지난 2004 년 12 월 26 일 . 한 해 를 마무리 하 는 마지막 휴일 을 보내 던 우리 는 인도네시아 로부터 전해진 갑작 스러운 비보 에 경악 했 다 . 집채 만 한 해일 이 바닷가 휴양지 들 을 덮치 며 30 만 명 의 실종자 와 사망자 가 발생 하 는 참사 가 벌어진 것 이 다 . 원인 은 인도네시아 근처 심해 에서 일어난 진도 9 . 0 가량 의 지진 . 이 지진 은 발생 2 시간 만 에 인도양 주변 의 해안 들 은 물론 진원지 로부터 수천 ㎞ 이상 떨어진 아프리카 해안 에 도 해일 을 안겼 다 . 그런데 지진 은 어떻게 이 처럼 강력 한 에너지 를 그 먼 곳 까지 전달 할 수 있 었 을까 . 정답 은 ‘ 파동 ’ 이 다 . 파동 은 물질 한 부분 에 생긴 변화 가 어떤 물질 을 따라 차례 로 퍼져 나가 는 현상 인데 우리 가 듣 는 소리 도 공기 중 의 파동 을 귀 에서 받아들인 결과 다 . 파동 의 과학 을 따라가 보 자 . ■ 파동 이 에너지 를 전달 한다 . 지진 이 일어났 던 2004 년 12 월 26 일 인도네시아 수마트라 섬 서쪽 해안 에선 1200 ㎞ 구간 에 걸쳐 지층 이 변형 됐 다 . 어떤 곳 에선 3 분 도 안 되 는 짧 은 시간 에 지층 이 5 m 나 융기 하 기 도 했 다 . 깊 은 바다 에서 일어난 이 같 은 변화 가 지각 판 을 들 어 올리 며 그 위 에 있 는 바닷물 을 함께 들어올렸 고 큰 에너지 를 발생 시켰 다 . 이후 이 거대 한 에너지 는 바닷물 ( 매질 ) 을 타 고 파동 이 라는 형태 로 이동 을 시작 했 다 . 하지만 바닷물 이 에너지 와 함께 밀려 간 것 은 아니 다 . 만약 바닷물 이 이동 했 다면 인도네시아 와 아프리카 사이 에 있 는 배 들 과 물고기 들 이 모두 아프리카 해안 으로 밀려갔 을 것 이 다 . 이 는 에너지 를 전달 만 하 는 파동 의 성질 때문 이 다 . 바닷물 은 상하 로 움직이 기 만 했 을 뿐 전혀 이동 하 지 않 았 고 실제 인도 양 한 가운데 있 던 배 들 은 해일 이 일어나 는지 조차 몰랐 다고 한다 . 그렇 다면 어째서 진원지 에 가까이 있 던 배 들 은 피해 를 입 지 않 고 멀리 떨어진 해안 에서 피해 가 커졌 을까 . 해일 은 지진 이 발생 하 고 약 6000 ㎞ 떨어진 아프리카 동해안 소말리아 에 10 시간 만 에 당도 했 다 . 이때 에너지 가 이동 하 며 나타난 파도 의 크기 는 곳곳 에서 달랐 는데 이 는 수심 의 차이 때문 이 다 . 파도 는 수심 이 깊 은 바다 에 선 상대 적 으로 파장 ( 마루 와 마루 또는 골 과 골 사이 의 거리 ) 이 길 고 진폭 ( 높이 ) 이 작 다 . 당시 인도네시아 쓰 나미 의 경우 수심 이 4000 m 인 심해 에선 이 파도 가 213 ㎞ 의 파장 과 1 m 내외 의 진폭 을 가진 상태 로 지나갔 다 . 하지만 파도 는 수심 이 얕 은 해안 에 가까워 지 면서 파장 은 짧 아 지 며 진폭 이 커졌 다 . 어떤 곳 에선 파도 의 높이 가 30 m 나 됐 을 정도 다 . 이 는 에너지 는 다른 형태 로 전환 될 뿐 사라지 지 않 는다는 에너지 보존 의 법칙 때문 이 다 . 