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제목 [동아사이언스] 미스터리 공룡 '데이노케이루스' 골격 50년만에 과학적 복원 성공
복원된 데이노케이루스 골격에 근육과 피부를 입혔다. 1970년 처음 화석 일부가 발견돼 오랫동안 비밀이 밝혀지지 않았던 중생대 백악기 공룡을 국내 연구팀이 과학적으로 복원하는 데 성공했다. 한국지질자원연구원 제공
복원된 데이노케이루스 골격에 근육과 피부를 입혔다. 1970년 처음 화석 일부가 발견돼 오랫동안 비밀이 밝혀지지 않았던 중생대 백악기 공룡을 국내 연구팀이 과학적으로 복원하는 데 성공했다. 한국지질자원연구원 제공

1965년 최초로 화석으로 발견돼 1970년 공식으로 보고된 독특한 공룡을 국내 연구팀이 50여 년 만에 복원하는 데 성공했다. 올해 7월 일본에서 이 공룡의 전신 골격을 화석 그대로 복제한 적은 있지만, 연구를 바탕으로 실제 생전 모습을 그대로 복원한 것은 이번이 처음이다.


한국지질자원연구원은 이항재 지질박물관 연구원과 이융남 서울대 지구환경과학부 교수팀이 약 7000만 년 전인 중생대 백악기 후기에 살았던 잡식공룡 ‘데이노케이루스’의 골격을 처음으로 완벽하게 복원하고, 이를 바탕으로 이 공룡의 생존 당시 외부 모습과 자세를 과학적으로 재현하는 데 성공했다고 25일 밝혔다.


데이노케이루스는 1965년 폴란드 발굴팀이 몽골 남부 고비사막에서 처음 화석으로 발견한 공룡이다. 1970년대에 정식 보고됐다. 처음에는 길이가 2.4m에 이르는 거대한 팔 한 쌍만 먼저 발굴돼 그리스어로 ‘무서운 손’이라는 뜻의 데이노케이루스라는 이름이 붙었다. 한동안 몸의 다른 부위 화석이 발굴되지 않아 전체 형태가 오랫동안 비밀에 싸여 있었는데, 2009년 이융남 교수(당시 지질자원연구원 책임연구원)와 이항재 연구원이 참여하는 한국-몽골 국제공룡탐사팀이 성체와 어린 개체로 밝혀진 또다른 부위의 화석을 추가로 발굴하면서 정체가 처음 밝혀졌다. 


연구팀은 이후 5년간의 연구를 통해 이 공룡이 타조공룡으로 분류되는 용반류 공룡으로 몸 길이가 7~12m이고 키가 5.5m, 체중이 6~7t에 이르는 육중한 공룡이었음을 밝혔다. 몸 크기로는 티라노사우루스 렉스와 비슷하다. 여기에 현대의 저어새와 비슷한 넓적한 주둥이와 낙타 혹 같은 등 구조, 긴 앞다리, 발톱을 지닌 공룡이라는 사실도 밝혔다. 생태 연구 및 위 속 내용물 화석 연구 결과 물가에 살고 잡식을 했다는 사실도 알아냈다. 연구 결과는 2014년 11월 ‘네이처’에 발표됐다.

 

데이노케이루스의 거대한 앞발 뼈의 모습이다. 초기에는 이 뼈만 발굴되고 몸 뼈가 없어 정체를 둘러싸고 추측이 무성했다. 2014년 이융남 서울대 교수와 이항재 한국지질자원연구원 연구원팀이 다른 부위 화석 연구를 통해 몽골과 처음 정체를 밝혔다. 이번에 연구팀은 디지털 복원 방식으로 보다 정교하게 전신 골격 복원에 성공했다. 한국지질자원연구원 제공
데이노케이루스의 거대한 앞발 뼈의 모습이다. 초기에는 이 뼈만 발굴되고 몸 뼈가 없어 정체를 둘러싸고 추측이 무성했다. 2014년 이융남 서울대 교수와 이항재 한국지질자원연구원 연구원팀이 다른 부위 화석 연구를 통해 몽골과 처음 정체를 밝혔다. 이번에 연구팀은 디지털 복원 방식으로 보다 정교하게 전신 골격 복원에 성공했다. 한국지질자원연구원 제공

데이노케이루스 화석은 계약 조건에 따라 2017년 몽골로 반환됐다. 하지만 아직 정확한 복원이 이뤄지지 않았고, 올해 7월 일본이 공개한 복제 골격조차 정확도가 떨어진다는 사실을 발견한 이항재 연구원은 지질박물관을 중심으로 복원팀을 꾸려 데이노케이루스의 정확한 복원에 나섰다.


