로운 연구주제를 만들어내는 작업을 진행하고자 하는 것이다.
2. 학문적 기여
본연구팀은 이 연구가 학문적 기여를 할 수 있을 것이며 국제적 관심을 끌 것이라 조심스레 기대한다. 탄소연대측정법은 여러 학문에서 동시에 관심을 갖는 연구주제이며, 이를 융합연구를 통해 접근하여 기존의 문제를 해결하려 한 연구는 많지 않기 때문이다. 본 연구팀은 위에 제시한 가설 각각의 검증방법론은 차후에 고고학, 물리학, 통계학 모두에서 개별적 연구주제로 부각될 수 있을 것이라 기대한다.
3. 탄소연대 데이터베이스의 활용
연구팀이 구축하고 있는 남한지역 탄소연대 데이터베이스는 샘플링상의 오류를 최소화할 수 있을만큼의 밀도를 지니고 있으며, 고고학 연구에 필요한 다양한 변수를 포괄하고 있을 뿐 아니라, 가장 결정적으로 탄소연대측정의 원자료까지 파악할 수 있다는 점에서 훨씬 학문적 활용도가 높다고 생각한다.
4. 동아시아 역사연구에 기여
본 연구팀은 범동아시아 차원의 고고학/고대사 연구를 진행하기 위해서는 탄소연대측정법의 본격적 활용이 대안의 하나가 될 수 있을 것이라 생각한다. 탄소연대측정법의 활용 이후, 세계 각지의 문화병행관계가 밝혀지고, 문화변동속도의 비교를 통해 고고학의 이론이 한 걸음 나아갔던 전례를 볼 때, 동아시아의 역사연구에 있어서도 탄소연대는 편년과 지역간 병행관계 연구에 중요한 도구로 활용될 수 있을 것이다.