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[도전! 섭섭박사 실험실] 악기 없이 음악 연주하기



봄 봄 봄 봄 봄이 왔어요~♪ 봄을 만끽하기 위해 봄소풍을 가기로 한 섭섭박사님. 아름다운 꽃이 만발한 공원에 가서 예쁜 돗자리를 깔고, 맛있는 도시락을 먹으려는 순간! 뭔가 허전한 기분이 들었어요. 이렇게 기분 좋은 자리에 음악이 빠질 수 없겠죠? 하지만 깜빡 잊고 악기를 집에 두고 왔지 뭐예요? 지금 섭섭박사님에게 있는 건 도시락 재료들뿐이에요. 혹시 이 재료를 이용해 신나는 음악을 연주할 수 있을까요?



힌트 하나. 소리는 진동으로 전해진다!


주변의 물체를 두드려 보세요. 물체가 미세하게 떨리는 것을 볼 수 있을 거예요. 그리고 그와 동시에 ‘쿵!’이나 ‘챙!’ 하는 소리가 나지요. 이와 같은 물체의 떨림, 즉 ‘진동’이 소리를 만들어내는 거랍니다. 물체의 진동은 공기 같은 ‘매질’을 타고 우리 귀의 고막으로 전달되지요.

이때 물체가 얼마나 빠르게 진동하느냐를 ‘진동수’라고 하는데, 진동수에 따라 소리의 높낮이가 달라져요. 진동수가 클수록 높은
소리가, 작을수록 낮은 소리가 난답니다.
 

 
힌트 둘. 음의 높이와 간격을 찾아라!

각각 높이가 다른 소리를 모은 것을 ‘음계’라고 해요. 다장조의 ‘도’부터 다음 ‘도’까지 8개의 소리가 모인 것이 ‘8음계’지요. 여러 가지 장조나 단조는 이 8음계의 시작하는 음을 바꿔 만들어요.

소리를 내는 물체나 소리가 울리는 공간의 크기를 바꾸면 음의 높이를 바꿀 수 있어요. 이때 각 음을 정확히 내려면 음과 음 사이의 비율을 계산해야 하지요. 예를 들어 줄을 튕겨서 소리를 낼 경우, 줄의 길이 비가 2 : 3이 되면 도-솔처럼 5도 차이의 음을 만들 수 있답니다.




실험 방법 하나. 냠냠~, 맛있는 연주! 당근 리코더



원리

리코더는 긴 통 속을 채운 공기가 진동할 때 나는 소리를 이용한 악기다. 입구로 공기를 불어 넣으면 일부는 밖으로 빠져나가고 일부는 안에 남아 진동한다. 이때 리코더 몸체가 갖고 있는 진동수와 공기의 진동수가 일치할 경우, 공기의 진동이 커지면서 소리가 나게 된다. 이처럼 두 진동의 진동수가 합쳐지는 현상을 ‘공명’이라고 한다. 리코더의 구멍을 막으면 관 안에 있는 공기가 진동할 수 있는 공간이 더 늘어나면서 소리의 높낮이가 바뀌게 된다.

실험 방법 둘. 막 두드려도 감동적인 연주가! 컵 실로폰



원리

컵 실로폰은 유리컵을 쳐서 떨릴 때 컵 안의 물이 진동하는 원리를 이용한다. 물이 많을수록 진동수가 적어 낮은 소리를 내기 때문에, 물의 높낮이를 조절해 원하는 음을 만들어낼 수 있다. 단, 유리컵의 두께가 조금씩 차이나기 때문에 정확한 음계를 만들기는 어렵다.

막대가 없으면 물을 조금 묻혀 유리컵 가장자리를 문질러 보자. 마찬가지로 컵이 떨리면서 소리가 난다.

추가 실험. 자로도 실로폰을 만들 수 있다?!

실로폰은 막대로 네모난 건반을 내리쳐서 음을 만드는 악기다. 건반의 길이가 짧을수록 빠르게 진동하며 높은 소리가 난다. 실로폰은 나무나 철판 등 다양한 재료로 만들 수 있는데, 이번 실험에서는 철제 자를 이용했다.

15cm 철제 자 여러 개를 끝이 책상 바깥으로 삐져나오도록 나란히 놓는다. 삐져나온 부분의 길이가 0.5~1cm씩 차이나도록 하고, 다른 한쪽 끝을 책상에 고정하면 연주가 가능한 실로폰 완성! 손톱 끝이나 나무젓가락 등 다양한 재료로 두드리며 연주해 보자~!

보너스 방법. 고무줄로 연주를? 고무줄 가야금



현악기는 ‘현’이라 부르는 줄을 퉁기거나 다른 현으로 그어서 소리를 내요. 짧고 가는 현일수록 빠르게
진동하며 높은 소리가 나기 때문에, 현의 길이와 굵기를 조절해 다양한 음을 만들 수 있지요. 고무줄 가
야금에서는 고무줄이 현을 대신해요. 또 작게 자른 나무젓가락은 가야금의 현을 받치는 ‘기러기발’ 역할
을 해요. 기러기발로는 고무줄의 길이와 음을 조절할 수 있답니다.

이 외에도 악기를 만드는 방법은 많을 거예요. 자신만의 방법으로 실험하는 모습과 실험 결과를 <어린이
과학동아> 홈페이지에 올려 주세요. 이번 화에 나온 실험을 직접 해 보아도 좋아요. 멋진 실험 모습을 뽑
아 ‘반짝반짝 소개터’에 싣고 선물을 보내 드릴 거예요~. 많이 참여해 주세요!

글 : 김은영 어린이과학동아 gomu51@donga.com
사진 : 김은영 어린이과학동아 gomu51@donga.com
이미지 출처 : 김은영 기자, 게티이미지뱅크

어린이과학동아 2016년 10호
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