OPTICALLY STIMULATED LUMINESCENCE(OSL) DATING OF QUARTZ FROM SEDIMENTS

DUK-GEUN HONG(홍덕균) 대한지질학회 1998 대한지질학회 학술대회 Vol.1998 No.

광 여기 루미네센스를 이용한 신기 퇴적층의 연대측정

홍덕균(Duk-Geun Hong),최정헌(Jeong-Heon Choi),한정희(Jeong-Hee Han),최만식(Man Sik Choi),정창식(Chang-Sik Cheong) 한국암석학회 2001 암석학회지 Vol.10 No.3

고고학 시료의 광(光) 여기(勵起) 루미네센스 연대측정

홍덕균(Hong Duk-geun),김명진(Kim Myung-jin),성정용(Sung Jung-yong),박순발(Park Soon-bal) 한국고고학회 2001 한국고고학전국대회 발표문 Vol.- No.25

석영이나 장석시료를 빛으로 여기시켜 검출된 루미네센스를 적당한 온도에서 관측하고, 관측된 루미네센스의 크기를 시간적으로 조절하면 고고학적, 지질학적 시료의 연대를 산출할 수 있다. 이 연구에서는 광 여기 루미네센스를 이용하여 한국에서 출토된 토기, 기와시료, 수전층 시료에 대한 연대를 측정하였다. 얻어진 광 여기 루미네센스 연대들은 고고학적 편년 뿐 만 아니라 방사성 탄소연대 결과와도 잘 일치하였다. Controlled measurements of the optically stimulated luminescence signal from non-conducting, crystalline materials such as quartz and feldspar can provide a means of determining the time since the last heating of a pottery or the last exposure of a layer of sediment to sunlight, the age of the pottery or sediment, in a similar way to thermoluminescence dating. Whereas in the thermoluminescence dating of sediment only part of the latent thermoluminescence signal is bleached by sunlight as the sediment is deposited and allowance must be made during the laboratory measurements for the light insensitive component, optically induced luminescence dating has the advantage of working only with light sensitive traps in the crystal. Optical dating, using blue stimulation of quartz grains from archaeological samples, was undertaken. The dates obtained from the heated materials offered good agreement with the ages derived by typological assessment. Also, the ages of the bleached materials from a hydroponic farm were found to be in satisfactory results with those of radiocarbon dating in addition to a good stratigraphic correlation. We conclude that the optical dating used in here should contribute significantly to future archaeological dating work.

베이지안 통계학을 이용한 청동기시대 주거지내 화덕자리들의 광자극발광(OSL) 연대 결정

김명진,양혜진,홍덕균,Kim, Myung-Jin,Yang, Hye-Jin,Hong, Duk-Geun 대한방사선방어학회 2011 방사선방어학회지 Vol.36 No.2

이 연구에서는 소골 유적 29호 및 29-1호 주거지 내부에 사용 시기를 달리하여 존재하는 3개의 화덕자리에 대한 광자극발광(OSL) 연대측정을 수행하였다. 연대측정에 앞서 석영 시료의 자연 OSL 신호 관찰 및 절대영년도 평가를 수행한 결과, OSL 신호는 광이온화 단면적이 커 열과 빛에 매우 민감한 fast 성분만으로 이루어졌으며 청동기인들의 일반적인 난방 및 취사 온도인 $300^{\circ}C$ 이하에서도 완벽히 절대영년 됨을 알 수 있었다. 각 시료의 고고선량은 단일시료재현법을 적용한 재현성 평가와 플래토우 평가로부터 산출되었고, 이를 연간선량율로 나누어 OSL 연대를 결정하였다. 이후 산출된 OSL 연대의 정밀도를 높이기 위하여 발굴조사를 통해 파악된 화덕자리의 사용 시기와 각 화덕자리의 OSL 연대를 베이지안 통계에 적용한 결과, 개별 화덕자리의 사용 및 폐기 시점에 대한 높은 정밀도를 갖는 OSL 연대가 최종적으로 확정되었다. OSL dating for three hearths having the sequence of use and discard in No. 29 and 29-1 dwelling sites at Sogol cultural site was carried out. Resulting from the deconvolution of natural CW-OSL decay curve and thermal zeroing test, it was turned out that OSL signal was entirely composed of the heat- and light-sensitive fast component with high photoionization cross-section and all quartz OSL signals were thermally bleached under $300^{\circ}C$ which is the minimum temperature related to heating and cooking in Bronze age. After dose recovery test and plateau test, paleodose of each hearth sample was evaluated by using SAR method, and OSL age was determined from the ratio of paleodose to annual dose rate. For the purpose of the precision improvement of OSL age, Bayesian statistics was applied to each hearth's age and the archaeological sequence information. Finally, it could be concluded to the accurate use period of each hearth from the resultant OSL ages.

