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연대측정의 신비
지구의 나이를 밝혀내다: 연대측정의 신비
[자막]
#1. 태양계에서 세 번째로 위치하고 있으며
#2. 산맥과 바다, 대지가 조화를 이루는 아름다운 행성, 지구
#3. 지구의 나이를 알아내기 위해 일생을 바친 영국의 지질학자 아서 홈스(1890~1965년)
#4. 실제로 지구의 나이를 측정했던 그는 우라늄-납을 이용하여 최초로 방사성동위원소를 이용한 새로운 연대측정법 개발
#5. 우라늄-납(U-Pb)연대측정법 : 암석에 포함된 우라늄이 자연 상태에서 일정 속도로 붕괴하여 납으로 변화한다는 원리를 이용, 자연 상태 우라늄이 납으로 변한 양을 측정해 암석의 생성시기를 계산하는 방법
#6. 미국의 지구과학자 카메론 패터슨이 우라늄-납(U-Pb)연대측정을 이용해 밝혀낸 지구의 나이 45억 4,000만년
#7. 무심코 지나쳐온 바위 하나, 돌멩이 하나에 숨어 있던 연대측정의 신비
[타이틀]
지구의 나이를 밝혀내다: 연대측정의 신비
[간지]
알아보기: 운석의 나이는 어떻게 알 수 있을까?
[자막]
#1. 2014년 3월 경남 진주의 비닐하우스 농장에서 발견된 이상한 돌 * 진주 운석 45억 9,000살
#2. 전국을 떠들썩하게 만든 진주 운석의 나이를 밝혀내기 위해 사용된 KBSI의 고분해능 이차이온질량분석기 SHRIMP
[나레이션]
#1. SHRIMP는 1980년대 초반, 호주 국립대학에서 달 탐사에서 가져온 월석의 나이를 측정하기 위해 개발된 전 세계적으로 19개 밖에 없는 전문연구장비입니다.
#2. 광물을 통째로 녹여 그 안에 남아있는 우라늄과 납의 양을 구하는 전통적인 연대측정방식과 달리
#3. 이온빔을 시료 표면의 미세영역에 쪼인 후 발생하는 이차이온의 양을 측정하는 방식을 사용해 시료를 훼손하지 않고 극소량만으로 연대를 측정할 수 있습니다.
#4. SHRIMP로 어떻게 운석의 연대를 측정할 수 있는지 확인해보도록 하겠습니다.
[간지]
실험하기: 다양한 연대측정의 세계
[자막]
#1. SHRIMP로 운석의 연대를 측정해보자
#2. 운석을 현미경으로 관찰할 수 있도록 얇은 두께로 연마한 후 그 중 일부를 떼어내어 엑폭시마운트를 만든다.
#3. SHRIMP에 엑폭시마운트를 넣고 수십µm 정도의 산소 이온빔을 광물 메릴라이트 표면에 쪼인다.
#4. 이때 시료의 표면에서 나오는 2차 이온을 측정한다.
#5. 측정된 결과를 토대로 분석하면 운석의 나이를 알아낼 수 있다.
#6. 가장 오래된 암석은 어디에 있을까?
#7. 저어콘(zircon): 화학식ZrSiO4인 광물로, 암석 내에 미량으로 포함되어 있다. 풍화나 침식, 변형작용에 강해 광물 내부에 우라늄과 우라늄이 붕괴되어 나온 납을 잘 보존하고 있어 SHRIMP를 활용한 우라늄-납 연대 측정에 흔히 이용된다.
#8. 다양한 암석들의 저어콘을 분석해본 결과, 호주의 Jack Hill의 역암에서 지구에서 가장 오래된 44억 400만 년 전의 저어콘이 발견되었으며,
#9. 서해안 대이작도의 변성암이 25억 1천만 살로 한반도에서 가장 오래된 암석으로 밝혀졌다.
[나레이션]
에폭시마운트
ZrSiO4
[자막]
#1. SHRIMP로 운석의 연대를 측정해보자
#2. 운석을 현미경으로 관찰할 수 있도록 얇은 두께로 연마한 후 그 중 일부를 떼어내어 엑폭시마운트를 만든다.
#3. SHRIMP에 엑폭시마운트를 넣고 수십µm 정도의 산소 이온빔을 광물 메릴라이트 표면에 쪼인다.
#4. 이때 시료의 표면에서 나오는 2차 이온을 측정한다.
#5. 측정된 결과를 토대로 분석하면 운석의 나이를 알아낼 수 있다.
