d라이브러리

모처럼 여유로운 시간을 보내던 꿀록 탐정은 평화로이 앞마당을 청소하고 있었어요. 
그런데 그때…, 저 멀리서 누군가 탐정사무실로 향해 네 발로 돌진해오는 걸 목격했어요. 
“어라?! 개코! 저…, 저게 뭐지?!”
깜짝 놀라 엉덩방아를 찧은 꿀록에게 정체 모를 짐승이 
달려들더니 손을 내밀었어요. 
“모글리라 합니다. 놀라게 해드려 죄송해요. 
네 발로 걷는 게 더 익숙해서…. 
꿀록 탐정님의 도움이 필요해 
이렇게 불쑥 찾아왔어요.”

#스토리 따라잡기 : 전설 속 방패를 찾아 원수를 갚겠다?!

“정글에서 늑대와 사셨다고요…?”
의뢰인 모글리의 자초지종을 들은 꿀록이 깜짝 놀라며 말했어요. 부모에게 버림받은 인간 모글리는 늑대의 보살핌을 받으며 인도의 깊은 정글 숲에서 십수 년을 보냈어요. 그러다 정글의 무법자 호랑이 시어 칸이 그를 인간 세상으로 쫓아내 사람들과 함께 지내게 됐지요.
“가족이 많이 그립겠어요…. 그런데 제가 무얼 도와드리면 될까요?”
꿀록 탐정의 물음에 모글리는 이내 말을 이어갔어요.
“글쎄 시…, 시어 칸 그 녀석이 우리 늑대 가족의 지도자 아킬라를 해쳤다는 거예요. 이 나쁜 녀석! 그를 가만두지 않을 거예요.”
“하지만 사람이 호랑이를 상대하긴 쉽지 않으실 텐데….”
“그래서 찾아왔어요. 전설의 방패가 절실히 필요해요.”
모글리는 원수를 갚기 위해, 인도의 전설 속 나무 방패를 찾아 떠났다고 말했어요. 무엇이든 막아 방패의 주인을 안전하게 지킨다는 1만 5000년 된 전설의 방패를 찾아서요. 그런데 숲속을 파헤쳐보니 비슷하게 생긴 나무 방패들이 잔뜩 있어, 진짜를 가려내기 힘들다는 어려움을 토로했지요. 
“1만 5000년 된 나무 방패라…. 아! 제게 다 방법이 있습니다.”
꿀록 탐정과 개코 조수는 서둘러 출장 갈 채비를 하고, 모글리의 안내를 받아 인도로 향했어요.

# 통합과학 개념 이해하기 : 탄소로 나무 방패의 나이를 밝힌다?!

가끔 고고학자들이 땅속에서 수 백 년 전 유물(유해)을 찾아냈다는 뉴스를 본 친구들이 있을 거예요. 모든 유물에 언제 만들어졌다고 생성연도가 적혀 있는 것도 아닌데, 고고학자들은 어떻게 유물의 나이를 추정할 수 있는 걸까요?

이는 ‘방사성 탄소 연대 측정법’ 덕분이에요. 1949년 미국 시카고대학교 윌라드 리비 교수팀은 방사성 원소 ‘탄소-14’를 이용해 과학적으로 연대를 추정하는 방법을 개발했어요. 

탄소-14는 공기 중에 일정한 비율로 존재해요. 우주에서 지구로 들어온 우주선은 대기 중의 분자와 충돌하며 중성자를 만들어내요. 중성자는 공기 중에 떠다니는 질소-14와 충돌하며 탄소-14를 계속해서 만들어내지요. 살아 있는 동식물은 각각 호흡과 광합성 작용을 통해 공기 중의 탄소-14를 방출하고 흡수해요. 이 때문에 동식물의 체내에는 대기 중의 탄소-14와 같은 비율을 유지하지요.

하지면 생물이 죽어 대사 작용을 멈추면, 생물은 더 이상 대기와 탄소 교환을 하지 못해 탄소-14를 체내로 흡수할 수 없어요. 그런데 탄소-14는 불안정한 성질을 띠고 있어 방사선을 방출하며 안정한 질소-14로 변하죠. 즉, 탄소-14의 수는 점차 줄어드는 거예요. 

이렇게 시간이 흐르며 탄소-14가 사라지는 성질을 이용해 과학자들은 유물의 나이를 추정해요. 탄소-14의 수가 절반으로 줄어드는 데 걸리는 시간(반감기)은 5700년이에요. 예를 들어 유물 속의 탄소-14가 16개에서 8개로 줄어드는 덴 5700년, 4개로 줄어드는 덴 1만 1400년이 걸리는 거지요. 따라서 불안정한 방사성 원소 ‘탄소-14’가 붕괴하며 방출하는 에너지를 측정하면 우리는 유물에 탄소-14의 양이 얼마나 남아있는지 역으로 추정할 수 있어요. 그럼 유물의 나이를 알아낼 수 있지요.

#. 통합과학 넓히기 : 한반도에 운석 충돌의 흔적이 있다?!

지난 12월, 우리나라에도 운석이 충돌한 흔적이 있다는 사실이 밝혀졌어요. 한국지질자원연구원 지질연구센터팀이 지난해 1월부터 경상남도 합천군에 있는 7km 직경의 그릇 모양 지형인 적중-초계분지를 현장 조사한 결과였지요. 

비밀은 땅속에 있었어요. 연구팀은 땅속 142m 깊이를 시추 조사하고, 방사성 탄소 연대 측정을 했어요. 그 결과 이곳이 약 5만 년 전에 운석이 충돌하며 생긴 곳임을 확인했지요.

운석이 충돌할 땐 강한 충격으로 지하에 거대한 웅덩이가 만들어지는데, 이 과정에서 원래 있던 암석과 광물 퇴적층에 흔적이 남아요. 연구팀은 퇴적층이 어떻게 변형되었는지 조사했고, 운석이 충돌할 때 만들어지는 고유한 충격파로 ‘평면 변형 구조(그림❶)’와 ‘원뿔형 암석 구조(그림➋)’가 남은 것을 확인했지요. 또 분지의 호수 퇴적층 속에서 발견한 숯을 방사성 탄소 연대 측정한 결과, 운석 충돌이 약 5만 년 전에 발생했을 가능성을 확인했어요.

그동안 우리나라에도 운석이 충돌한 흔적이 몇 번 발견됐지만, 진짜 운석 충돌에 의한 것이라는 직접적인 증거를 찾은 건 이번이 처음이에요. 연구팀은 적중-초계분지가 운석 충돌구라는 사실이 밝혀진 건 동아시아에선 2010년 발표된 중국의 슈엔 운석 충돌구에 이어 두 번째라 더욱 의미 있다고 했어요. 한국지질자원연구원 임재수 박사는 “그동안 지질학계의 미스터리로 남아있던 적중-초계분지가 한반도 최초의 운석 충돌구로 확인돼 보람을 느낀다”고 말했답니다.