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편경의 ㄱ자꺾임이 음의 조율 가능케


우리나라 전통 악기의 하나로 음의 표준역할을 해온 편경의 소리와 모양에 대해 음향학적 분석이 나와 관심을 끌고 있다.

편경은 돌을 ‘ㄱ'자 모양으로 깎아 그 두께에 따라 각 음계의 소리가 나도록 만든 것이다.

편경은 그 소재가 석회암과 대리석이 섞인 경석이기에 온도나 습도에 영향을 거의 받지 않기 때문에 연주할 때마다 조율할 필요가 없다. 항상 일정한 음높이를 유지할 수 있어서 편경은 아악에서 표준악기의 역할을 했다.

이 때문에 세종시대부터 편경의 소리를 기준으로 다른 악기를 조율할 수 있었다. 실제로 조선시대의 악사들은 나라에 변란이 일어나면 우물에 편경을 숨겨놓고 피난을 갔다고 한다. 다른 악기들이 부셔져도 편경을 이용해 악기의 음을 복원할 수 있어서다.

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서울대 물리교육과 유준희 박사는 16개로 구성된 편경의 진동방식 ·진동수를 분석하여 그 음향학적 특성을 밝혔다.

편경은 두꺼워 질수록 기본 진동수가 일정 비율로 높아지는데 이때 비례관계가 이루어져야 음계를 구성할 수 있다.

그 결과 편경의 16개 경석은 528.6㎐로부터 1262.8㎐까지 1과 3분의 1 옥타브의 소리를 낼 수 있었다.

편경의 특징은 두꺼운 경이 고음을 낸다. 이는 두꺼울수록 빠르게 진동하기 때문이다.

편경의 소리를 분석해 보면 몇 개의 최고점을 갖는 진동수가 보인다. 이 최고점에 달하는 진동수를 조화진동수(배음)라고 하는데 조화진동수들이 잘 조화를 이루어야 듣기에 좋은 악기소리가 나는 것이다.

국립국악원에 있는 편경의 소리를 녹음하여 분석한 결과 두 번째 조화진동수는 기본 진동수의 1.5배, 세 번째 조화 진동수는 2.3배, 네 번째 조화 진동수는 3배로 나타났고 그 이후 2.7배로 나타났다. 비율은 16개의 경에서 거의 비슷하게 나타났다. 이것이 편경이 악가로서 맑은 소리를 내는 이유중의 하나다.





왜 편경은 ‘ㄱ'자 모양을 하고 있을까. 악학궤범에서는 ‘ㄱ'자 모양에 대해 하늘이 굽어 땅을 덮는다는 뜻이라고 의미를 부여했다.
유박사는 최근 제작된 편경을 기준으로 모양이 각기 다른 4개의 편경 모델을 제작하여 기본 진동수와 조화 진동수를 분석했다.

결과는 편경의 깎인 각도에 따라 조화 진동수가 달라짐을 알 수 있었다. 따라서 편경의 꺾인 모양은 기본 진동수와 최적의 배음을 얻기 위한 것으로 조율의 한 방편이었음을 알 수 있었다.

이런 결과는 2004년말 「편경의 기억자형 모양에 따른 조율효과」라는 제목으로 미국 음향학회에 발표됐다.

유박사는 “세종대왕이 만들었다고 전해지는 편경이 두꺼울수록 높은 소리가 나는 이유(일반적으로는 그 반대)를 학생들에게 설명하다 편경의 음향학을 연구하게 됐다”며 “이런 분석이 편경의 복원과 제작에 도움이 될 것”이라고 말했다.




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