#6. 가장 오래된 암석은 어디에 있을까?
#7. 저어콘(zircon): 화학식ZrSiO4인 광물로, 암석 내에 미량으로 포함되어 있다. 풍화나 침식, 변형작용에 강해 광물 내부에 우라늄과 우라늄이 붕괴되어 나온 납을 잘 보존하고 있어 SHRIMP를 활용한 우라늄-납 연대 측정에 흔히 이용된다.
#8. 다양한 암석들의 저어콘을 분석해본 결과, 호주의 Jack Hill의 역암에서 지구에서 가장 오래된 44억 400만 년 전의 저어콘이 발견되었으며,
#9. 서해안 대이작도의 변성암이 25억 1천만 살로 한반도에서 가장 오래된 암석으로 밝혀졌다.
#1. 연대측정을 통해 밝혀진 지구의 역사
#2. 청동유물에 사용된 원료는 어디서 가져온 것일까?
#3. 동위원소 분석을 위해 청동유물에서 극미량의 시료를 채취한다.
#4. 채취한 시료는 청정실험실에서 컬럼화학 등의전처리 습식실험을 수행한다.
#5. 용해된 시료를 필라멘트에 올리고 미열을 가한다.
#6. 시료를 얹은 필라멘트는 열이온화질량분석기에 넣어 납동위원소비를 분석한다.
#7. 열이온화질량분석기: 방사기원 동위원소비를 측정하는 장비로 지구물질의 성인과 암석 및 광물의 절대연령 측정에 활용된다.
#8. 분석된 유물의 납동위원소비를 한반도 납동위원소비 분포도와 비교 검토하여 유물의 산지를 추정한다.
#9. 공룡이 살았던 시대는 언제일까?
#10. 공룡 화석의 위 아랫부분을 감싸고 있던 화산암을 채취해 준비한다.
#11. 화산암 알갱이를 현미경으로 관찰하며 가열용기에 담아 준비한다.
#12. 준비된 시료를 다검출기 비활성기체 질량분석기에 넣고 레이저빔을 쪼여 가열한다.
#13. 다검출기 비활성기체 질량분석기: 아르콘의 동위원소비를 이용하는 칼륨-아르곤(K-Ar)연대측정법에 사용되는 장비, 미량의 시료를 가열하여 발생하는 기체 중 아르곤만 분리하여 이를 활용해 연대를 측정한다.
#14. 시료가 녹으면서 발생된 기체들 중 아르곤 동위원소의 비율을 측정하여
#15. 화산암이 만들어진 연대를 계산하면 공룡이 살았던 시기를 알 수 있다.
#16. 신안 압해도 공룡알 둥지 화석과 화순 서유리 공룡발자국 화석 모두 칼륨-아르곤(K-Ar)연대측정법을 통해 밝혀낸 한반도의 역사
#17. 지진은 언제 일어났을까?.
#18. 지진으로 움직인 토양에서 채취한 암석 시료를 과산화수소, 염불산 등으로 녹여 석영만 남긴다.
#19. 이렇게 만들어진 석영 입자를 OSL분석기에 넣는다.
#20. OSL연대측정법: 석영이 외부로부터 특정 에너지를 받을 경우 결정 내에 축적하고 있던 에너지를 빛으로 바꿔 외부에 방출하는 루미네선스(Luminescence)현상을 이용한 연대 측정법
#21. OSL분석기를 통해 측정된 루미네선스 양을 통해 토양의 나이를 추적한다.
#22. OSL연대측정법을 사용하면 과거 지구에서 일어났던 기후변화의 시기와 규모를 비롯해 지진이 일어났던 시기를 알아낼 수 있다.
[간지]
요약하기: 연대측정 이것만 기억하자!
[자막]
#1. 1. 연대측정: 지구나 운석의 나이, 지층, 화석, 고고학적 유물과 유적의 연대 등을 측정하는 일
#2. 2. 고분해능 이차이온질량분석기 SHRIMP: 시료 표면의 미세영역에 이온빔을 쪼인 후, 거기서 발생하는 이차이온의 양을 통해 연대를 측정하는 세계최고성능의 전문연구장비
#3. 3. 연대측정에는 탄소(C-14)연대측정법, 우라늄-납(U-Pb)연대측정법, 칼륨-아르곤(K-Ar)연대측정법, OSL연대측정법 등 다양한 방법이 있다.
#4. 4. 연대측정은 지구의 역사를 밝혀내는 것은 물론, 지진연구 및 지구 온난화 연구 등 다양한 활용이 가능하다.