이 연구원팀은 수백 개의 성체 및 어린 개체 골격을 대부분 정밀하게 3차원 촬영해 디지털 모델로 만들었다. 이를 통해 화석을 가상으로 확대하거나 축소, 변형하면서 조립을 할 수 있었다. 변형이 심한 두개골은 다른 공룡과의 비교 연구를 통해 내부 구조까지 파악해 복원했다. 이후 이융남 교수와 함께 검토와 확인을 거쳐 최종적인 복원에 성공했다.


연구팀은 디지털 복원 과정에서 데이노케이루스의 특징을 보다 정확히 파악하는 성과도 올렸다. 초기 복원보다 등의 혹이 좀더 완만하고 둥글다는 사실을 확인했고, 두개골의 형태도 더 정확히 복원했다. 갈비뼈와 등 척추의 결합 형태, 배 갈비뼈의 배열을 개선해 정확한 복부의 크기와 형태도 확인했다. 연구팀은 골격을 조립한 복원도를 완성한 뒤 관절을 움직이는 시뮬레이션을 병행해 물가의 식물을 뜯어먹던 생전의 자세를 완성하는 데에도 성공했다.


연구팀은 과학적 근거에 기초한 이번 복원 결과를 바탕으로 실제 입체 모형도 제작했다. 화석에 남은 흔적과 현재 동물과의 비교 연구를 통해 근육과 피부를 복원했다. 특히 이빨이 없는 데이노케이루스가 질긴 식물을 먹을 때 필요한 기관을 해부학적 지식을 바탕으로 추정했다. 데이노케이루스는 주걱 같은 주둥이 끝 표면에 거친 혈관 구멍이 많다. 새 부리 같은 딱따가고 날카로운 각질 부리를 지닌 ‘각룡류’나 하드로사우루스류의 특징과 비슷하다. 연구팀은 이 부위에 부리가 있어서 마치 가위처럼 식물을 잘라 냈을 것으로 추정했다.

 

연구팀이 화석의 3D 디지털 데이터를 이용해 생존 골격의 구조를 연구한 사례다. 디지털 데이터의 특성을 활용해 화석의 이동, 배치, 변형 등을 자유롭게 해가며 가장 정확한 구조를 찾았다. 한국지질자원연구원 제공
연구팀이 화석의 3D 디지털 데이터를 이용해 생존 골격의 구조를 연구한 사례다. 디지털 데이터의 특성을 활용해 화석의 이동, 배치, 변형 등을 자유롭게 해가며 가장 정확한 구조를 찾았다. 한국지질자원연구원 제공

발의 역할도 추론해 냈다. 큰 앞발톱에는 각질의 발톱 껍데기가 씌워져 식물 줄기를 끌어당기는 갈고리 역할을 하고, 뭉툭한 뒷발톱은 무른 습지 바닥에서 미끄러지지 않고 자세를 잡게 하는 역할을 했을 것으로 추정했다. 최신 공룡 연구 성과를 반영해 등은 어둡고 배는 밝으며 표면에 파충류 특유의 비늘이 덮인 모습일 것이라는 추정도 덧붙였다. 대형 공룡으로 몸에 털이 덮일 경우 몸의 열을 발산할 수 없기 때문에 잔털만 일부 가진 형태로 복원했다. 


연구팀은 이번에 과학적으로 복원한 데이노케이루스의 골격을 4분의 1 크기로 제작해 대전 유성구 한국지질자원연구원 지질박물관에 전시했다.


이항재 연구원은 “발굴 50년 만에 데이노케이루스의 완벽한 골격을 복원하고 과학적으로 고증된 외형을 제작해 연구자로서 보람되고 기쁘다”며 “연구를 지속해 실물크기의 복원 골격을 제작하고, 다양한 체험교육용 콘텐츠를 개발해 미래 지구과학자 양성에도 힘쓰겠다”고 말했다.

 

모델링 수정 과정(왼쪽)을 보여주는 사진과, 이렇게 완성된 골격을 바탕으로 생전 모습을 복원한 모습(오른쪽)이다. 한국지질자원연구원 제공
모델링 수정 과정(왼쪽)을 보여주는 사진과, 이렇게 완성된 골격을 바탕으로 생전 모습을 복원한 모습(오른쪽)이다. 한국지질자원연구원 제공
이번 복원 결과를 바탕으로 대전 유성구 지질박물관에 4분의 1 크기의 데이노케이루스 골격을 제작했다. 한국지질자원연구원 제공
이번 복원 결과를 바탕으로 대전 유성구 지질박물관에 4분의 1 크기의 데이노케이루스 골격을 제작했다. 한국지질자원연구원 제공
  • 한편, 경희대학교 자연사박물관에는 다양한 표본을 전시하고 있어 기사를 참고하여 방문하면 유익한 시간이 될 것이다.

     

     

     

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