3만 7천 년 된 쇼베 동굴 벽화 왜 그리 생생한가 했더니?
프랑스 남동부 석회암 동굴 깊숙한 곳에는 인류가 만든 가장 오래된 예술 작품들이 자리한다.
쇼베 동굴Chauvet Cave은 역사적으로 매우 중요하고 취약한 유적이기에 관계 당국은 위치를 비밀로 유지하고 입구를 커다란 철문으로 잠가 두었다.
연구진은 이제 벽화를 훼손하지 않고 안전하게 연구할 방법을 발견했으며, 그 결과 얇은 천연 코팅이 수천 년 동안 벽화를 보호했다는 사실이 밝혀졌다.
약 3만 7천 년 전, 빙하기 사람들이 이 동굴에 들어가 숯으로 동굴곰, 동굴사자, 들소, 말 등을 벽에 그렸다.
이후 낙석으로 동굴 입구가 막히면서 1990년대까지 아무도 이 그림들을 다시 볼 수 없었다.
ACS Omega에 발표된 연구에 따르면 필립 월터(Philippe Walter)가 이끄는 연구팀은 자외선 형광 분광법을 사용했다.
이 방법은 표면에 자외선을 비추고 광물과 안료에서 나오는 빛을 측정하는데, 사람 눈으로는 볼 수 없는 미세한 침전물까지도 감지할 수 있다.
선사시대 발자국이 그림 앞 동굴 바닥에 여전히 남아 연구팀은 그림에 가까이 가지 않고, 동굴 내부 열악한 환경에 맞춰 특별히 제작한 휴대용 분광기를 벽에서 약 2.5미터 떨어진 보호 통로에 설치했다.
석회암과 물방울이 떨어져 형성된 방해석calcite은 결정 구조가 거의 같아서 X선 형광 분석이나 라만 분광법 같은 기존 분석 도구로는 둘을 구분하기 어렵다.
자외선 형광 분석은 각 물질에 갇힌 미세한 유기 불순물이 서로 다른 방식으로 빛을 발한다는 원리를 이용한다.
연구팀은 장식 벽 모형을 이용해 방해석 신호를 분리하고, 층들이 어떻게 쌓여 있는지에 대한 정보를 추출해냈다.
말 그림 패널Horses panel에서는 숯으로 그린 그림 위에 투명한 방해석 막이 덮인 것으로 나타났다.
미네랄이 풍부한 물이 석회암 위를 흐르면서 얇은 막을 남겼고, 이 막은 자외선 아래에서 푸른빛을 띠었다.
이 막은 천연 바니시varnish 역할을 한다.
이 막의 존재를 아는 것은 보존 전문가들이 현재 벽화의 안정성을 판단하는 데 도움이 된다.
방해석 층은 동굴 전체에 걸쳐 고르지 않았다.
사자의 방Alcove of the Lions에서는 코팅이 부분마다 달랐고, 목탄 그림 자체도 벽에 탄산칼슘이 쌓이는 방식에 영향을 미쳤다.
연구팀은 또한 일부 목탄 자국 근처에서 주황색으로 빛나는 부분을 발견했다.
연구진은 뜨겁거나 타는 목탄, 예를 들어 불붙은 횃불이 벽에 닿았을 때 탄산칼슘이 변형되어 색깔이 나타났다고 추측한다.
하지만 이 가설은 목탄이 어떻게 타는지, 그리고 열이 산화철 함량이 다른 점토를 어떻게 변화시키는지에 대한 연구를 통해 확인해야 한다.
이 방법에는 한계가 있다.
빛나는 불순물 양이 부분마다 다르기 때문에 층 두께를 비교하기 어렵고, 따라서 결과는 근사치에 불과하다.
월터는 이 접근 방식을 법의학 작업에 비유한다.
법의학에서는 모든 증거가 선사 시대 예술가들 작업 방식과 그림이 어떻게 보존되었는지를 설명하는 데 도움이 된다.
저자들은 암석, 안료, 그리고 코팅을 하나의 시스템으로 취급하며, 이번 연구 결과가 동굴 보호 및 출입 제한에 대한 결정을 내리는 데 도움이 될 것이라고 말한다.
이 기술은 법의학 분야뿐만 아니라 이미 진행 중인 국제 우주 정거장(ISS)의 생물막 추적에도 활용될 수 있다.
이 연구는 프랑스 문화부, 프랑스 국립과학연구센터French National Centre for Scientific Research (CNRS), 그리고 소르본 대학교 지원을 받았다.
저자 중 한 명은 역사적 예술 작품 분석용 이미징 장비를 개발하는 회사인 루멘티스(Lumentis) 공동 설립자다.
Publication: Boulard, Y., Guillou, T., Fritz, C., Tosello, G., Jaber, M., & Walter, P. (2026). In situ ultraviolet fluorescence spectroscopy for the characterization of translucent calcite coatings over prehistoric cave art. ACS Omega, 11(40), 60980–60990. doi:10.1021/acsomega.6c05061
More information: American Chemical Society
간단히 코팅 효과가 있었다 이거다.