단일입자재현법(單一粒子再現法)을 활용한 고고유물의 진위판별 연구

김명진,윤민영,홍덕균,Kim, Myung-Jin,Youn, Min-Young,Hong, Duk-Geun 한국문화재보존과학회 2008 보존과학회지 Vol.23 No.-

이 연구에서는 고고학 유물의 진위여부를 판단하기 위하여 미세시료채취법을 적용하여 시료를 채취한 후 화학적으로 분리된 세립 석영 입자의 고고선량을 산출하였다. 진위판별 연구에 앞서 미세시료채취법의 타당성은 백제무령왕릉 출토 전(塼)에서 산출된 고고선량 값들로부터 입증되었다. 이를 바탕으로 고구려 시대에 제작되었다고 주장되는 4점의 고고학 유물에 미세시료채취법을 적용하여 극소량의 시료를 채취한 후 단일입자재현법으로 고고선량을 산출하였다. 모든 유물에 대하여 고고선량 값은 0.2Gy 이하로 매우 낮았으며 단일시료재현법으로 산출된 값과 비교한 결과 매우 신뢰도가 높음을 알 수 있었다. 그러므로 유물의 고고학적 상황과 국내에서 고고선량은 평균적으로 1,000년 당 약 3.5Gy 내외의 값을 가진다는 점으로 미루어 판단하건데, 이 유물들은 고구려 시대에 제작된 유물이 아닐 가능성이 매우 높았다. This article aims to turn out the authentication of archaeological materials by using the paleodose measurement to fine sand-size quartz grains obtained by micro sampling technique. We firstly revealed the validity of micro sampling technique from the paleodoses of two bricks related to Muryong Royal Tomb of Baekje Kingdom. For the purpose of authentication test, four archaeological materials were selected, because they have been insisted that they were manufactured in Goguryeo Kingdom era. After obtaining very few quartz grains by micro sampling technique, each paleodose was evaluated by using SGR (single grain regenerative dose method). All values were very low below 0.2Gy and the reliability was found from those values by using SAR (single aliquot regenerative dose method). Considering the archaeological situation and the general paleodose, the burial time for 1,000 years generally corresponds to about 3.5Gy in Korea, it is concluded that these archaeological materials are all modern counterfeits.

적외선 여기 루미네센스를 이용한 조간대 퇴적층의 연대추정

최만식,한정희,최정헌,정창식,홍덕균,Choi, Man-Sik,Han, Jeong-Hee,Choi, Jeong-Heon,Cheong, Chang-Sik,Hong, Duk-Geun 한국해양학회 2002 바다 Vol.7 No.1

장석을 적외선으로 조사하여 측정된 루미네센스를 이용하여 서해안 지역에 최근 퇴적된 갯벌 퇴적층의 연대를 산출하였다. 연대를 결정하기 전 조사된 표층시료의 시험에서 시료채취 장소의 환경은 루미네센스 연대 측정법을 적용하기에 매우 적합한 것으로 나타났다. 산출된 연대는 퇴적층에 따라 비교적 순차적으로 나타났으며, 각 층에서 산출된 연대의 중심연대를 기준으로 볼 때 시료 채취장소의 퇴적율은 100년 동안 약 50cm정도를 보였다. 또한, 사용된 시료의 열적전환에 의한 회귀현상에 대한 연구가 기술되었다. 광 여기 루미네센스 연대 측정법은 앞으로 갯벌의 퇴적환경을 연구하는데 크게 기여할 것으로 생각된다. Optical dating, using infrared stimulation of K-feldspar grains, was undertaken to determine the sedimentation rate of a recently deposited tidal flat on the western coast of Korea. Very low luminescence of the natural surface sample confirms that the materials we investigated were well bleached at deposition. The five IRSL ages obtained show a reasonable stratigraphic correlation with the expected sedimentation rate of approximately 50cm/100yr. In addition the recuperation effect due to thermal transfer was discussed. We conclude that the optical dating used here shows a great promise to determine the sedimentation rates of tidal flats.

OSL properties for the fast component of quartz LM-OSL comparing natural and artificial irradiation relevant to dating

Myung-Jin Kim(김명진),Duk-Geun Hong(홍덕균) 대한지질학회 2020 지질학회지 Vol.56 No.5

수렴단층노두 해안단구 퇴적층의 OSL 연대에 대한 재고찰

허서영(Seoyoung Heo),최정헌(Jeong-Heon Choi),홍덕균(Duk-Geun Hong) 한국암석학회 2014 암석학회지 Vol.23 No.3

