숲의소리의1/f변동파동성과산림치유를위한소리환경구축 1/f Fluctuation Characteristics of Forest Sounds and the Construction of Soundscape for Forest Therapy
p.66
숲의 소리의 생성원리와 그 소리의 전파과정에 대해 살펴 보고 숲의 소리의 1/f변동파동 특성이 인간의 감성에 미치 는 긍정적 효과에 대해 고찰하였다. 이를 산림치유에 적용 할 때 치유효과를 극대화하기 위한 소리환경을 구축하는 방법에 대해 조사하였다. 소리의 생성원리에 대해서는 다음과 같이 세 가지 경우로 나누어 생각할 수 있다 ; 첫째, 나뭇잎의 부딪침 혹은 기타 자연물의 마찰에 의한 소리의 발생은 현악기의 연주에 비유 할 수 있다. 현의 길이를 L이라 하면 그 현이 낼 수 있는 최저음(기본진동)의 파장은 2L이 된다. 소리의 속력은 온도 에 관한 함수인데 상온에서는 340m/s이므로 기본진동수는 f1=340/2L이 되고 그 다음 진동수는 f2=340/L이 되어 2배 진동이 된다. 자연음에서는 일반적으로 기본진동에서 소리 가 발생된다. 따라서 진동판이 짧은 곤충은 주파수가 큰 고 음을 내게 된다. 둘째, 일반적인 새의 울음소리는 폐관악기 에 비유된다. 종파인 소리를 횡파적 표현으로 나타냈을 때 관의 트인 부분은 파의 배가 되고 관의 막힌 부분은 파의 마디가 되었을 때 소리가 공명되어 연주음 혹은 새의 울음 소리가 발생한다. 관의 길이를 L이라 하면 기본진동수는 f1=4L이 되고 그 다음 진동은 f2=4L/3이 되어 3배진동이 된다. 새는 명관(syrinx)의 길이를 조절하여 음의 높낮이를 변화시킨다. 셋째, 양 끝이 트인 개관의 경우는 자연음에서 나타나기 어렵긴 하나 그 원리를 살펴보면 개관의 기본진동 수는 현악기의 경우와 같이 기본진동수는 f1=340/2L 이 되 고 그 다음 진동수는 f2=340/L이 되어 2배진동이 된다. 소리의 전파원리에 대해서는 다음과 같이 네 가지의 경우 로 나누어 생각할 수 있다 ; 첫째는 소리의 반사(reflectoion) 인데, 소리는 나뭇잎이나 기타 자연물을 투과하지 못하고 반 사 혹은 흡수되므로 우거진 숲속에서는 멀리 전파되지 못한 다. 정반사와 난반사가 있지만 난반사의 경우도 작은 부분으 로 볼 때는 정반사에 해당한다. 이러한 효과로 숲이 방음벽의 역할을 하게 된다. 둘째는 소리의 굴절(refraction)인데 `모든 파동은 최단시간에 도달하게 되는 경로를 따라 간다.`는 페 르마 원리(Fermat`s principle)에 따라 소리는 공기의 온도, 기 압, 풍속, 습도 등의 차이에 의해 음속이 다른 매질의 특성을 갖게 되어 진행방향이 굴절된다. 굴절의 법칙에 따라 낮에는 소리가 하늘로 올라가고 밤에는 소리가 땅으로 내려오게 된 다. 셋째는 소리의 간섭(interference)인데, 서로 다른 음들이 중첩되면 변형파가 생성되므로 소리가 멀리 가면서 전파되 는 동안 원래의 소리맵시를 상실하게 되어 소음으로 인식된 다. 넷째는 소리의 회절(diffraction)인데, `파의 모든 부분이 파원(wave source)으로 작용한다`는 회절현상에 따라 평면파 가 파동이 작은 슬릿을 통과하게 되면 그 구멍으로부터 구면 파의 형태로 전파되어 나간다. 따라서 장애물 너머에서도 소 리가 들리게 되는 것이다. 산림치유 활동 공간이 도로와 인접하여 차 소리에 의한 소음 이 있거나 혹은 사람들의 생활공간에 인접하여 들리는 각종 기계음과 말소리 등에 의해 방해를 받을 경우에는 폭포소리, 바람소리, 계곡의 물 흐르는 소리 등과 같이 소리의 파워스펙 트럼이 1/f 변동파동 특성을 가진 백색소음을 첨가하여 들려줌 으로써 소음의 불쾌감이 백색소음에 묻혀 사라지게 되어 결과 적으로 쾌적한 소리환경이 조성됨으로써 마치 깊은 산속에 있 는 듯한 느낌을 갖도록 할 수 있을 것으로 사료된다. 다양한 숲의 소리들이 비록 1/f변동파동인 자연음일지라 도 이들 소리들의 주파수 비가 간단한 정수비가 아닌 불협 화음일 경우에는 동시에 듣게 되면 귀에 거슬리게 느껴져 치유의 효과를 반감시킬 수도 있으므로, 산림치유 활동 시 최적의 소리풍경(Soundscape)을 구현함에 있어서 화음의 조건도 고려해야할 사항으로 사료된다. 이러한 숲의 소리의 특성을 고려한 소리환경을 구축하여 산림치유활동에 적용하면 치유효과를 극대화시킬 수 있을 것으로 기대된다.