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편집  2021.07.30 [13:00]
[성경적 창조론과 과학 시리즈 (26)] ‘방사성 연대측정법’의 진실은 무엇인가?(2)
한윤봉(전북대학교 석좌연구교수, 한국과학기술한림원 정회원, 창조과학회 7대 회장)
 
한윤봉

 

방사성 동위원소를 이용하여 암석 또는 화석의 나이를 측정하기 위해서는 시료에 남아있는 방사성 동위원소 양을 정확히 측정할 수 있어야 한다. 최근에 분석기술이 발달하여 미량원소도 정확하게 분석할 수 있게 되었다. 예를 들면, 매우 높은 운동 에너지로 이온을 가속하여 질량을 분석하는 가속기질량분석법(AMS)과 큰 에너지(수백 eV ~ 수십 keV)를 갖는 아주 작은 마이크로 일차 이온빔을 고체시료 표면에 충돌시켜서 시료표면에서 방출되는 이차 이온의 질량을 검출하여 분석하는 고분해능-이차이온질량분석기(HR-SIMS)이다. 이런 분석장치를 사용하면 화석이나 암석 중에 남아 있는 방사성 동위원소양을 정확히 측정할 수 있다. 그러나 방사성동위원소 초기농도(암석 또는 화석이 만들어질 때의 농도)를 정확히 알 수 없다는 문제점을 여전히 가지고 있다.

방사성동위원소의 초기농도 외에도, 방사성 연대측정법은 측정하려는 샘플에 주위로부터 방사성 물질의 유출입이 없었다고 가정하는 문제점을 가지고 있다. 그러나 과거에 해저 화산의 폭발과 지진 등 격변적 사건(예, 대서양의 중앙해령 분출과 2011년의 동일본 대지진)이 있었다면, 맨틀층 방사성 물질의 대량방출 등으로 샘플의 방사성동위원소의 농도에 영향을 주었을 가능성이 높다.

▲ 세인트 헬렌스 화산 폭발과 화산암 연대측정 결과     ©한윤봉

 

초기값 문제를 해결하기 위하여 포타슘-아르곤(K-Ar) 연대측정법과 반감기가 488억년인 루비듐(Rb)-스트론튬(Sr)을 사용하는 등시선연대측정법(Isochron Dating)이 개발되었다. 그러나 이런 방법을 사용해도 여전히 초기 값 문제가 근본적으로 해결되지 않는다. 2017년과 2018년에 등시선연대측정법에 사용되는 주요한 가정들에 대한 문제점이 네이처(Nature)지와 핵기술(Nuclear Technology) 지에 게재되었다. 등시선연대측정법은 지구연대를 46억 년에 맞추기 위하여 반감기가 수백억 년이 넘는 방사성동위원소를 사용하며, 연대측정에 사용되는 시료도 제한적이고, 자원소의 초기 값이 거의 현재 값에 가깝기 때문에 측정결과의 정확성을 보장할 수 없다.

방사성동위원소 연대측정법의 정확성을 확인하는 가장 확실한 방법은 연대를 알고 있는 암석에 적용해보는 것이다. 예를 들면, 동위원소의 초기농도 값이 필요 없다는 포타슘-아르곤(K-Ar) 연대측정법을 사용하여 역사적으로 화산분출 기록이 있는(즉, 나이를 정확히 알고 있는) 용암의 나이를 측정해보는 것이다. 1980년 5월 18일에 폭발한 미국 위싱턴 주의 세인트 헬렌스 산에서 채취한 화산암을 K-Ar 연대측정법으로 1986년에 측정한 결과, 실제 나이는 6년임에도 불구하고 용암은 35만 년, 사장석은 34만 년, 각섬석은 90만 년, 휘석은 170~280만 년으로 측정되었다. 
   

장소

측정 시료

화산 폭발 시기

K-Ar 연대측정

하와이

Hualalai 현무암

AD 1800

2280만 년

시칠리아

Mt. Etna 현무암

BC 120

25만 년

캘리포니아

Mt. Lassen 사장석

AD 1915

11만 년

아리조나

Sunset 분화구 현무암

AD 1064

27만 년

이탈리아

Mt. Stromboli 화산탄

AD 1963

240만 년

워싱턴 주

Medicine Lake 흑요석

500년 전

1200만 년

               < 화산암의 실제 나이와 K-Ar 연대측정 결과 비교>
                           
위의 표는 화산폭발한 시기를 알고 있는, 즉 실제 나이를 알고 있는 화산암들을 K-Ar 측정법으로 측정한 결과를 비교한 것이다. 실제 나이와 방사성 연대측정값과의 오차가 너무 커서 실제 나이와 크게 다름을 알 수 있다. 방사성동위원소 연대측정법은 과학적인 방법이지만, 측정 오차 때문에 진화에 필요한 긴 시간을 제공한다는 과학적 증거로서의 신뢰성이 크게 부족함을 알 수 있다.



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기사입력: 2021/02/26 [13:22]  최종편집: ⓒ newspower
 
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