[자막]
#1. 태양계에서 세 번째로 위치하고 있으며
#2. 산맥과 바다, 대지가 조화를 이루는 아름다운 행성, 지구
#3. 지구의 나이를 알아내기 위해 일생을 바친 영국의 지질학자 아서 홈스(1890~1965년)
#4. 실제로 지구의 나이를 측정했던 그는 우라늄-납을 이용하여 최초로 방사성동위원소를 이용한 새로운 연대측정법 개발
#5. 우라늄-납(U-Pb)연대측정법 : 암석에 포함된 우라늄이 자연 상태에서 일정 속도로 붕괴하여 납으로 변화한다는 원리를 이용, 자연 상태 우라늄이 납으로 변한 양을 측정해 암석의 생성시기를 계산하는 방법
#6. 미국의 지구과학자 카메론 패터슨이 우라늄-납(U-Pb)연대측정을 이용해 밝혀낸 지구의 나이 45억 4,000만년
#7. 무심코 지나쳐온 바위 하나, 돌멩이 하나에 숨어 있던 연대측정의 신비
[타이틀]
지구의 나이를 밝혀내다: 연대측정의 신비
[간지]
알아보기: 운석의 나이는 어떻게 알 수 있을까?
[자막]
#1. 2014년 3월 경남 진주의 비닐하우스 농장에서 발견된 이상한 돌 * 진주 운석 45억 9,000살
#2. 전국을 떠들썩하게 만든 진주 운석의 나이를 밝혀내기 위해 사용된 KBSI의 고분해능 이차이온질량분석기 SHRIMP
[나레이션]
#1. SHRIMP는 1980년대 초반, 호주 국립대학에서 달 탐사에서 가져온 월석의 나이를 측정하기 위해 개발된 전 세계적으로 19개 밖에 없는 전문연구장비입니다.
#2. 광물을 통째로 녹여 그 안에 남아있는 우라늄과 납의 양을 구하는 전통적인 연대측정방식과 달리
#3. 이온빔을 시료 표면의 미세영역에 쪼인 후 발생하는 이차이온의 양을 측정하는 방식을 사용해 시료를 훼손하지 않고 극소량만으로 연대를 측정할 수 있습니다.
#4. SHRIMP로 어떻게 운석의 연대를 측정할 수 있는지 확인해보도록 하겠습니다.
[간지]
실험하기: 다양한 연대측정의 세계
[자막]
#1. SHRIMP로 운석의 연대를 측정해보자
#2. 운석을 현미경으로 관찰할 수 있도록 얇은 두께로 연마한 후 그 중 일부를 떼어내어 엑폭시마운트를 만든다.
#3. SHRIMP에 엑폭시마운트를 넣고 수십µm 정도의 산소 이온빔을 광물 메릴라이트 표면에 쪼인다.
#4. 이때 시료의 표면에서 나오는 2차 이온을 측정한다.
#5. 측정된 결과를 토대로 분석하면 운석의 나이를 알아낼 수 있다.
#6. 가장 오래된 암석은 어디에 있을까?
#7. 저어콘(zircon): 화학식ZrSiO4인 광물로, 암석 내에 미량으로 포함되어 있다. 풍화나 침식, 변형작용에 강해 광물 내부에 우라늄과 우라늄이 붕괴되어 나온 납을 잘 보존하고 있어 SHRIMP를 활용한 우라늄-납 연대 측정에 흔히 이용된다.
#8. 다양한 암석들의 저어콘을 분석해본 결과, 호주의 Jack Hill의 역암에서 지구에서 가장 오래된 44억 400만 년 전의 저어콘이 발견되었으며,
#9. 서해안 대이작도의 변성암이 25억 1천만 살로 한반도에서 가장 오래된 암석으로 밝혀졌다.
[나레이션]
에폭시마운트
ZrSiO4
[자막]
#1. SHRIMP로 운석의 연대를 측정해보자
#2. 운석을 현미경으로 관찰할 수 있도록 얇은 두께로 연마한 후 그 중 일부를 떼어내어 엑폭시마운트를 만든다.
#3. SHRIMP에 엑폭시마운트를 넣고 수십µm 정도의 산소 이온빔을 광물 메릴라이트 표면에 쪼인다.
#4. 이때 시료의 표면에서 나오는 2차 이온을 측정한다.
#5. 측정된 결과를 토대로 분석하면 운석의 나이를 알아낼 수 있다.
#6. 가장 오래된 암석은 어디에 있을까?
