¹⁴C dates as data? -방사성탄소연대의 합산확률분포를 통해 본 중부지방 청동기시대 인구 변동 양상-

오용제 ( Oh Yongje ),매튜콘테 ( Matthew Conte ) 중부고고학회 2022 고고학 Vol.21 No.1

최근 방사성탄소연대측정치의 합산확률분포(SPD)를 이용한 선사시대 인구 변동 양상 연구가 국내외에서 시도되고 있다. SPD에는 표본 편향의 문제(sampling bias), 보정곡선의 문제(calibration effect)가 내재하여 있으나, 다양한 사용하여 이를 어느 정도 극복할 수 있으며, 여러 지표를 함께 검토하고 시뮬레이션 결과와도 비교한다면, 전반적인 변화의 경향성을 파악하는 데에는 무리가 없다. 중부지방 청동기시대 전반부의 인간활동 빈도의 변화상을 SPD와 주거지 수, 주거지 면적을 바탕으로 살펴본 결과, 청동기시대 개시기부터 기원전 9세기까지 인간활동의 빈도가 지속 증가하였을 것으로 보이며, 기원전 9~8세기에 정점을 이루었을 것으로 보인다. 이후의 SPD의 감소세로 볼 때 기원전 8세기 이후에는 중부지방 전체에서 인간활동이 감소했을 것으로 추정되나, 구체적인 양상은 이후 시기 자료를 함께 검토해야 파악할 수 있을 것이다. 비록 전체적인 변화상을 파악할 수 있을 뿐이지만, SPD를 이용한 연구는 기존에는 다루기 어려웠던 주제를 다룰 수 있게 해 준다는 측면에서 유의미하며, 더욱 구체화되기 위해서는 양질의 연대측정치, 특히 연대측정 시료의 맥락에 대한 세부적인 정보가 보고되어야 한다. 다만 이러한 작업은 방사성탄소연대측정치의 한계를 명확히 고려하며 이루어져야 할 것이다. Recently, summed probability distributions (SPD) of radiocarbon dates are being used to study prehistoric population change both within Korea and abroad. Although the use of SPDs has inherent problems, such as effects from sampling bias and the calibration curve, these biases can be overcome to some extent through the application of recently developed techniques. If it is possible to use multiple proxies and carry out comparisons with simulations, it is possible to infer the overall trend of population change on a broad scale. Through an examination of the frequency of human activity-inferred through the SPD-and the surface area of dwelling structures from the first half of the Bronze Age in the Central region, it is inferred that the frequency of human activities continues to increase from the beginning of the Bronze Age until at least the 9th century BCE, reaching a peak between the 9th and 8th centuries BCE. Based on a subsequent decline in the SPD, it is estimated that human activity decreased in the entire Central region after the 8th century BCE, but understanding the pattern behind this change will require a closer examination of data from later periods. Although these approaches only provide a picture of change on a very broad scale, research using SPDs is meaningful in that it allows researchers to address new topics of research. In order to improve the quality and resolution of future research, high-quality radiocarbon dates, and importantly, specific information about the context of the dating samples, should be carefully reported. Nonetheless, research using these methods must be carried out with good knowledge of the limitations of radiocarbon dates.

한국고고학에 있어 방사성탄소연대 활용의 문제점과 대안 검토

황재훈(Jaehoon Hwang),박지영(Jiyoung Park),김준규(Junkyu Kim),오용제(Yongje Oh) 한국상고사학회 2022 한국상고사학보 Vol.116 No.116

