《평안남도, 황해도, 함경남도를 비롯하여 우리 나라의 도처에 니탄이 매장되여있습니다.》 (
우리 나라에는 량강도 백암지구, 평안남도 서해안일대를 비롯한 여러곳에 니탄이 많이 매장되여있다.
니탄은 목탄, 목재와 함께 비교적 믿음성있는 14C년대측정용시료로 된다.
니탄은 일정한 기후조건에서 형성되므로 그에 대한 14C년대측정은 옛 기후환경변화와 옛 해안선변화와 같은 고환경 및 고지리연구에서 일정한 의의를 가진다. 특히 니탄의 14C년대는 고고학분야에서 염주군 주의리에서 발굴된 나무후치와 같이 니탄층속에 력사유물들이 묻혀있는 경우에 그것의 년대를 추정하기 위한 중요한 기초자료로 리용할수 있다.
이 글에서는 우리 나라 서해안일대에서 대표적인 숙천니탄의 14C년대를 측정한데 대하여 보려고 한다.
우리 나라에서 니탄은 마감빙하기로부터 시작하여 후빙기의 온화한 기후조건에서 형성되였다. 빙하최성기 우리 나라 주변의 바다물면은 지금보다 100m정도 더 낮았으며 조선해협도 없었다. 지금으로부터 약 1만년전이후부터 후빙기가 시작되였는데 이 시기에 온난기와 한랭기가 있었다. 바로 이 시기의 온난기에 큰 해침으로 조서서해와 조선동해가 형성되였으며 조선반도의 현재 해안선형태가 완성되였다. 랭습한 기후상태로부터 기온이 급격히 높아지는 이 시기에 당시 동해안과 서해안일대의 최대해침이 물러가면서 반점상매몰니탄이 집중적으로 형성되였다.
니탄의 14C년대측정을 위하여 우선 숙천군 신풍리 니탄채취장에서 시료를 2건 채취하였다. 《숙천-1》시료는 표면으로부터 30cm 깊이에서, 《숙천-2》시료는 150cm의 깊이에서 각각 1kg씩 채취하였다.
다음으로 니탄시료들을 화학적방법으로 전처리하였다. 먼저 니탄시료속에 있는 수염뿌리들을 제거하고 5% HCl용액속에서 2h동안 끓여 외부 탄산염을 제거하였다. 다음 2% NaOH용액으로 80℃에서 1h동안 처리하고 증류수로 세척하여 부식산을 제거하였다. 다시 2% HCl용액으로 처리하고 증류수로 세척한 다음 105℃에서 건조하였다. 이것을 500℃에서 탄화시켜 숯으로 만들었다.
다음으로 니탄시료들을 화학적방법으로 처리하여 벤졸로 전환하였다. 니탄시료를 탄화시켜 얻은 숯을 연소 및 탄산염합성장치에 넣고 산소를 주입하면서 750℃에서 연소하였다. 여기서 발생되는 CO2기체를 6mol/l 암모니아수에 흡수시키고 20% CaCl2용액을 첨가하여 탄산염을 침전시킨 후 증류수로 충분히 세척하고 110℃에서 건조하였다. 합성한 탄산염을 분말마그네시움과 질량비 1:1로 850~900℃에서 40min동안 반응시켜 카바이드로 전환시켰다. 여기에 5% NaCl용액을 첨가하여 C2H2을 발생시키고 벤졸합성장치의 시료포집 및 정제부분에서 포집 및 정제한 다음 활성화한 5g의 산화크롬-알루모씰리카트촉매에 주입하여 벤졸을 합성하였다. 이때 촉매의 공기활성화는 500~550℃에서 1h동안 하였으며 진공활성화는 500℃에서 40min동안 하였다.
다음으로 시료의 14C비방사능을 측정하였다. 시료를 화학적으로 전환하여 얻은 벤졸에 섬광체(PPO와 POPOP)를 첨가하여 액체섬광용액을 제조한 다음 액체섬광측정장치《LKB-1215》로 14C비방사능을 측정하였다. 측정은 표준시료, 미지시료, 폰시료의 순서로 20min씩 1 000min동안 하였으며 표준시료의 계수속도와 비교하여 시료의 14C비방사능을 결정하였다.
시료의 비방사능측정결과로부터 계산한 숙천니탄의 14C년대는 5180±90yrBP(숙천-1), 5870±95yrBP(숙천-2)로서 그 보정년대는 각각 CalBC4050～CalBC3840, CalBC4810～CalBC4680이다.
이와 같은 년대측정자료로부터 우리 나라 서해안지대의 최대해침시기는 6 000~5 000년전으로 볼수 있다. 주변나라들에서 연구된 해침은 《천진해침》, 《죠몬해침》, 《프란드르해침》으로서 그 시기는 6 000~5 000년전이며 우리의 연구결과는 이 선행연구결과들과도 부합된다.
숙천니탄의 14C년대는 우리 나라 서해안지대에서 니탄의 형성년대를 반영하며 서해안의 최대해침시기, 서해안지대의 니탄층속에 묻혀있는 력사유물들의 년대를 추정하는데서 중요한 기초자료로 된다.
