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헬륨가스를 마시면 왜 목소리가 이상해지나요?

헬륨이 공기를 이루는 다른 원소에 비해 가벼운 기체라는 점이 주된 원인입니다. 공기는 질소가 78%, 산소가 21%, 나머지는 다른 기체들로 구성 되어 있습니다. 우리가 풍선 속의 헬륨 가스를 들이마시면 평소에 가장 많이 마 시던 질소 대신 헬륨을 들이마시게 됩니다. 이렇게 가벼운 헬륨가스가 어떻게 목소리를 변하게 하는가는 다 음과 같습니다. 흔히 헬륨 ‘도날드 덕’(DonAld Duck) 효과라 불리는 이 현상 의 원인을 알기 위해선 우선 목소리의 발생과정에 대해 알 필요 가 있습니다. 목소리는 폐(肺)에서 나오는 공기가 목 아랫부분에 있는 성대 중앙을 통과한 다음 발성 통로를 지나 밖으로 나오면서 만들어 집니다. 성대의 긴장으로 인해 공기압력이 변화되고 성대와 그 사이의 공기가 진동해서 소리가 다양하게 만들어지게 됩니다. 이때 소 리 진동수가 목소리의 높낮이를 결정하는 것으로 이러한 과정 을 통해 사람마다 각기 다른 목소리를 갖게 되는 것입니다. 평 균 성인의 목소리는 남자의 경우 1백30Hz, 여자의 경우 2백5Hz 의 진동수를 가지고 있습니다. 목소리를변화시킬수 있는 또 하나의 요인은 입안에 있는 공기 의 종류입니다. 사람이 말을 하게 되면 폐에서 나온 공기가 발 성통로를 지나면서 발생되는 소리는 입안에서 공명을 하게 됩니 다. 이 때 입안에서 울리는 소리의 속도는 입안에 있는 공기의 밀도에 따라 변하게 되고, 이에 따라 소리가 다른 진동수를 갖 게 돼 목소리가 변하는 것입니다. 보통공기의 경우 약 29g/㎤의 밀도를 가지고 있으며, 이때 이 공기를 통과하는 소리의 속도는 0℃에서 약 3백31m/초입니다. 동일한 온도에서헬륨의밀도 는 4g/㎤으로 밀도가 공기보다 낮 기 때문에 헬륨을통과하는 소리의 속도는 음속의 3배 정도인 8 백91m/초가 됩니다.그러므로 입안에 헬륨이 있는 상태에서 말 을 하게 되는 경우 이 소리의 주파수는 보통 공기의 경우보다 2.7배 정도 높게 돼 이 때의 목소리는 평상시보다 2.7 옥타브 높게 됩니다. 마치 도날드 덕의 목소리처럼 말이죠. 출처 : http://my.dreamwiz.com/jmee/data/5.html
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