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해남 백악기 공룡화석의 세계적가치와 해남 척추동물 발자국 중요성

최고관리자 0 10,864 2007.07.25 12:19
 

한국 백악기 공룡화석의 세계적 가치와

해남 척추동물 발자국의 중요성



허   민

전남대학교 



한반도 백악기 공룡화석의 고찰


  최근 한국 백악기 육성퇴적층에서 공룡발자국, 공룡알 및 공룡알둥지, 공룡뼈와 공룡이빨과 같은 공룡화석이 풍부하게 발견되었(Chang et al. 1982; Dong et al. 2001; Kim, 1983; Huh et al. 1996, 1997, 1999, 2000, 2001a,b,c, 2003a,b, 2004a,b, 2006a,b; Huh & Zelenitsky, 2002; Hwang, 2001; Hwang et al. 2002a,b, 2004, 2006; Lim, 1991; Lim et al., 2002; Lim et al. 1989, 1994; Lee et al. 2000a,b, 2001, 2003, 2004; Lee & Huh, 2002; Lockley et al., 1992a,b, 1995, 1997; Paik, 2000; Paik et al., 1998, 2001, 2004, 2006a,b; Park et al., 2000; Yang, 1982; Yang et al., 1995, 1997, 2000, 2006; Yun & Yang,1997, 2001; Yun et al., 2004). 한국에서 27개 이상의 공룡화석지가 몇몇 백악기 분지에서 발견되었다. 공룡화석을 포함하는 대부분의 층들은 후기 백악기에 해당된다. 한국에서 발자국 화석지(공룡, 익룡, 새)들은 공룡화석지의 대부분을 차지한다. 특히 독특하고 구별이 있는 발자국화석지는 세계의 가장 중요한 공룡 발자국 화석지들 중 하나로써 알려져 있다. 주로 공룡발자국들은 다양한 형태로 구분되어지는 조각류, 수각류, 용각류로 구성되어 있다. 하르도사우루스류로 생각되는 조각류의 보행렬은 대부분의 화석지에서 가장 일반적이다. 공룡발자국의 형태, 크기의 다양성 그리고 계산된 공룡의 크기는 다양한 걸음걸이를 하는 서로 다른 종류의 공룡들이 후기 백악기 동안 이 같은 지역에서 서식했던 것을 지시한다. 화순 공룡화석지는 몇 몇 보행렬에서 별난(보기 드믄) 걸음걸이 패턴과 자세를 가지는 다른 종류의 걸음걸이를 보여준다. 공룡의 속도와 걸음걸이의 분석을 기초로 이 지역의 소형 육식공룡들은 대형 육식공룡들이 느린 속도로 걷고 있을 때 총총걸음 했던 것으로 해석된다. 풍부한 공룡알들과 공룡둥지들이 공룡알을 포함하는 7개의 층에 분포한다. 일반적으로 공룡알들은 하천퇴적환경 혹은 선상지퇴적환경으로 구성된 자색을 띄는 범람원기원의 사질 이암 퇴적층에서 둥지형태로 나타난다. 칼슘의(Calcic) 혹은 버트(vertic)의 특성을 띄는 고토양에서 발견되는 이 같은 공룡알들의 보존상태는 공룡알을 낳았던 지역의 고기후가 건기와 우기가 번갈아 나타나는 아건조 지역이었음을 지시한다. 대부분 공룡알들은 위쪽이 깨져있으며 주위 퇴적물로 채워져 있다. 반면에 보성 공룡알화석지의 몇몇 공룡알들은 지오이드 형태로 충진된(geoid-fill) 현상을 보여준다. 보성 공룡알화석지는 손상되지 않은 공룡알둥지들의 보존상태로서 구별된다. 보성 공룡알화석지의 공룡알둥지는 8~16개의 공룡알들로 이루어져 있다. 공룡알들은 구형 혹은 아구형의 모양을 보이며, 평균 2.1mm 두께, 지름 80-210mm를 보인다. 보성 공룡알화석지에서는 새로운 힙실로포돈류의 공룡으로 기재되고 있는 공룡골격화석, 거북뼈와 거북알들이 발견되었다. 4가지 조직형태가(Faveoloolithid, Spheroolithid, Dendrooolithid and Elongatoolithid)가 한국의 공룡알에서 확인되었다. 공룡알들은 중국의 해난(Haenan) 지역의 Xixia 분지와 몽골의 Nemegt 분지의 공룡알과 가장 근접한 otaxonomic 유사성을 나타낸다. 아시아 다른 곳의 초기발견들을 기초로 여기에 기술된 공룡알들은 용각류, 조각류, 수각류에 속하는 것으로 생각된다. 익룡발자국은 세계에서 가장 수적으로 많고 크기 또한 가장 크다. 지금까지 알려진 가장 긴 익룡보행렬은 익룡이 지상에서 보행하기에 충분하다는 것을 시사한다. 한국의 공룡화석지에서 거북, 악어, 어류, 목재화석, 식물, 흔적화석, 그리고 미화석 같은 다른 화석이 발견되었다. 다양한 층, 퇴적학적인 환경, 다양한 크기와 형태를 보이는 한국공룡의 산출은 후기 백악기 공룡화석지의 고생태적 그리고 고환경적 상태를 공부하기 위한 기회를 제공한다.


