과학 한 스푼
소리의 굴절 소리도 길을 잃는다고요?
글. 이현수 사진. shutterstock 출처. 쌤동네
2025. July+August
Vol. 191
글. 이현수 사진. shutterstock 출처. 쌤동네
우리가 평소에 듣는 ‘소리’도 벽에 부딪혀 튕기거나 방향을 바꾸어 휘어질 수 있다는 사실을 알고 계셨나요? 이번 실험을 통해 소리의 성질을 직접 확인해 보고, 이러한 특징이 우리나라를 지키는 첨단 무기 기술에 어떻게 활용되고 있는지도 함께 알아보겠습니다.
산 위에 올라가 ‘야호!’ 하고 외치면 내 목소리가 신기하게도 내가 서 있는 쪽으로 되돌아오는 경험을 한 적 있지요? 또 친구의 목소리가 잘 들리지 않을 때 귀에 손을 모아 갖다 대면 좀 더 또렷하게 들리는 일도 있습니다.
부모님과 함께 바다에 놀러 가 물속으로 잠수하면 다른 사람들이 하는 말이 이상하게 들리기도 하지요. 왜 이런 일들이 일어날까요? 이것은 모두 소리의 성질 때문입니다. 소리는 벽이나 바위처럼 단단한 물체를 만나면 튕겨 나오기도 하고(반사) 물과 같은 매질을 만나면 진행 경로가 곡선으로 휘어지기도 합니다(굴절). 그래서 내 목소리가 되돌아오거나 귀에 손을 대면 소리가 더 잘 들리거나 물속에서는 소리가 이상하게 들리는 현상이 일어나는 것이지요.
잠수함은 바닷속을 자유롭게 움직이며 우리나라를 지키는 최첨단 무기예요. 그런데 만약 잠수함이 바다에서 길을 잃고 헤맨다면 어떻게 될까요? 혹은 어디로 가는지 적에게 모두 들켜버린다면요? 잠수함은 어두운 바닷속에서도 길을 잃지 않고 적에게 들키지 않으려고 소리의 반사와 굴절이라는 성질을 활용해요. 잠수함에서 소리를 발사하면 그 소리는 바닷속의 다양한 물체에 부딪혀 다시 돌아오지요(반사). 이 되돌아온 소리들을 분석하면 앞에 어떤 장애물이 있는지 적이 어디에 숨어 있는지를 알아낼 수 있어요. 이런 기술을 ‘소나(SONAR)’라고 부른답니다. 그런데 적 잠수함도 우리처럼 소리를 발사해 우리가 어디에 있는지 알아내려고 하겠죠? 그럴 땐 소리의 길을 휘게 해서 엉뚱한 방향으로 보내요. 그러면 마치 우리가 바닷속에서 사라진 것처럼 보이지 않게 되는 거예요. 신기하죠?
또 하나는 ‘스텔스 무인잠수정’이에요. 스텔스란 적이 우리를 찾지 못하게 숨는 기술을 뜻해요. 무인잠수정이라는 건 사람이 타지 않는 잠수함 같은 작은 장비이고요. 소리의 굴절하는 성질을 이용해서 내가 어디 있는지를 적이 모르도록 감추는 기술이 사용되었답니다. 덕분에 국내는 물론 세계에서도 뛰어난 무기라면서 주목받고 있어요. 이처럼 국방과학연구소에서는 우리나라를 지킬 수 있는 무기를 만들기 위해 과학자로서 최선을 다해 실력을 발휘하고 있답니다.
소리는 우리 눈에 보이지 않지만, 나무나 플라스틱 같은 물체를 이용하면 어떻게 움직이는지 느껴볼 수 있어요.