본 글은 한국고고학 연구에 있어 방사성탄소연대의 활용도가 점차적으로 높아지는 현 시점에서 탄소연대의 적확한 고고학적 적용과 생산적 논의를 위한 목적으로 작성되었다. 본격적인 연구사례의 점검에 앞서 우선 방사성탄소연대의 원리와 이해를 도모하기 위해 측정법과 원리, 실험오차, 보정곡선, 측정연대와 보정연대 등을 자세히 설명함으로서 측정결과에 대한 통계적 접근과 보정연대 사용의 필요성을 강조하였다. 아울러 이상측정치를 확인하는 방법과 절차및 판정의 유의점에 대한 논의를 덧붙였다. 다음으로 편년 연구에 있어 방사성탄소연대에 대한 오해와 오용 사례를 살펴보았다. 미보정 측정연대 사용의 문제, 문헌과 기년명 자료 및 형식학적 편년과의 불일치 시 나타나는 측정결과 해석의 문제, 보정연대의 평탄면(plateau) 구간의 활용 문제에 대해 연구사례를 들어 비판적으로 검토하였다. 마지막으로 방사성탄소연대 데이터가 가장 많이 이용되고 있는 선·원사 및 삼국시대 편년 연구에 주목하여 유의미한 적용사례들을 살펴보았다. 현재의 우리나라 방사성탄소연대 자료 수준에서 활용 가능한 기존 편년안의 재검토, 위글매치와 베이지안 모델링, 인구 역학적 접근과 같은 연구 방법들의 유효성에 대해 점검하였다. 더불어 방사성탄소연대의 합리적인 적용 및 연구 확장성을 위한 몇 가지 대안을 제시하였다. As the use of radiocarbon dating is gradually increasing, this article is written to provide a review of best practices in the use of radiocarbon dates and their application in Korean archaeology. To promote better understanding of radiocarbon dating, first of all, before reviewing research cases, methods and principles, standard error, calibration curve, measured dates, and calibration dates are explained in detail, and the necessity of a statistical approach to measurement results and the use of calibration dates are emphasized. In addition, methods, procedures, and points to be noted for identifying abnormal dates are also discussed. Next, cases in which radiocarbon dating in Korean archaeology have been misused or misunderstood are examined. The problem of using uncalibrated dates, the problem of interpretation of radiocarbon dates which are inconsistent with historical records and typological chronology, and the use of radiocarbon dates in the plateau sections of calibration curves are examined. Finally, we review important research cases in prehistoric and historical period studies, in which radiocarbon dating is most widely used. The validity of research methods, applicable at the current level of radiocarbon dates in Korea, such as examining existing chronologies, Wiggle Matching and Bayesian modeling, and demographic approaches were examined. In addition, several alternatives were proposed for the reasonable application of radiocarbon dating and research extensibility.

한국 방사성탄소연대 이상연대치의 선별과 검증

김장석(Kim, Jangsuk),황재훈(Hwang, Jaehoon),김준규(Kim, Junkyu),오용제(Oh, Yongje),안승모(Ahn, Sungmo),성춘택(Seong, Chuntaek),최종택(Choi, Jongtaik),이창희(Lee, Changhee) 한국고고학회 2018 한국고고학보 Vol.0 No.107

본 연구에서는 기보고된 탄소연대 측정결과 중 오류 가능성이 의심되는 데이터를 선별하고, 동일 시료에 대한 재측정실험을 행하였다. 우선, 연대측정결과의 비교검토를 통해 잘못 측정되었을 가능성이 높은 데이터를 선별하였다. 서울대와 다른 기관 사이의 연대 차이가 있다는 지적에 대해 재검토한 결과, 서울대가 일관되게 다른 기관보다 이른 연대치를 보이지는 않는 것으로 확인되었다. 그러나 서울대와 지질자원연구원의 측정결과 중, 특정 보고일자에 이상측정치들이 집중되는 패턴이 간취되었다. 이에 문제의 데이터가 측정상의 오류에서 기인하는지 검증하기 위해 세 단계에 걸쳐 재측정실험을 실시하였다. 재측정 결과, 서울대와 지질자원연구원의 특정 일자 보고치에서 반복적 오류가 발견되었다. 그렇지만 문제의 일자를 제외한 서울대 측정치에는 문제가 없음이 확인되었다. 금번 재측정실험에서 오류로 판정된 지자원과 서울대의 일부 데이터는 폐기되어야 하며, 이 결과가 편년 연구에도 반드시 반영되어야 할 것이다. 마지막으로, 방사성탄소연대자료에 대한 합리적인 연구는 연대측정결과에 대한 무조건적 불신이 아니라 데이터와 편년안에 대한 신중한 재점검을 통한 체계적인 활용이어야 함을 제언하였다. In this paper, we examine potential errors of already-reported radiocarbon dates of Korea, by re-dating the same samples. We compared multiple dates from the same features to asses the dataset and find problematic dates. Evaluation of the radiocarbon dataset revealed that among radiocarbon dates measured by SNU and KIGAM, anomalous dates were concentrated on specific dates. A series of re-dating experiments confirmed our suspicions, although the general accuracy of the SNU radiocarbon dates did not have problems. We suggest that the erroneous dates that we found from re-dating be abandoned.

