부산 서구 두도(Doodo Islet 頭島)공원과 인접 암남(岩南)공원일대는 후기 백악기 (약 8,000만년 전) 유천층군의 다대포층(多大浦層)이 분포되어 있으며 이 층의 쇄설성퇴적암으로부터 공룡알 공룡알둥지 조각류 공룡 배아(embryo)화석 육식공룡과 초식공룡의 싸움터 유적 초식공룡의 피부화석 직경 30mm의 알(공룡?)화석 공룡골화석 새화석 나자식물 둥치화석 양치식물 잎과 목편 인상화석 등 동식물 화석이 대량으로 쏟아져 나왔고(발견자 : 필자와 한석운 공동), 종유석 해식동굴 해식애 해안단구 파식대지 풍화혈 구조 Stacks과 Stumps 해안자갈과 모래 등 지형자연사 유적과 장군산 등 후기 백악기의 화산 자연산 유적이 즐비하여 이곳은 국가적 보물로 평가되고 있다. 아래에 이들 자연사 유산을 기록으로 남길까 한다.
한반도에는 중생대 백악기에 주로 호수와 하천 환경에서 퇴적된 쇄설성 퇴적물로 이루어진 경상누층군이 넓게 분포한다. 경상누층군에서는 다양한 식물 화석, 이매패와 복족류를 포함한 연체동물 화석, 곤충 화석 등의 무척추 동물의 화석과, 수 많은 공룡의 발자국과 뼈, 알 그리고 이빨 화석이 산출된 바 있다. 또한 최근에는 새로운 공룡과 익룡 및 새의 발자국 화석이 발견되어 세계적으로 학계의 주목을 받고 있다. 여러 곳에 분포한 공룡과 새 발자국 화석지는 천연기념물로 지정되어 국가적으로 보존 관리되고 있으며, 최근 유네스코 세계 자연 유산 등재를 위한 노력이 이루어지고 있다. 우리나라 경상누층군에서 산출되는 새 발자국 화석은 Koreanaornis hamanensis, Jindongornipes kimi, Goseongornipes markjonesi, Ignotornis yangi, Uhangrichnus chuni 및 Hwangsanipes choughi로서, 이들은 전 세계적으로 알려진 중생대 백악기 새 발자국 화석종의 약 1/3을 차지한다. 한반도 경상 분지는 중생대 새의 낙원이라고 할 수 있는 세계적으로 가장 다양한 새 발자국 화석이 산출되며, 이들은 새의 진화와 고지리적 분포에 대한 정보를 제공하는 귀중한 자연 유산이다.
본 연구에서는 전라북도 군산시 백악기 산북동층의 전석에서 발견된 소형 새 발자국 화석을 간략히 기재하고, 척추동물 발자국 화석을 포함한 산북동층 퇴적 시기를 확인하기 위해 산북동층 응회암질사암에서 쇄설성 저어콘을 분리하여 SH RIMP U-Pb법 절대연령 분석을 실시하였다. 소형 새 발자국 화석은 보존상태가 양호하지 않으나, 보행렬을 이루는 두 개의 발자국과 세 개의 개별 발자국으로 구분된다. 이들은 물갈퀴가 없고, 비대칭이며 가느다란 세 개의 발가락으로 걷는 소형 새 발자국이다. 보행렬을 이루는 발자국은 Koreanaoris dodsoni?, 개별 발자국은 Koreanaornis ichnosp.로 동정하였다. 본 연구는 산북동층 사족동물 발자국 화석 군집이 수각류, 조각류, 익룡과 새 발자국으로 구성되어 있었음을 의미한다. 절대연대 분석 결과, 산북동층 퇴적시기의 최대지질연대는 112.5±5.8 Ma로 중생대 백악기 압트절(Aptian)에 해당하며, 경상분지 진주층 하부에 대비될 수 있다. 그러므로 산북동층의 백악기 소형 물떼새 발자국 화석(Koreanaornis)은 국내에서 가장 오래된 것으로 추정된다.