한반도 백악기층으로부터 산출된 공룡화석들


  공룡발자국화석: 공룡발자국, 알과 둥지, 이빨과 뼈 등을 포함하는 많은 공룡화석들이 한국의 백악기 비해성 퇴적층에서 발견되고 있다. 이들 중 공룡발자국은 가장 특이하고, 몇몇 발자국 화석지는 세계적으로도 유명하다. 현재까지 27곳의 공룡발자국 화석지가 백악기층인 경상분지 및 여러 소분지들에서 발견되었으며, 전남 지역에서는 해남, 화순, 여수, 고성 등지에서 10,000여 개체 이상 발견되었다. 조각류발자국은 한국에서 가장 많이 발견되는 발자국 타입으로, 대부분이 넓은 발굽(hoof)을 갖는 대형 조각류 발자국인 캐리리클리(Caririchnium)으로 동정되고 있다. 대부분의 수각류발자국은 화순 능주분지에서 발견되고, 그것들은 소형 또는 중형 크기의 새발자국 타입 발자국(small or medium-sized bird-like footprints), 다른 대형 수각류발자국(large theropod footprints) 등 여러 가지 타입으로 구성되어 있다. 용각류 발자국은 경상분지에서 풍부하게 산출된다. 용각류 발자국은 크기, 형태, 보행열의 패턴에 있어서 다양성을 보이고, 한반도에서 여러 종류의 용각류가 살았던 것으로 증거되고 있다. 이러한 한반도의 다양한 공룡발자국들은 백악기동안 한반도 여러 지역에 분포된 호숫가에서 다양한 종의 공룡들이 번성하였음을 시사하고 있다.


