Pewsey Hoard 용기의 부식으로 인해 보존된 유기 잔류물 잠금 해제

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 21284(2022) 이 기사 인용

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고고학적 금속 부식의 특성화는 전통적으로 X선 회절(XRD)에 의한 무기 화합물 식별로 제한되어 왔으며, 이는 금속 물체와 증착 환경 사이의 상호 작용으로 인해 발생하는 것으로 생각됩니다. 영국 윌트셔에서 발견된 후기 로마 구리 합금 용기는 XRD와 푸리에 변환 적외선(FTIR) 및 4중극자 비행 시간을 갖춘 가스 크로마토그래피를 결합하여 부식을 특성화하는 다중 분석 접근 방식을 채택할 수 있는 독특한 기회를 제공했습니다. 열 분리 프로브(TSP가 포함된 GC-QTOF-MS)를 사용한 질량 분석법. 이 접근법은 결정질 무기 매트릭스 내에 잠재적으로 역사적으로 보존된 유기 화합물을 밝혀냈습니다. 도자기에 유기 잔류물이 있을 수 있다는 사실은 오랫동안 알려져 왔으며, 이는 과거에 이러한 용기를 사용했다는 중요한 증거를 제공합니다. 우리의 결과는 유사한 잔류물이 금속 부식에서 살아남는 것으로 확인되어 과거에 사용된 생체 재료의 식별 가능성을 확대합니다.

과거에 사용된 물질의 식별은 과거의 문화적 관습과 일상생활에 대한 이해를 높여줍니다1. 가시적인 고고학적 유물에 대한 최초의 분석은 20세기 초에 이루어졌지만2, 복잡한 유기 잔여물의 화학적 프로파일링이 가능해진 것은 50년 후 크로마토그래피와 질량 분석법의 결합이었습니다3,4.

고고학적 유기 잔류물에 대한 연구는 과거의 물질 처리(예: 혼합, 조리)로 인한 화학적 변화, 퇴적 중 분해, 오염으로 인해 복잡해졌습니다5. 이러한 복잡성에도 불구하고 특정 물질에 대한 마커의 수가 증가하고 있습니다(예: 4,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18). 현재 유기 잔류물은 대부분 다공성 세라믹 조각4에서 추출됩니다. 이들의 다공성은 아직 완전히 이해되지 않은 방식으로 분해 및 오염으로부터 어느 정도 보호해 주는 것으로 믿어집니다.

보존가들은 특히 무덤에서 회수한 금속 물체에서 고고학적 구리 부식 생성물에 의해 "광물화된" 섬유, 곤충, 꽃가루 및 식물 조각과 같은 대형 유기 잔해를 일상적으로 발견합니다19. 구리 합금 물체에서 유기 잔류물의 보존에는 구리의 살생물 특성21,22,23,24 및 금속-유기 복합체 형성에 도움이 되는 무기염20에 의한 캡슐화가 포함될 수 있습니다.

청동 부식에 대한 예비 연구에서 Merriman et al.26은 로마 제국 전역의 의식 맥락에서 발견된 팬 모양의 물체인 파테라(patera)의 부식에서 소나무 수지와 오일 마커를 회수했습니다. 이 연구의 혁신은 시각적으로 구별 가능한 잔류물(예: 21,27,28,29,30)이 아닌 유기 잔류물 분석을 위한 부식을 목표로 삼았다는 것입니다. 연구자들은 회수된 유기 화합물이 검출하기 어려운 금속-유기 또는 유기 금속 복합체로서 샘플에 갇혀 있는 것과는 반대로 무기 화합물(비록 연구의 일부로 확인되지는 않았지만)에 의해 캡슐화되었다고 제안했습니다.

실제로, 부식 실험에서는 구리 이온이 동일한 매질에서 유기 및 무기 리간드와 쉽게 반응하여 구리-유기 복합체와 특징적인 무기 상을 형성한다는 사실이 입증되었습니다. 더욱이, 유기 용매32 및/또는 구리 이온의 존재에서 구리-유기 복합체의 낮은 용해도는 질량 분석 프로토콜33을 사용하는 일반적인 가스 크로마토그래피에 의한 유기 잔류물의 회수에 부정적인 영향을 미칩니다. 따라서 Pewsey Hoard의 발견은 무기 및 유기 화합물을 모두 대상으로 하는 기술을 통합하여 동일한 퇴적 맥락을 가진 차이 용기에서 고고학적 부식을 조사할 수 있는 독특한 기회를 제공했습니다.