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[재미] 돌고래는 휘파람으로 말한다?

에피소드수학


사람이 들을 수 있는 소리는 20~2만Hz입니다. 그런데 돌고래는 사람이 들을 수 있는 2000Hz부터 절대 들을 수 없는 15만Hz까지 소리를 내고, 또 들을 수 있어요. 돌고래의 머리에서 톡 튀어나온 멜론 덕분이지요. 숨을 쉬는 기관인 분수공에서 만든 초음파를 여기서 증폭시킨답니다. 그리고 다른 돌고래가 낸 초음파는 아래턱뼈로 인지하지요. 돌고래는 초음파를 이용해 박쥐처럼 장애물을 피해가기도 하지만, 자기들끼리 대화도 한답니다.


돌고래 소리는 ‘지프의 법칙’ 따르는 언어!

과학자들은 돌고래가 내는 휘파람 소리가 언어에 가깝다고 밝혔어요. 우리가 사용하는 언어처럼 지프의 법칙을 따르기 때문이에요. 말을 할 때 가장 많이 나오는 단어는 두 번째로 많이 나오는 단어보다 약 2배 정도, 그리고 세 번째로 많이 나오는 단어보다는 약 3배 정도 빈도가 높다는 법칙이랍니다. 예를 들어 영어로 쓴 글이나 말에서 가장 많이 나오는 단어인 the가 1000번쯤 나온다면, 두 번째로 많이 나오는 of는 약 500번, 세 번째로 많이 나오는 and는 333번쯤 나오지요.

연구팀은 돌고래가 내는 휘파람 소리를 녹음한 다음, 비슷한 파형끼리 묶어 분석했어요. 그리고 언어를 연구할 때와 마찬가지로 지프의 법칙에 들어맞는지 그래프를 그렸지요. 만약 언어라면 그래프는 기울기가 -1인 선으로 나타납니다. 돌고래의 휘파람 소리는 기울기가 -0.95로 나타났어요. 사람의 언어처럼 문법이 있을 가능성이 매우 높다는 뜻이지요. 연구팀은 원숭이가 내는 소리도 분석했는데, 기울기가 -0.6인 선이 나타났답니다. 미국 캘리포니아대 브렌다 맥코완 박사팀은 돌고래가 태어난 지 1개월 미만일 때는 휘파람의 개수가 53개지만, 2~8개월 사이에는 73개, 다 자랐을 때는 102개로 점점 늘어난다는 사실을 알아냈어요. 돌고래가 자라면서 단어를 배우고, 말이 점점 는다는 증거지요.
 

돌고래 말 연구로 외계 소리 알아낸다

과학자들은 돌고래가 자기 의사를 나타낼 뿐 아니라, 다른 돌고래에게 소식을 전하거나, 서로 이름을 부르기도 하고, 심지어는 새끼를 훈육하기도 한다는 사실을 밝혔어요. 아일랜드의 섀넌 돌고래 및 야생동물재단에서 돌고래를 연구하는 사이먼 비로우 박사는 같은 종류라도 멀리 떨어진 곳에 사는 돌고래끼리는 의사소통이 어렵다는 점도 발견했어요.

우리나라 사람은 우리말, 미국 사람은 영어를 쓰는 것과 마찬가지로 지역에 따라 언어가 다르기 때문인데요. 더욱 재미난 사실은 그 중간 지역에서 살고 있는 돌고래는 두 지역의 돌고래와 의사소통이 가능해서, 통역을 하듯이 대화하기도 한답니다.

현재 과학자들은 돌고래가 정확히 소리를 어떤 식으로 구별해 의사소통하는지 연구하고 있어요. 사람과 다른 영역대의 주파수를 사용하는 것은 물론이고, 지금까지 밝혀지지 않은 소리의 특징을 사용하는지 관찰하고 있답니다.

돌고래의 언어에 대한 지금까지의 연구 결과를 우주를 연구하는 데 활용하기도 해요. 외계에서 오는 미지의 소리가 혹시 외계인이 보내는 언어는 아닌지 분석하는 것이지요. 과연 미래에는 사람이 돌고래와도 의사소통할 수 있고, 외계의 소리가 무엇인지도 들을 수 있는 날이 올까요?

 

2016년 07월 수학동아 정보

  • 이정아 기자
  • 도움

    논문 ‘Elastic spheres can walk on water’
  • 일러스트

    김윤재

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