  공룡알화석: 남한에 분포하는 백악기 퇴적층 가운데 경남 하동군 수문리 지역의 하산동층, 전남 보성군의 선소역암, 경기도 화성시의 시화층, 경남 고성군의 고성층, 경남 사천시 신수도의 함안층, 부산시의 다대포층, 전남 구례군 금내리층의 7개 지역에서 공룡알과 알둥지화석이 풍부하게 산출되었다. 남한의 공룡알화석층은 시대적으로도 백악기초에서 백악기말에 이르고, 퇴적환경은 충적선상지에서부터 충적평원에 이르기까지 다양하다. 공룡알은 주로 사질 이암층에서 둥지형태로 산출되며, 대부분 산란된 그 자리에서 매몰되어 화석화된 것으로 해석된다. 공룡알들은 주로 석회질 고토양에 보존되어 있는데 이는 당시의 고기후가 건기와 우기가 교호된 반건조한 환경이었음을 알 수 있다. 전반적으로 공룡알 화석층에 고토양 기원의 캘크리트가 수반되어 있음은 석회질을 띠는 공룡알의 보존에 알칼리성을 띠는 석회질고토양의 발달이 주요한 역할을 담당하였음을 시사한다. 한편, 보성 및 고성 지역의 알화석층에서 동일한 지역의 여러 층준에 걸쳐 알둥지가 반복적으로 산출되는 양상은 집단 산란지역을 매우 오랜 시간동안 반복적으로 이용하는 소위 “산란지의 반복적인 선호특성”이 백악기에 한반도에 서식하였던 공룡들에게도 부분적으로 있었음을 시사하여 준다. 대부분 공룡알들은 상부가 제거되거나 깨진 채 발견되며, 이들 알껍질 내외부에는 주변 퇴적물로 충진 되어 있다. 보성에서는 알 내부가 방해석으로 채워지거나 정동(geoid) 양상으로 속이 빈 내부에 광물질로 충진 된 경우도 있다. 남한에서 공룡알은 52개 정도의 공룡알둥지에 390 여개의 공룡알들이 발견 및 발굴되었다. 하나의 둥지는 3개에서 16개까지의 공룡알로 구성되어 있다. 공룡알의 크기는 69 mm 에서부터 180 mm에 이르기까지 다양하며, 공룡알의 모양은 타원형, 반구형, 구형으로 나타난다. 공룡알껍데기 두께는 0.58 mm에서부터 4.90 mm까지의 범위를 보이고 있다. 2.0 mm가 넘는 두꺼운 알껍데기가 산출됨은 매우 특징적이다. 공룡알 표면은 부드러운 돌기에서 울퉁불퉁한 돌기, 골이 깊은 돌기까지 다양하다. 남한에서 산출되고 있는 공룡알은 알껍데기는 크게 Faveoloolithidae, Spheroolithidae, Dendroolithidae, Ovaloolithidae, Elongatoolithidae의 5개의 난과(Parataxonomic Families)로 분류되고, 이 중 Faveoloolithidae는 남한의 공룡알화석 가운데 제일 풍부하게 산출된다. 한반도에서 산출되고 있는 공룡알화석은 중국 산동반도나 후베이, 후난성 지역 및 몽골 고비 사막 지역 등에서 산출된 종류와 비교가 가능하며, 이들은 또한 북미 대륙의 알버타주 등에서 산출된 공룡알들과 비교가 요구되고 있다. 공룡알의 부화 유형은 대부분 수평으로 평평한 형태를 이루고 있어 중국이나 몽골에서 산출되는 알화석에서 볼 수 있는 일명 아시아 유형을 띠고 있다. 다양한 층에서 다양한 종류를 갖는 남한의 공룡알 산출은 공룡알과 함께 산출된 다른 화석들과 함께 백악기 당시 공룡 산란지 환경이나 고환경 및 고생태를 해석할 수 있는 중요한 지역임을 시사한다.


  공룡뼈: 수많은 공룡발자국 외에 드물게 공룡뼈가 발견됐다. 최근에 백악기 초기의 경상누층군의 하동층군에서 공룡뼈 파편이 발견되었다. 그것들은 부경고사우루스 밀레니엄아이(Pukyongosaurus milleniumi)라는 신속 신종으로 기재되었다(Dong et al., 2000). 다른 분산된 공룡뼈는 다른 공룡화석지의 노두에 부분적으로 노출되어 있(보성, 진주, 의성 등). 그러나 새로운 초기 조각류가 한국 백악기 보성에서 발굴되었다. 보성에서 발견된 부분적으로 관절로 이루어진 조각류 공룡뼈의 발견은 한반도에서 처음으로 잘 보존된 공룡뼈 화석이다. 공룡뼈 화석은 이전에 보고된 계절적으로 건조환경을 나타내는 범람원 스타일의 퇴적환경으로 해석 되어지는 지역(Paik et al., 2004)으로 풍부한 공룡알, 공룡알둥지와 함께 산출된(Huh and Zelenitsky, 2002). 공룡뼈는 초기 조각류에 속하는 공룡으로 목뼈의 뒷부분과, 견갑골 앞팔뼈 그리고 흉골 등으로 이루어진 부분으로 구성되어 있다.

  공룡이: 7개의 독립된 공룡이빨화석이 진주와 하동지역의 경상누층군에서 발견되었다. 이들은 형태학적인 특징에 의해 Euhelopodidae, Camarasauridae, Titanosauridae and Allosauridae 등 4개 과로 구분된(Park et al., 2000).


