전자스핀공명 연대측정 (Electron Spin Resonance Dating)
한 줄 정의: 치아 법랑질 등에 방사선으로 쌓인 전자의 양을 측정해 매몰 이후 경과 시간을 추정하는 연대측정법입니다.
쉽게 풀면
땅속에 묻힌 물질은 주변 흙의 자연 방사선을 계속 받아 결정 속에 전자가 조금씩 갇힙니다. 전자스핀공명 연대측정은 이렇게 쌓인 전자의 양과 1년에 받는 방사선량을 비교해 묻힌 뒤 흐른 시간을 계산합니다. 고고학에서는 주로 동물 치아의 법랑질에 적용됩니다.
왜 중요한가
방사성탄소 연대측정이 닿지 않는 오래된 구석기 유적이나 인류 화석의 연대를 정할 때 유용해, 인류 진화 연구 논문에서 자주 등장합니다. 다른 연대측정법과 교차 검증하는 자료로도 많이 쓰입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"동일 층에서 출토된 말 이빨의 ESR 연대는 광자극발광 연대와 오차 범위 안에서 일치하였다."
서로 다른 원리의 연대측정 결과를 교차 검증한 서술입니다.
조금 더 깊게 보면
원리는 열발광·광자극발광 연대측정과 같은 '누적 방사선량' 계열에 속하지만, 빛을 내게 하는 대신 자기장 속 전자의 공명 신호를 측정한다는 점이 다릅니다. 치아가 묻혀 있는 동안 주변에서 우라늄을 흡수하면 선량률 계산이 복잡해지므로 우라늄계열연대측정과 결합하기도 합니다. 연간 선량률을 정확히 알기 위해 매몰 환경의 퇴적물도 함께 분석합니다.
주의할 점
발광 연대측정법은 주로 퇴적물의 석영·장석을 대상으로 하는 반면, ESR은 치아 법랑질 등에 자주 적용된다는 점에서 쓰임새가 다릅니다. 선량률 가정에 따라 결과가 크게 바뀔 수 있어 오차 범위를 함께 보고해야 합니다.