본 연구는 발자국 및 보행렬 화석의 발굴 방법과 이의 적용에 관한 것이다. 공룡, 익룡 및 새 발자국과 같은 척추동물의 발자국과 보행렬 화석들은 공룡 등과 같은 실체 화석들과는 달리 일반적으로 특정 방향을 향하여 길게 진행한 흔적을 남기거나 넓은 층리면에서 발견되며, 평면적인(2차원적인) 특성을 가진다. 이와 같은 발자국 화석의 특성을 반영하여 비교적 넓은 층리면에 보존된 발자국 화석을 발굴하기 위해 새로운 방법을 고안하였고, 이 방법을 5곳의 발자국 화석 발굴 현장에 적용하였다. 그 결과, 발자국 화석산지에서 공룡, 익룡, 새 발자국과 보행렬 화석들을 성공적으로 발굴하였다. 그리고 다양한 발굴 사례에 근거하여, 발자국 화석 발굴의 단계별 과정과 세부 사항을 제안하였다.
정부가 2017년, 한 해에만 110억 원을 투자해 친환경에너지타운을 조성하겠다는 계획을 밝혔다. 친환경에너지타운은 화석연료 대신 친환경에너지로 운영되는 마을이다. 마을 내에서도 화석연료를 이용하지 않고, 다른 지역에서 보내오는 전력도 거의 사용하지 않는다. 오로지 마을에서 스스로 만든 친환경에너지로만 생활한다. 친환경에너지타운이 어떤 변화를 가져올 수 있을까?
천연기념물 제395호 진주 가진리 새발자국과 공룡발자국 화석산지는 1997년 5월 20일, 경남과학교육원 신축 공사장에서 당시 경남과학고등학교 교사로 근무하던 백광석(현재 서상중고등학교 교장)에 의해 최초로 발견되어, 수 백 점의 새발자국 화석과 공룡발자국 화석들이 학계에 알려지게 되었다. 지금까지도 세계 여러나라의 중생대 새 발자국 중에서 가장 밀도가 높은 화석산지로 손꼽히고 있으며 많은 학자들의 관심을 받고 있다. 이곳의 지질은 백악기 하양층군 함안층 하부의 적색 이암 또는 셰일과 사암의 호층으로 구성되어 있고, 새발자국 화석들은 적색 이암에서 발견된다. 현재, 이 화석산지는 경남과학교육원 건물 내부에 위치하고 있으며, '화석문화재전시관'이라는 명칭으로 보호 및 관리되고 있기때문에 자연재해와 풍화에 의한 침식을 1차적으로 막고 있다. 이 화석산지는 우리나라에서는 천연기념물 제394호 해남 우항리 화석산지와 함께 현장을 그대로 보존하면서 화석의 보존과 관리를 동시에 할 수 있는 건물을 지어 자연사교육을 진행할 수 있는 곳으로 많은 학생들을 대상으로 우리나라의 소중한 화석을 직접 관찰하고 학습하는 체험교육이 가능하다. 원격조종카메라 시스템을 활용하여 관람객이 직접 자신이 원하는 발자국 화석을 세부적으로 관찰할 수 있게 장치한 interactive system은 과학교육 효과를 증진시킨다. 선행 연구에 의하면, 본 화석산지에서 익룡의 발자국 화석(KS 071)도 공룡이나 새발자국과 같은 층리면에서 서로 겹쳐서 나타난다고 보고되었으나, 본 연구에 의해 다시 조사된 결과 전형적인 익룡의 발자국 화석에서 보이는 분명한 특징들을 발견할 수 없었다. 물갈퀴를 가진 새발자국 가운데에서 Uhangrichnus chuni 와 Jindongornipes kimi 로 기재된 표본들에 대하여서도 새롭게 분석하였다. Uhangrichnus chuni로 기재된 많은 표본들은 II-IV번 발가락 사이의 각, 물갈퀴의 형태, 뚜렷한 hallux 등의 형태적 특징을 근거로 할 때, 대부분이 Ignotorinis yangi로 판단된다. Jindongornipes kimi로 기재된 표본들은 이미 기재된 표본보다 크기가 적어도 10%-25%가 작으며, II-IV번 발가락 사이의 각에서 차이를 보인다.