한반도 백악기층으로부터 산출된 익룡화석


  익룡화석: 한반도에서 익룡화석은 전남 해남, 경남 하동, 경북 고령 등지의 백악기층에서 발견되었다. 이들은 익룡발자국, 날개뼈, 이빨화석들로 매우 다양하다. 해남 익룡발자국은 440여개로 세계 최대 규모의 익룡발자국 산지로 평가되고 있으며, 발자국 가운데 일부는 Haenamichnus uhangriensis라는 새로운 종명이 부여되었다. 경남 하동 익룡날개뼈는 비록 완전한 상태는 아니나, 연구 결과 중국의 백악기 초기 지층에서 발견된 Dsungaripterus weii의 날개뼈와 유사한 것으로 해석되었다. 경북 고령 대형 익룡 이빨화석은 이빨의 크기가 기존에 알려진 것보다 1.5~2배 정도 큰 것으로 미루어 볼 때 이빨의 주인공은 초대형 익룡으로 판단되고 있다. 한반도에서 익룡화석이 매우 다양하게 발견되고, 동일 층준에서 어류, 연체동물 등 다른 화석들이 발견되고 있고 있음을 볼 때, 한반도는 더욱 새로운 익룡화석이 발견될 가능성이 크며, 아울러 중생대 익룡 연구와 고생태 연구에 중요한 지역으로 생각되어지고 있다. 


 익룡발자국: 총 443개의 익룡발자국이 해남지역 후기 백악기의 우항리 층에서 발굴되었다. 이 흔적화석 군집(상)은 아시아에서 보고된 최초의 익룡발자국으로 구성되어 있다. 익룡발자국은 세계에서 가장 거대하(Huh et al., 1996, Lockley et al., 1997). 발가락으로 걷는 발가락이 셋 있는 앞발 흔적은 전형적인 익룡 앞발 흔적의 특징을 나타낸다. 그러나 뒷발의 흔적은 이전에 보고된 익룡발자국과 다른 특징을 보인다. 개개의 발가락의 흔적은 눈으로 확인 할 수 있는 흔적이 없다. 또한 엄지발가락은 뚜렷한 발톱흔적이 없으며 삼각형 혹은 둥근 형태이다. 이 같은 특징으로서 우항리 익룡은 Haenamichnus라는 새로운 속으로 명명되며, Haenamichnus uhangriensis라는 새로운 종으로 명명되었(Hwang et al., 2002). 해남 우항리 퇴적층에서 발견된 익룡보행렬은 아직까지 알려진 것 중 가장 긴 익룡보행렬(7.3m)로 이는 익룡이 육상이동에 있어 유능했다는 것을 지시한다.

해남 척추동물 발자국화석의 중요성


  한반도 서남해안 전남 해남군 우항리층에서 최근에 발견된 공룡과 새, 익룡의 발견은 과학적으로 매우 중요하다. 이곳에서 발견된 물갈퀴를 가진 새 발자국은 세계에서 가장 오래된 발자국으로 우항리쿠누스 전아이와 황산니페스 조아이로 학명이 부여되었으며 고생물학계에 이 지역을 매우 유명하게 만들었다. 1996년 처음으로 발견된 익룡발자국들은 아시아에서는 최초 기록이며, 세계에서 가장 큰 익룡발자국이다. 이들은 해남이크누스 우항리엔시스라는 새로운 이름으로 명명되었다. 우항리 화석지는 공룡과 익룡, 새 발자국이 함께 발견된 세계 최초의 화석지이다. 따라서 이 화석지는 한국, 아시아 그리고 진정으로 세계에서 매우 중요한 고생물학적 유산이다. 이 때문에 이 화석지는 다음 세대 과학자와 공공교육을 위하여 보존되어야 한다. 


요  약


  한반도의 백악기 육성퇴적층에서는 공룡, 익룡, 새의 화석 즉 공룡발자국, 공룡알, 공룡알둥지, 공룡이빨, 공룡뼈 그리고 익룡발자국, 새발자국과 같은 풍부한 척추동물의 흔적이 발견되었으며 연구되었다. 그들 가운데 발자국화석지(공룡, 익룡, 새)는 한국 화석지역의 대부분을 차지한다. 또한 화석지들 안에서 거북, 어류, 목재화석, 식물, 흔적화석 그리고 미화석과 같은 다른 화석들이 발견되었다. 연구과정으로서 한국의 공룡화석은 시간적인 면에서 잘 이해되지 않았던 백악기의 고생태학적 고환경학적인 창이 될 것이라 생각되어진다.

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