[과학공화국 물리법정 4]-소리와 파동, 모기의 날개짓이 음악이 될 수 있을까?

과학공화국 물리법정 4 - 소리와 파동, 과학공화국 법정 시리즈 16
정완상 지음 / 자음과모음 / 2007년 4월

<과학공화국 법정 시리즈>는 과학을 우리 생활과 접목시켜 우리 생활 속에서 일어날 법한 재미있는 사건들을 과학의 원리를 이용해 해결하는 법정 이야기이다. 법이라는 다소 어려운 듯한 이야기와 과학이 만났지만, 재미있는 사건을 풀어가는 이야기를 통해 과학에 대한 호기심을 이끌어줄 뿐만 아니라 과학의 원리를 이해하기 쉽게 풀어내고 있다. 과학이 우리 생활과 밀접한 관계에 있다고는 하지만, 과학을 이론적으로 접근하는 아이들에게는 인정할 수 없는 부분일 수도 있다. 그런데 이 책은 우리 일상 생활 속에서 일어나는 다양한 사건들로 풀어가고 있어 물리가 우리 생활과 가까이 있음을 실감할 수 있으며 법정에서 실험을 통해 풀어내는 증인의 이야기는 과학의 원리를 이해하는데 용이하다.

<과학공화국 물리법정> 시리즈 그 첫번째 이야기 <물리의 기초>를 시작으로 <물리와 생활><빛과 전기>를 통해 물리와 친숙해지는 느낌을 받았는데, 네번째 이야기 <<소리와 파동>>으로 우리의 생활 속에서 일어나는 여러 가지 재미있는 사건을 통해 물리적인 원리에 좀더 쉽게 접근할 수 있었다.

과학공화국에서는 물리를 이해해야 해결 할 수 있는 크고 작은 사건들이 많이 일어나게 되었고 이를 해결하기 위해 물리와 관련된 사건은 물리법정에서 다루기로 했다. 이에 과학공화국에서는 물리학자들을 대상으로 물리학과 재판진행법 두 과목으로 진행되는 사법고시를 실시하였는데, 3명이 지원하여 모두 합격하는 해프닝이 연출되었다. 이에 1등 물리짱이 판사를 2등 피즈와 시험 점수가 형편없었던 3등 물치가 원고측과 피고측의 변론을 맡게 되었다. 이후 과학공화국의 사람들 사이에서 벌어지는 수많은 사건들이 물리법정의 판결을 통해 원활히 해결될 수 있었다.

헌데, 물리와 관련된 크고 작은 사건들은 어떤 것들이 있을까? 우리 일상 생활에서 과연 그런 일들이 생겨나기는 하는걸까? 이런 궁금증에 펼쳐본 30가지의 흥미진진하고 기발한 사건들은 우리 생활에서 일어날 법한 사건들로 물리와 관련이 있었으며, 이를 통해 물리의 다양한 원리를 이해할 수 있었다.

 

비가 오지 않는 마을에서 우여곡절 끝에 우물을 찾게 되고, 우물을 퍼 올릴 두레박을 전문가에게 요청했다. 두레박을 전문으로 만든다는 눈대중 씨는 두레박 값을 터무니없이 비싸게 받아 고소를 당하는데, 눈대중으로 두레박 줄을 길게 만든 김대중 씨는 소리(음파)의 반사를 이용하여 깊은 곳이나 바다 속 깊이를 측정하는 방법이 있음을 알게 된다. 10대들의 휴대 전화 벨소리 소음이 너무 심해 휴대 전화 벨소리가 울릴 때마다 벌금을 부과하기로 한 합죽이시의 벨소리 서비스 회사 중 한소리회사는 10대들만이 들을 수 있는 벨소리를 찾아낸다. 하지만 합작이시의 시장은 그런 벨소리가 없다며 외면하고 결국 한소리회사 사장은 물리법정에 이 사건을 의뢰하게 된다. 이에 물리법정에서는 나이가 들수록 귀의 기능이 약해져서 에너지가 큰 소리를 점점 못 듣게 되므로 15,000헤르츠 이상의 높은 음은 10대들의 귀에만 들린다는 사실을 일깨운다. 전국역도대회에서 마지막 두 명의 선수만 남은 경기에서 근육짱 선수는 벨소리 때문에 우승을 놓치게 되고, 이에 벨소리를 울린 휴대 전화 주인은 고소를 당한다. 이에 듣기 좋은 소리를 들으면 신경계가 활성화되어 근육의 힘이 세지지만, 반대로 귀에 거슬리는 소리를 들으면 힘이 약해짐을 법정공방을 통해 알게 된다.

 

음악에 재능을 보이는 바이올렛에게 바이올린을 사줄 수 없었던 부모는 바이올린을 3,000달란에 판다는 신문 광고를 보고 구입했지만 박스 안에는 길이가 다른 자 묶음 하나만 달랑 들어 있었고 자에는 고무줄 하나씩이 달려 있었다. 너무 실망한 부모는 바이올린 회사를 고소했는데, 고무줄을 튕기면 고무줄이 주위의 공기를 진동시켜 소리가 나게 되고 아름다운 소리를 낼 수 있다는 판결이 난다. 황열정 씨는 모기의 소리가 단순한 곤충의 소리가 아님을 발견하고 '모기 소리와 음악 상관관계'라는 논문을 완성하여 우수 논문 심사에 제출하지만, 모기 소리는 소음이라는 심사 위원 측의 말에 황열정 씨는 물리법정에 도움을 청하게 되는데, 모기는 1초에 600번의 날개짓을 통해 공기의 압력을 변하게 하며, 이것은 진동수 600Hz인 '레' 음의 진동수가 같다는 사실이 밝혀진다.

<<과학공화국 물리법정 4_소리와 파동>>에서는 이 외에도 다양한 사건을 통해서  소리, 악기, 공명, 파동과 유체, 물성에 관한 재미있는 과학의 원리를 쉽게 이해할 수 있게 된다.

 

<<과학공화국 물리법정>> 네번째 이야기 소리와 파동에서는 재미있고 기발한 사건으로 과학의 원리를 이해하는데 도움이 준다. 아이들이 어려워하는 과학 이야기와 생소하기만 한 법정 이야기의 접목이 이렇게 재미있는 구성을 만들어냈다는 점이 놀랍기만 하다. 무엇보다 이 시리즈가 가진 장점은 과학이야말로 우리 일상 생활에서 일어나는 다양한 현상을 연구하는 학문이며, 흥미롭고 재미있는 분야라는 점을 일깨워줄 수 있다는 것이다. 과학에 대한 어려움을 토로하는 중학생 큰 아이에게도, 과학에 관심이 많은 초등학생 작은 아이에게도 두루두루 유용하게 활용할 수 있는 구성이 퍽 마음에 드는 시리즈임을 다시금 확인할 수 있었다. 덧붙히자면, 매 장마다 수록된 [과학성적 끌어올리기]는 교과 학습에도 도움을 받을 수 있어 일석이조의 효과를 얻을 수 있을 것이다.

(사진출처: '과학공화국 물리법정 4. 소리와 파동' 본문에서 발췌)