국내에서 새의 발자국 화석에 대한 고생물학적 연구가 수행된 지 40년이 지난 시점에서 척추동물 발자국과 보행렬 화석 관련 용어를 검토한 결과 학자들마다 다르게 사용하고 있음을 알게 되었다. 학자들 간의 학술적 이해와 학술 교류 및 일반인들의 이해를 돕고 혼란을 없애기 위해서 서로 다르게 사용된 용어들은 가장 적절하게 표현되어야 한다는 생각에서, 그리고 전문가의 건설적인 조언과 의견을 듣기 위해서 검토 내용을 바탕으로 개인적인 생각을 다음과 같이 정리 제안한다. 1. Track (footprint)은 발자국, track fossil은 발자국 화석, track length와 track width는 각각 발자국 길이와 발자국 폭으로 나타내는 것이 적절한 것으로 생각한다. 2. Trackway는 보행렬, trackway width 보행렬 폭으로 표현하는 것이 좋을 것으로 생각한다. 3. Pace는 걸음 거리, pace angle은 걸음 각, stride는 보폭, stride length는 보폭 거리로 나타내는 것이 적절한 것으로 생각되어 이러한 용어의 사용을 제안한다.
닭을 포함한 조류는 현재 지구상에서 가장 대표적인 척추동물 중의 하나이다. 새는 만 여종 이상으로 매우 많으며, 이들은 전 세계적으로 다양한 지역에 분포하고 있다. 지배 파충류에서 진화한 공룡은 백악기-팔레오기 대 멸종기에 모두 멸종한 것으로 여겨 왔다. 그러나 1990년대 중반 이후 중국과 세계의 다양한 곳에서 풍부한 공룡화석들이 발견되고, 화석 분류군에 대한 계통 발생학적 분석, 진화연구, 유전체학 연구 결과는 조류가 살아 있는 수각류 공룡임을 보여 준다. 본 총설에서는 새의 골격구조, 깃털, 호흡기관, 조류의 염색체, 신진대사 등에 대한 연구를 기반으로 새와 공룡의 연계성을 살펴본다. 새는 6천 6백만 년 전 대량멸종기에 살아남은 유일한 수각류 공룡이다. 공룡은 멸종하지 않았으며, 우리는 아직도 공룡의 시대에 살고 있다.
제주도의 후기 플라이스토세 퇴적층에서 깃털 화석을 발견하여 기재하였다. 수심이 얕은 바닷가에서 퇴적된 이 퇴적층에서는 사람 발자국을 포함하여 다양한 새 발자국 화석과 포유류 발자국 화석이 풍부하게 산출되었다. 담회색 이암에 밝은 색의 얇은 막으로 잘 보존된 깃털 화석은 깃 판(vane)이 있는 깃털의 일부분이다. 비록 표본의 크기가 길이 10.3 mm, 폭 9.0 mm로 비교적 작지만, 깃대 양쪽에 두 개의 편평한 깃판(vane), 거의 나란하게 휘어진 깃 가지(barbs)그리고 수많은 전면과 후면의 작은 깃 가지(barbules)들이 잘 보존되어 있다. 이 깃털 화석은 국내에서 최초로 발견되어 기재된 것이며 또한 전 세계의 플라이스토세 퇴적층에서도 처음으로 발견된 것이다.
국내의 수많은 화석산지 중 20곳이 국가지정문화재 천연기념물로 지정되어 보호 및 보존되고 있다. 천연기념물 화석산지 중 많은 지역이 인위적인 훼손과 함께 자연적 풍화 침식이 활발한 해안가에 위치하여 훼손이 진행되어 점차 원형을 잃어가고 있다. 따라서 이들에 대한 원형 보존 및 원형 기록 자료의 확보가 시급히 필요하다. 본 연구에서는 천연기념물 제394호 해남 우항리 공룡 익룡 새 발자국 화석산지에 대한 항구적인 원형 기록 자료의 확보를 위하여 3차원 디지털 기술을 적용하였다. 이를 통해 이 지역의 2개 지점에 대한 정밀 기록 작업을 완료하였고, 정확도가 높은 분포도를 작성하였으며, 앰비언트 어클루젼(Ambient occlusion) 렌더링 기법에 의한 렌더링 기법을 적용하여 발자국 화석에 대한 보다 정확한 분석자료를 확보하였다. 발자국 화석에 대한 3D 데이터는 보존과 연구 자료로서의 가치 이외에도 3차원 브로셔와 인터랙티브 컨텐츠 제작 등의 다양한 분야에 활용 가능한 콘텐츠로서의 가치를 지닌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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