방사성탄소연대의 고목 효과에 대한 실험적 검토

황재훈(Jaehoon Hwang),김장석(Jangsuk Kim),이영선(Youngseon Lee),이재용(Jaeyong Lee),송아름(Areum Song),김준규(Junkyu Kim),박지영(Jiyoung Park),양지원(Jiwon Yang),양혜민(Hyemin Yang),강승호(Seungho Kang),오용제(Yongje Oh),안승모(Sungmo A 한국상고사학회 2016 한국상고사학보 Vol.92 No.-

Old wood effect refers to an error derived from difference between archaeological target date and radiocarbon dates of wood samples. Schiffer (1986) suggested that this effect would lead to radiocarbon dates older than target dates, and that to solve this problem, it is necessary to understand the relationship between archaeological context of dated samples and measured dates. However, there have not been many studies to resolve this problem. To examine old wood effect, we compare radiocarbon dates of wood and bean samples found together in a house in Gahakdong settlement sites, Gwangmyeong. Our experiment shows that old wood effect is not involved in this case. We also collect dates of wood and short-lived plant samples co-found in the same context and compared them. It is suggested that the degree and frequency of old wood effect can vary depending on environmental conditions and contexts. 고목 효과란 목재의 14C를 사용해 연대 측정하는 경우 벌목 시점과 사용 및 탄화가 일어났던 시점 사이에서 연대 편차가 발생하는 현상을 가리킨다. 고목 문제를 처음 제기한 쉬퍼(1986)는 목재 시료의 연대 상향 의 가능성을 경고하고 이를 극복하기 위해 목재 특성과 용도를 비롯한 고고학적 맥락과 관련된 탄소연대에 대한 이해가 선결되어야 함을 강조하였다. 하지만, 고목 효과를 어떤 수준에서 이해하고 적용할 것인지에 대한 실증적 연구는 많지 않았다. 이러한 문제의 해결을 위해, 본연구팀에서는 광명 가학동 청동기시대 주거지를 대상으로 고목 효과를 살필 수 있는 목재 11점과 종자 시료 39점의 탄소연대 비교 실험을 실시하였다. 분석결과, 가학동 1호주거지에서의 고목 효과는 통계적으로 볼 때 존재하지 않는 것으로 확인되었다. 본고는 이에 더하여 우리나라 전체 탄소연대 자료에서의 고목 효과를 확인하기 위해 동일 유구 내 종자와 목탄의 공반 사례를 집성하여 양자 간 편차를 검토하였다. 분석 결과, 한국고고학에서 고목효과가 근본적으로 개입되어 있지는 않다는 점이 드러났다. 다만, 원삼국~통일신라시대의 경우 목탄 이 종자에 비해 이르게 측정된 사례가 많은데 반해, 신석기~청동기시대 자료에서는 양자 간 편 차를 확인할 수 없었다. 목탄 연대치가 종자의 연대치보다 이른 모든 사례가 고목 효과인지 아니 면 다른 요인이 개입되었는지를 단적으로 판정할 수는 없지만, 원삼국-통일신라시대 자료에서 확인되는 종자와 목탄 간 편차는 고목 문제가 문화적, 환경적 조건에 따라 달리 나타날 가능성을 제시하는 것으로 추정해 볼 수 있다.