[천자칼럼] 물질의 연대측정

시간은 길이 무게 온도 등과 같이 물리량의 하나다. 볼 수도 없고 온도처럼 감각으로 느낄 수도 없다. 그러면서 일반 물리량과는 다르게 삼라만상이 공유한다. 일정 방향만으로 경과해 가는 속성이 있다. 휠체어의 물리학자 영국의 스티븐 호킹은 시간과 우주연구로 유명하다. 그는 우주가 탄생한지 10의 마이너스44승초 후에 빅뱅이라는 엄청난 폭발이 있었다고 말한다. 시간과 우주의 교묘한 결합이다. 지구의 나이는 45억~46억년으로 보고 있다. 19세기에 절대온도를 알아낸 영국의 캘빈은 온도로 지구나이를 계산했다. 그는 처음 녹아있던 지구가 점점 식어서 당시의 온도까지 되는 데 걸린 시간을 계산했다. 그 결과 지구나이는 짧게는 4천년, 길게는 4억년이라는 계산을 얻어냈다. 이 계산치가 상당기간 인정을 받다가 1947년 미국 화학자 W F 리비의 방사성연대측정기가 나오고 질량14인 탄소의 반감기(5,570년)를 활용, 약 45억년으로 측정됐다. 질량14탄소는 우주선입자가 대기중의 질소와 충돌해 만들어 진다. 보통 탄소와 함께 이산화탄소로 식물에 흡수된다. 오래된 목재나 종이 등에는 이 물질이 잔류해 있다. 잔류비를 측정하면 나무가 언제 말라 죽은 것인지를 알 수 있다. 화학자에 의해 개발된 질량분석기법이 나중에 고고학 자료의 연대측정에 이용된 것이다. 질량분석법은 원자량의 측정, 단백질속의 아미노산 측정, 핵붕괴의 반감기 측정, 화학반응의 중간물 분석 등 다양하게 쓰인다. 우리나라는 질량분석에 의한 연대측정 시설이 없어 1년에 2천건 가량을 일본 등 외국에 의뢰, 연 1백만달러의 외화를 지출해 왔다. 그런데 서울대가 전자가속질량분석기를 설치중에 있어 내년부터는 국내에서 측정이 가능하다는 반가운 소식이다. 10여개 선진국에서만 보유하고 있을 정도의 첨단장비로 여타분야 연구에도 큰 도움을 줄 것이다. IMF체제에서 수입대체 노력도 필요하나 연구 및 개발과정에서 발생하는 실험 측정 등의 해외의존을 줄이는 것도 경제적이란 생각이 든다. 4월 과학의달을 맞아 또다른 수입대체라 할 수 있는 대외 연구의존을 줄이는 방안을 한번쯤 생각해 봤으면 한다. ( 한 국 경 제 신 문 1998년 4월 7일자 ).