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'고분해능이차이온질량분석기'에 해당되는 글 1

  1. 2011.08.22 미세 영역의 지질연대 측정

신문지상에서 흔히 "최초의 인류 조상 화석 발견", "국내에서 제일 오래된 암석", "중생대 공룡 화석 발견" 등등의 기사를 볼 때가 있다. 이때 빠지지 않고 등장하는 것은 해당 암석의 지질연대이다.

일반인들이 듣기에 생소한 지질 연대 측정은 생각 외로 우리 생활과 밀착되어 있다.

지하자원의 조사나, 고고학 유물의 발굴 및 대형 토목 구조물의 지반 안정성 평가에 있어서 정밀한 지질연대 측정 자료의 역할은 크다.

또한 지구 온난화를 비롯한 기후 변화 연구에 있어서도 과거 기후 변화 경향을 알기 위한 중요한 척도 중의 하나로서 연대 측정 자료는 활용된다.

최근 분석 장비들의 발달로 인해 지질 연대 측정용 분석 기기들의 발달도 괄목할 만하다.

지질연대 측정을 위해서 동위원소비를 측정할 수 있는 질량분석기가 필요한데, 국내에 보급되어 있는 것은 열이온화 질량분석기, 불활성기체 질량분석기와 고분해능 이차이온질량분석기이다.

그중 주목할 만한 것은 지난해부터 본격적으로 공동 활용이 진행 중인 고분해능이차이온질량분석기이다.

한국기초과학지원연구원 오창캠퍼스에 전 세계에서 13번째로 설치된 고분해능이차이온질량분석기(SHRIMP)는 광물 표면 수십 마이크로미터의 좁은 영역에 산소 이온빔을 쏘아 튀어나오는 이차 이온을 분석하여 연대 측정에 필요한 우라늄과 납의 동위원소를 측정하는 장비이다.

한국기초과학지원연구원 오창캠퍼스에 설치된 고분해능 이차이온질량분석기


다른 측정법과는 달리 미세 영역에 대한 직접적인 연대 측정 자료를 제공함으로서 기존의 다른 연대 측정법으로 얻을 수 없었던 다양한 지질학적 현상들에 대한 직접적인 시간 정보를 얻을 수 있게 되었다.

이 장비를 이용해 달 암석에 보존된 마그마 활동의 시기, 지구상에서 존재하는 가장 오래된 암석의 시기를 규명하였을 뿐 아니라 국내에서 제일 오래된 암석에 대한 시간 정보들이 얻어진 바 있다.

현재 SHRIMP 장비는 국내외 연구자들에게 공동연구의 형태로 지원되고 있으며, 복잡한 지질역사를 가지는 암석에 대한 자세한 연대 측정 자료를 제공하고 있다.

기존 SHRIMP 장비와는 다르게 산소 안정동위원소 분석이 가능함에 따라 지각의 진화 과정과 운석 연구 또한 가능해졌다.

고정밀 표면 연대/안정동위원소 측정 자료가 양산될 수 있는 인프라가 구축됨에 따라 국내 연구진에 의한 세계적인 연구 성과가 곧 창출될 것이라 기대된다. 

<김정민 한국기초과학지원연구원 환경과학연구부장>

posted by 글쓴이 과학이야기

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