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토탄층

기본 정보
동의어	이탄층
시대	신석기 시대
관련 정보
키워드	식물 유체, 농경
사전 정보
수록 사전	한국고고학전문사전(신석기 시대 편)
집필 연도	2024
집필자	소상영

설명

토탄층은 불완전하게 분해된 식물 유체가 다량 포함된 퇴적층으로 이탄층(泥炭層)이라고도 한다. 토탄층은 신생대 제4기 이후에 형성되어 아직 완전히 굳지 않은 부분으로, 제3기 이전에 형성되어 완전히 굳은 석탄과는 구분된다. 토탄은 식물 유체로 구성된 것을 이상적이라 보지만, 실제로는 대부분 무기질이 혼합되어 있다. 일반적으로 식물 유체가 50% 이상이면 토탄이라고 하며, 혼합된 무기질의 종류에 따라 점토질 토탄과 사질 토탄으로 구분한다. 식물 유체가 50% 이하면 유기질 점토, 토탄질 사토 등으로 부르지만 맨눈으로 구분하기는 어렵다. 토탄층은 대체로 한랭한 기후에서 발달하나 온난 습윤한 지역에서도 일부 발견된다. 제4기 홀로세에 토탄층이 활발하게 형성된 것으로 알려졌지만, 지점에 따라 플라이스토세에 형성된 곳도 있다.

토탄층은 식물 유체의 생산량이 분해량보다 많을 때 형성되므로 분해를 억제하는 환경 조건이 특히 중요하다. 식물 유체는 박테리아의 활동으로 분해되는데, 수심이 얕거나 지하수가 지표면 부근에 있는 저습지에서는 식물이 활발하게 성장하는 반면 퇴적된 식물 유체에는 산소가 원활하게 공급되지 않아 박테리아의 활동이 억제된다. 이러한 환경 조건이 유지되면 연간 평균 약 1mm 정도의 두께로 토탄층이 형성되고, 건조해지거나 수심이 깊어지면 토탄층의 형성은 중지된다. 토탄층의 형성은 지형과 기후 변화에 민감하게 반응하므로 퇴적층을 분석하여 장기간의 환경 변화를 복원할 수 있다. 또한 산소가 차단되어 유기물의 분해를 억제하므로 퇴적 당시의 식생 복원에도 중요한 자료를 제공한다. 토탄층 주변에는 농경지가 발달하는 경우도 많아 농경의 기원과도 관계가 깊다.

우리나라에서 실시된 신석기 시대 토탄층 발굴 조사는 신도시 개발 과정에서 발굴 조사된 경기도 일산 지역이 대표적이다. 이 지역에서는 토탄층의 퇴적 환경과 동식물 유체가 분석되어 해수면 변동 과정을 비롯한 고환경 복원이 이루어졌다. 토탄층에서는 볍씨 2점이 발견되었으나 신석기 시대 것인지는 명확하지 않다. 후기 구석기 시대의 토탄층인 청원(현재의 청주시) 소로리 유적에서도 볍씨가 발견되었다. 여러 연구자가 이 볍씨를 형태학적으로 분석하고 연대 측정, 꽃가루 분석 등을 실시한 결과, 재배 벼가 확실하다고 주장하여 세계에서 가장 오래된 재배 벼로 알려졌다. 하지만 당시 한반도의 기후 조건이 벼를 재배하기 어렵고 한반도는 야생 벼가 자생한 지역이 아니며, 형태학적으로도 재배 벼로 인정하기 어렵다는 반론도 커서 여전히 논란이 계속되고 있다.

참고문헌

• 안승모. (2009). 청원 소로리 토탄층 출토 볍씨 재고. 한국고고학보, 70, 192-237. https://www.riss.kr/link?id=A105304140
• 이동영, 김주용. (1992). 지질환경조사 -제4기 지질 및 퇴적환경 연구-. 한국선사문화연구소(편저), 자연과 옛사람의 삶, 일산 새도시 개발지역 학술조사보고1(pp.41-108). https://www.riss.kr/link?id=M1867234
• 조화용. (1990). 한국의 토탄지 연구. 대한지리학회지, 25(1), 109-127. https://www.riss.kr/link?id=A102118945
• 한국지리정보연구회. (2006). 자연지리학 사전(개정판). 한울아카데미.