#7. 저어콘(zircon): 화학식ZrSiO4인 광물로, 암석 내에 미량으로 포함되어 있다. 풍화나 침식, 변형작용에 강해 광물 내부에 우라늄과 우라늄이 붕괴되어 나온 납을 잘 보존하고 있어 SHRIMP를 활용한 우라늄-납 연대 측정에 흔히 이용된다.
#8. 다양한 암석들의 저어콘을 분석해본 결과, 호주의 Jack Hill의 역암에서 지구에서 가장 오래된 44억 400만 년 전의 저어콘이 발견되었으며,
#9. 서해안 대이작도의 변성암이 25억 1천만 살로 한반도에서 가장 오래된 암석으로 밝혀졌다.
#1. 연대측정을 통해 밝혀진 지구의 역사
#2. 청동유물에 사용된 원료는 어디서 가져온 것일까?
#3. 동위원소 분석을 위해 청동유물에서 극미량의 시료를 채취한다.
#4. 채취한 시료는 청정실험실에서 컬럼화학 등의전처리 습식실험을 수행한다.
#5. 용해된 시료를 필라멘트에 올리고 미열을 가한다.
#6. 시료를 얹은 필라멘트는 열이온화질량분석기에 넣어 납동위원소비를 분석한다.
#7. 열이온화질량분석기: 방사기원 동위원소비를 측정하는 장비로 지구물질의 성인과 암석 및 광물의 절대연령 측정에 활용된다.
#8. 분석된 유물의 납동위원소비를 한반도 납동위원소비 분포도와 비교 검토하여 유물의 산지를 추정한다.
#9. 공룡이 살았던 시대는 언제일까?
#10. 공룡 화석의 위 아랫부분을 감싸고 있던 화산암을 채취해 준비한다.
#11. 화산암 알갱이를 현미경으로 관찰하며 가열용기에 담아 준비한다.
#12. 준비된 시료를 다검출기 비활성기체 질량분석기에 넣고 레이저빔을 쪼여 가열한다.
#13. 다검출기 비활성기체 질량분석기: 아르콘의 동위원소비를 이용하는 칼륨-아르곤(K-Ar)연대측정법에 사용되는 장비, 미량의 시료를 가열하여 발생하는 기체 중 아르곤만 분리하여 이를 활용해 연대를 측정한다.
#14. 시료가 녹으면서 발생된 기체들 중 아르곤 동위원소의 비율을 측정하여
#15. 화산암이 만들어진 연대를 계산하면 공룡이 살았던 시기를 알 수 있다.
#16. 신안 압해도 공룡알 둥지 화석과 화순 서유리 공룡발자국 화석 모두 칼륨-아르곤(K-Ar)연대측정법을 통해 밝혀낸 한반도의 역사
#17. 지진은 언제 일어났을까?.
#18. 지진으로 움직인 토양에서 채취한 암석 시료를 과산화수소, 염불산 등으로 녹여 석영만 남긴다.
#19. 이렇게 만들어진 석영 입자를 OSL분석기에 넣는다.
#20. OSL연대측정법: 석영이 외부로부터 특정 에너지를 받을 경우 결정 내에 축적하고 있던 에너지를 빛으로 바꿔 외부에 방출하는 루미네선스(Luminescence)현상을 이용한 연대 측정법
#21. OSL분석기를 통해 측정된 루미네선스 양을 통해 토양의 나이를 추적한다.
#22. OSL연대측정법을 사용하면 과거 지구에서 일어났던 기후변화의 시기와 규모를 비롯해 지진이 일어났던 시기를 알아낼 수 있다.
[간지]
요약하기: 연대측정 이것만 기억하자!
[자막]
#1. 1. 연대측정: 지구나 운석의 나이, 지층, 화석, 고고학적 유물과 유적의 연대 등을 측정하는 일
#2. 2. 고분해능 이차이온질량분석기 SHRIMP: 시료 표면의 미세영역에 이온빔을 쪼인 후, 거기서 발생하는 이차이온의 양을 통해 연대를 측정하는 세계최고성능의 전문연구장비
#3. 3. 연대측정에는 탄소(C-14)연대측정법, 우라늄-납(U-Pb)연대측정법, 칼륨-아르곤(K-Ar)연대측정법, OSL연대측정법 등 다양한 방법이 있다.
#4. 4. 연대측정은 지구의 역사를 밝혀내는 것은 물론, 지진연구 및 지구 온난화 연구 등 다양한 활용이 가능하다.
