고대사

광학 자극 루미네선스(OSL): 빛으로 연대를 측정하는 방법

광학 자극 루미네선스(OSL)란?

광학 자극 루미네선스(Optically Stimulated Luminescence, OSL)는 열루미네선스(TL)와 유사한 연대측정 기술로, 가열 대신 광자 빔(photon beam)을 시료에 조사하여 얻은 신호로부터 연대를 산출합니다. 즉, 열이 아닌 빛으로 시료를 자극해 방출되는 발광량을 측정하는 것이 핵심입니다.

적용 대상과 원리

OSL은 강한 열원(화재나 햇빛)에 노출된 물질에 적용할 수 있습니다. 이러한 물질들은 노출 과정에서 내부의 누적된 방사능 신호가 '영점(zeroing)' 상태로 초기화되기 때문에, 그 이후 매몰되어 다시 쌓인 시간을 측정할 수 있습니다.

주로 다음과 같은 재료의 연대 측정에 활용됩니다.

  • 고고학적 유물: 도자기, 화덕 벽면, 불에 탄 석기류
  • 퇴적물: 뢰스(loess, 황토성 퇴적물) 및 풍성 퇴적 모래

다만 뢰스와 풍성 모래와 같은 퇴적물은 매몰되기 전에 햇빛에 의해 신호가 완전히 초기화되지 않았을 가능성이 있어, 측정 결과에 일부 의문이 제기될 수 있습니다.

측정 범위와 정확도

OSL로 측정 가능한 연대 범위는 약 10만 년까지이며, 정확도는 오차 약 10% 수준입니다. 최근에는 새로운 측정 기법들이 개발되면서 이 오차 범위를 점차 줄여 나가는 추세입니다.