이 논문에서는 경주시 양남면에 분포하는 해발고도 약 45 m의 수렴단층 노두 해안단구 퇴적층의 형성시기를 추정하기 위하여, 퇴적층을 구성하고 있는 석영에 대한 단일입자 OSL(Single Grain Optically Stimulated Luminescence) 연대측정을 실시하였다. 실험에 사용된 총 1200개의 석영입자 중, 93개의 입자가 연대측정에 적합한 OSL 신호특성을 보였으며, 이들의 등가선량은 50-610 Gy까지 넓은 분포를 보인다. 이 자료를 중심연대모델(Central Age Model)과 최소연대모델(Minimum Age Model)을 이용하여 분석하면, 각각 83±4 ka와 60<SUP>+3</SUP><SUB>-7</SUB> ka의 연대가 도출되지만, 이들 연대는 MIS 5a시기로 보고된 기존의 제2해안단구의 OSL 연대와 층서적으로 불일치한다. 단일입자 OSL 분석결과들을 혼합연대모델(Finite Mixture Model)에 적용하면, 분석된 입자들 중 6±4%의 석영입자가 MIS 7의 퇴적시기(194±24 ka)를 지시함을 알 수 있다. 결론적으로, 수렴단층 노두 해안단구 퇴적층이 MIS 7 시기에 형성되었을 가능성을 배제할 수 없으며, 이 퇴적층은 일반적으로 적용되는 다입자 OSL(multiple grain OSL) 연대측정법을 적용하기에 적합하지 않은 시료로 판단된다. In this paper, we report new OSL ages of the marine terrace sediments at Suryum fault site, using single grains of quartz, and briefly discuss their chronological implications on the timing of terrace formation along the southeastern coast of Korea. Of 1200 grains measured, 93 quartz grains were found to have OSL properties suitable for dating, the equivalent dose (De) values of which varied significantly, ranging from 50 Gy to 610 Gy with the overdispersion of 30±4%. Applied to the Central Age Model (CAM) and Minimum Age Model (MAM), these quartz grains showed the OSL ages of 83±4 ka and 60<SUP>+3</SUP><SUB>-7</SUB> ka, respectively, both of which are stratigraphically inconsistent with the previously reported OSL ages of lower 2<SUP>nd</SUP> terrace (MIS 5a; ~80 ka). However, Finite Mixture Model (FMM) revealed that a small fraction of the measured quartz grains (6±4%) were of the ages (194±24 ka) corresponding to MIS 7. Conclusively, based on single grain OSL ages, it would be prudent not to exclude the possibility that the marine terrace sediments at Suryum fault site have formed during MIS 7. Further, our single grain OSL ages imply that multiple grain(single aliquot) OSL dating methods are not applicable to the marine sediments at Suryum fault site.

베이지안 통계학(Bayesian statistics)을 이용한 한국 청동기시대 전기 可樂洞 類型의 연대 고찰

김명진(Kim, Myung-Jin),이성준(Lee, Sung-Jun),박순발(Park, Soon-Bal),홍덕균(Hong, Duk-Geun) 한국상고사학회 2005 한국상고사학보 Vol.47 No.-

방사성탄소 연대측정법(radiocarbon dating)은 향상된 정밀도에도 불구하고 특정한 시대에 대한 고고학적 편년의 기준으로 활용하기에는 신뢰도에 있어 다소간의 문제점을 지적받고 있다. 이와 같은 문제점을 보완하고 신뢰도를 향상시키기 위한 방법으로 선험적으로 알고 있는 지식을 확률로 변환하고, 이를 측정에서 얻어진 결과에 적용하는 베이지안 통계(Bayesian statistics)가 활용된다. 한국 청동기시대 전기 可樂洞 類型에 대한 편년은 가락동 유형 Ⅰ기, Ⅱ기, Ⅲ기로 구분된 예가 있으며, 각 유형에 대한 방사성탄소 연대측정 결과가 비교적 충분히 제시된 바 있다. 이 연구에서는 베이지안 통계를 활용하여 방사성탄소 연대측정 결과에 고고학적인 유형 정보를 추가적으로 적용하여 자료의 신뢰도를 향상시켰다. 이를 통해 가락동 유형에 대해 Ⅰ기, Ⅱ기, Ⅲ기로 시간적인 선후관계를 설정하고자 한 기존의 고고학적 연구성과가 통계학적으로 타당하지 않다는 결과를 추출할 수 있었다. 그러므로 가락동 유형의 시간적인 선후관계 혹은 계기적 변화과정에 대한 새로운 모델들을 설정한 후 베이지안 통계를 적용한 결과, 가락동 유형 Ⅰ기와 Ⅱ기는 동일한 시기에 공존하는 유형이거나 서로 구분되지 않는 유형이며, Ⅲ기와는 시간적인 순서를 인지할 수 있었다. 또한 가락동 Ⅰ기와 Ⅱ기의 지속시간은 220년이고, Ⅲ기의 지속기간은 120년으로 산출되었다(1σSD). Radiocarbon dating method is still hampered by age estimate uncertainties introduced by calibration, despite of its accuracy and precision. Bayesian statistical methods have been most widely applied used to overcome the problem by combining the basic calibrated date distributions with the prior probability. In this study we applied the radiocarbon data obtained from Karak-Dong assemblage of the early Bronze Age in central region of Korea to Bayesian statistical methods. As a result, the Karak-Dong assemblage classified into the three stages by the earlier archaeological views is revealed to being divided into two stages, in which the duration of the former stage and the latter stage is 220 years and 120 years respectively.