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소리는 어떻게 전달될까? 공기 중에서 소리는 소리 자체로 전달되지 않고 공기를 진동시키는 파동에 의해 전달된다. 이러한 파동을 일컬어 ‘음파(소리파동)’라고 한다. 그렇다면 물속에서는 어떨까? 물속에서는 물 분자의 진동으로 음파가 발생해 소리가 전달된다. 이 책은 바로 이 음파를 이용한 바다 속 소리과학 기술에 대해 전반적으로 소개한다.

물속에서 음파를 이용하면 수심을 재거나 물체를 탐지할 수 있고, 해류와 수온을 추정할 수 있으며, 각종 해양동물이 내는 소리를 청취해 그 생태적 특성을 파악할 수 있다. 뿐만 아니라 은밀히 움직이는 잠수함까지 탐지할 수 있고, 수중통신도 실현할 수 있다. 미래의 필수적인 과학 기술로 자리매김할 소리과학은 ‘흥미로운 바다 소리의 세계’를 여는 열쇠이다.

국내 최초로 소개되는 ‘바다 속 소리과학’ 이야기

『바다의 눈, 소리의 비밀』은 한국해양과학기술원(KIOST)의 수중음향 연구자들이 수십 년간 연구해온 성과를 바탕으로 하여 바다 속 소리과학에 관한 내용을 쉽고 간략하게 설명한다. 일반적인 소리과학을 다룬 도서보다는 내용이 보다 전문적이며 특화되어 있어서 음향학에 흥미를 느끼는 독자들이라면 귀가 솔깃할 것이다. 국내에서 발간된 책들 가운데 소리과학에 관한 책은 거의 없다. 더구나 바다를 대상으로 한 소리과학 책은 전무하다고 해도 과언이 아니다. 그만큼 이 분야의 연구가 전문적이고 힘들기 때문일 것이다.
이 책은 소리를 바탕으로 이루어지는 파동과학의 기초에서부터, 공간의 경계를 넘나들며 수많은 형태로 변신하는 온갖 소리 장치에 관한 이야기들을 통해 독자들을 비밀스런 소리의 세계로 안내한다. 하늘에선 전파로 먼 거리의 비행물체를 잡아내는 레이다가 왜 바다 속에선 무용지물인지, 왜 배의 스크루 소리는 스크루의 회전이 아닌 물거품 때문에 생기는 것인지, 왜 물고기마다 고유의 소리가 있고 드넓은 바다를 누비는 돌고래의 초음파는 왜 그들의 길잡이가 되는지, 그리고 왜 최첨단 잠수함마다 특유의 소리를 갖고 있으며 결국 그 소리 때문에 위치가 발각되고 마는지 등은 생각할수록 흥미롭다. 그런 점에서 이 책은 소리 세계로 가는 소통의 길인 셈이다. 바다 속 소리과학의 실체가 궁금하다면 이 책을 펼쳐보시라.

교육 현장에서 활용 가치가 더 높은 책

이 책 『바다의 눈, 소리의 비밀』은 일부 전문적인 용어가 포함되어 있기는 하지만, 청소년들이 읽을 수 있도록 되도록 쉽게 쓰려고 노력한 책이다. 따라서 평소 소리과학 세계에 호기심을 가지고 있었던 학생들은 이 책을 통해 한층 더 심화된 내용을 살펴볼 수 있다. 기존에 알려진 지식만으로는 부족함을 느끼는 음향과학 전문가들에게는 학문적으로 도전해볼 가치가 있는 최근의 연구 내용들이 주목을 끌 것이다.
특히 이 책은 교육 현장에 있는 일선 과학교사들도 충분히 활용할 수 있도록 구체적인 과학적 근거들을 제시하고 있다. 비가 올 때 물속에 발생하는 공기방울 소리의 진동수와 크기, 해운대의 물결파동 관측 결과 그래프, 돌고래의 반향정위음 신호와 주파수 스펙트럼, 울릉도의 해저지형을 이용한 수중 소리집속 모의 결과 등 한국해양과학기술원 연구원들이 실제 관측한 내용들이 생생하게 실려 있다. 아마도 책을 읽는 동안 학생들은 차세대 음향학 연구자로서의 소양을 키울 수 있을 것이다.

여는 글

01_ 파동과학의 기초
소리의 파동이란 무엇일까? | 공간을 채우는 두 개의 파동, 소리파동과 전파는 어떻게 다를까? | 공기와 물속, 두 곳의 소리는 어떻게 다를까? | 대기권에서는 소리가 어떻게 전달될까? | 바다 속에서는 소리가 어떻게 전달될까?

02_ 바닷가의 소리 풍경
공기방울 소리의 과학 | 물거품 소리의 정체 | 스크루의 물거품 소리 | 물결파도 소리파동이다

03_ 소리를 내는 해양동물
물고기의 다양한 울음소리 | 딱총새우 소리의 비밀 | 돌고래가 내는 소리 | 돌고래는 초음파로 세상을 본다

04_ 하늘에는 레이다, 바다 속에는 소나
레이다와 소나의 원리 | 소리로 바다 깊이를 재다 | 소리로 물고기를 보다 | 소리로 바다 속을 촬영하다

05_ 바다 속에서 통신하기
땅에서는 전파통신, 물속에서는 소리통신 | 물속에서 대화는 어떻게? | 잠수함의 비밀통신 미래 기술 | 침몰선 내부의 사람 소리를 듣다

06_ 잠수함아! 어디에 숨었니?
바다 속 소리의 통로를 찾아라! | 잠수함이 내는 소리를 듣다 | 능동소나로 잠수함을 찾다 | 소리공진으로 잠수함을 확인하다

07_ 우리 바다를 지키는 소리 기술
소리부표로 물속 소리를 듣다 | 해저에서 조용히 모든 소리를 듣다 | 바다 속 소리집속 거울을 찾아서

참고문헌