에너지 의 흐름 을 살펴보 면 수심 이 깊 은 바다 에 선 물 입자 가 많 아 적 은 진폭 으로 도 에너지 전달 이 가능 했 지만 얕 은 바다 에 선 물 입자 가 적 으니 위치 에 너 지 라는 다른 에너지 로 전환 돼 높 은 파도 를 일으킨 것 을 알 수 있 다 . ■ 귀 를 울리 는 파동 도 있 다 . 이 처럼 무시무시 한 피해 를 주 는 파동 도 있 지만 사실 우리 는 하루 종일 이것 이 없 으면 매우 불편 한 파동 도 있 다 . 바로 소리 다 . 소리 는 공기 입자 를 통해 전달 되 는 파동 이 다 . 우리 가 말 을 하 면 성대 가 떨리 는 진동 이 공기 입자 의 파동 으로 바뀌 며 전달 된다 . 그리고 이 파동 은 다시 우리 귀 의 고막 으로 전달 돼 신경 을 자극 하 고 뇌 에서 소리 로 감지 된다 . 우리 의 전통 악기 인 북 도 공기 중 에 파동 을 만들 어 소리 를 전한다 . 북 을 두드리 면 가죽 이 떨리 며 주변 의 공기 를 밀 었 다 당겼 다 하 는데 이 파동 이 소리 로 전해진다 . 이 같 은 소리 는 음원 에서 2 , 3 배 멀 어 지 면 소리 는 각각 4 분 의 1 , 9 분 의 1 로 줄어드 는데 이 는 소리 가 들리 는 면적 이 4 배 , 9 배 로 커지 기 때문 이 다 . 소리 의 이모저모 는 공연장 을 살펴보 면 쉽 게 이해 할 수 있 다 . 공연장 의 벽 을 살펴보 면 울퉁불퉁 한 형태 를 갖 고 있 다 . 이 는 소리 를 여러 방향 으로 반사 해 고르 게 퍼지 게 하 기 위함 이 다 . 객석 을 살펴보 면 좌석 들 이 어느 정도 경사 를 이루 고 있 다 . 이 는 뒷사람 도 잘 보이 게 함 은 물론 소리 도 잘 흘러가 게 하 기 위해서 다 . 의자 가 나란히 배치 되 면 소리 는 사람 에 막히 거나 아래 에 뭉쳐 잘 전달 되 지 못한다 . 또 천장 은 볼록 하 게 생긴 경우 가 많 은데 이 는 오목 하 게 만들 면 소리 를 한 군데 로 모으 는 결과 가 나타나 기 때문 이 다 . 오목 거울 로 빛 을 모으 면 성화 에 불 이 붙 는 것 을 생각 해 보 면 쉽 게 이해 가 간다 . 이 밖 에 도 공연장 에 선 커튼 을 내려 잔향 을 조절 하 기 도 하 는데 뮤지컬 이나 연극 처럼 목소리 를 알아들어야 하 는 공연 을 할 때 는 커튼 을 내려 잔향 을 줄여 줘야 한다 . 한편 소리 의 반사 를 잘 이용 한 우리 전통 건축물 도 있 다 . 경복궁 근정전 은 긴 회랑 으로 둘러싸여 있 어 이곳 에서 말 을 하 면 뜰 안 에 소리 가 잘 들린다 . 회랑 은 중요 한 건물 주변 을 둘러싸 고 있 는 긴 집 을 말 하 는데 이 회랑 이 소리 를 반사 해 뜰 안 으로 모아 주 는 역할 을 하 는 것 이 다 . 또 바닥 도 화강암 으로 만들 어 져 소리 가 사방 으로 고루 반사 되 기 도 한다 . 이 때문 에 이곳 에서 연주 되 는 궁중 음악 이나 각종 의식 은 장엄 한 분위기 를 유지 할 수 있 었 다 . / economist @ fnnews . com 이재원 기자 · 공동 기획 = 한국 과 학창 의 재단 ■ 사진 설명 = 아름다운 클래식 의 선율 은 공기 입자 의 파동 을 통해 우리 에게 전달 된다 . 이 때문 에 공연장 은 이 파동 을 잘 제어 해 관객 들 에게 전달 할 수 있 도록 설계 돼 있 다 . ※ 저작권자 ⓒ 파이낸셜 뉴스 . 무단 전재 - 재 배포 금지 [ ☞ First - Class 경제 신문 파이낸셜 뉴스 구독 신청 하 기 ]