[이달의 역사] 입 밖으로 나온 소리, 녹음 기술로 주워 담는다

‘한 번 내뱉은 말은 다시 주워 담을 수 없다.’라는 속담이 있다. 글은 종이에 기록하고 모습은 그림으로 담아내지만 소리는 발생하자마자 사라지기 때문에 잡아두지 못한다는 뜻이다. 그러나 인류 최초로 소리를 붙들어 기록한 사람이 있다. 프랑스의 인쇄업자 에두아르 레옹 드 마르탱빌(Edouard-Leon de Martinville)이다.

책을 만지는 직업 덕분에 최신 과학기술에 대한 정보를 빨리 얻었던 마르탱빌은 ‘포노토그라프(phonautographe)’라는 발명품으로 1857년 3월 25일 프랑스 특허를 획득했다. 소리(phon)를 스스로(auto) 기록한다(graphe)는 뜻이다. 축음기, 즉 ‘소리를 저장하는 기계’가 등장한 것이다.

포노토그라프의 원리는 간단했다. 소리를 모으는 통의 끝부분에 뻣뻣한 털로 만든 솔이 달려 있다. 솔의 끝은 램프로 그을려 검댕을 묻힌 검은색의 실린더 위에 놓았다. 통에다 대고 목소리를 내면서 손으로 실린더를 돌리면 음파에 따라 솔이 떨리고 원통에 흔적이 남는 방식이다. 소리가 어떠한 떨림을 만들어내는지를 물질적으로 기록해 살펴보게 한 최초의 성과다.

그러나 포노토그라프는 소리를 잡아두기만 할 뿐 다시 들어보지는 못한다는 심각한 단점이 있었다. 솔 자국이 남은 검댕을 건드리면 원본이 훼손되기 때문에 그저 음파를 기록하는 용도로만 써야 했다. 녹음된 소리를 재생한다는 아이디어는 남프랑스 출신의 아마추어 과학자였던 샤를르 크로(Charles Cros)가 떠올렸다.

크로는 검댕 대신에 금속판을 씌운 원통을 바늘로 긁어 기록하면 단단하게 새겨지기 때문에 재생을 하는 것도 가능할 거라 생각했다. 당시에 사진을 인화할 때 쓰던 에칭(etching) 방식을 활용한다면 충분히 가능할 것 같았다. 금속 원통의 표면에 산성 물질에도 부식되지 않도록 내산 코팅을 한다. 원통을 손으로 돌려 천천히 회전시키는 동안 외부의 음파에 의해 소리통 끝부분의 바늘이 떨리면 자국을 남기고 그 부위는 코팅이 벗겨진다. 원통을 꺼내 산성 용액에 담그면 바늘이 지나간 자리는 부식이 되면서 사진을 찍은 것처럼 굳어진다. 그 원통을 다시 소리통과 연결하면 굳어진 홈을 따라 바늘이 움직이면서 소리를 재생하는 것이다.

소리(phon)를 기록한다(graphe)는 의미로 ‘포노그라프(phonographe)’라 이름 붙여진 크로의 발명품은 1877년 10월 10일 작동 원리와 제작 방법을 설명한 논문이 발간되면서 세상에 알려졌다. 시인으로도 활동했던 크로는 딱딱한 이름보다 ‘팔레오폰(paleophone)’이라는 특이한 명칭을 선호했다. 과거(paleo)의 소리(phone)라는 뜻이다.

그러나 최초의 축음기를 발명한 것으로 인정받는 사람은 따로 있다. 발명왕 ‘에디슨’이다. 토머스 에디슨(Thomas Edison)은 1877년 11월 21일, 세계 최초의 축음기 ‘포노그래프(phonographe)’를 발명했다고 공포했고, 29일에는 기계도 공개했다. 미국 특허를 획득한 것은 이듬해인 1878년 2월 18일이었다. 크로보다 늦었음에도 에디슨이 최초의 축음기 발명자가 된 이유는 무엇일까.

크로는 소리를 저장했다가 재생하는 아이디어를 먼저 떠올렸지만 작동 원리만 제시했을 뿐,실제 기계를 완성하거나 설계도를 그린 적이 없었다. 모두를 위한 아이디어라며 특허권도 주장하지 않고 누구나 무료로 사용할 수 있도록 작동 원리를 공개했다. 그가 떠올린 에칭 방식의 원통은 초창기 녹음 기술의 핵심으로 자리 잡았지만, 크로는 1888년 8월 9일 45세의 나이로 세상을 떠나는 바람에 부와 명예를 누리지 못했다.

반면에 에디슨은 1877년 12월 완제품을 들고 인기 과학 신문사 ‘사이언티픽 아메리칸(Scientific American)’으로 찾아갔다. 기자들 앞에서 물건을 올려놓고 아무 말 없이 손을 들어 원통형 실린더를 돌렸다. 그러자 기계에서 에디슨의 목소리가 흘러나왔다. “안녕하십니까? 잘들 지내시나요? 포노그래프가 마음에 드십니까?(Good morning. How do you do? How do you like the phonograph?)” 인류 역사상 처음으로 사람의 입 밖으로 나온 소리가 기록되고 다시 재생될 수 있다는 사실이 증명되는 순간이었다. 사람의 목소리를 들려준다고 해서 ‘토킹 머신(talking machine)’이라는 별명도 얻었다.

이처럼 에디슨은 자신의 업적을 대중에게 적극적으로 홍보했고 수많은 발명품에 일일이 특허를 신청할 만큼 주도면밀했다. 덕분에 역사를 바꿔놓은 인물로 이름을 남길 수 있었다. 그렇다면 에디슨이 만든 축음기는 어떤 원리로 작동했을까. 혹시 크로가 남겨놓은 아이디어를 가로챈 것은 아닐까. 당시 에디슨의 설명을 들어보면 축음기 아이디어는 독자적으로 완성했다는 사실을 알 수 있다.

전보가 주고받는 메시지를 기록하기 위해 에디슨은 회전하는 원반 기계 위에 둥근 모양의 종이를 깔고 철심을 연결했다. 철심은 전기 신호에 따라 반응하는 전자석에 연결했다. 전선을 따라 전보가 들어오면 전자석이 움직이면서 종이에 자국을 남기는 식으로 메시지를 기록했다. 그 때 새로운 발상이 에디슨의 뇌리를 스쳤다. 이렇게 홈이 파인 종이를 다른 원반 기계에 올려놓고 회전시키면 메시지가 다시 재생되지 않을까? 이 장치를 전화기에 연결하면 사람의 목소리도 받아 적고 또 내보낼 수 있지 않을까?

전화기는 사람의 목소리에 따라서 떨리는 진동판이 전기 신호를 만들면 반대편 전화기에서 그 신호를 받아 다시 진동판을 움직여 재생하는 방식으로 구성된다. 에디슨은 진동판을 회전 원반 장치에 연결시켰다. 누군가 큰 소리를 내면 진동판이 떨리고 그 에너지를 이용해 원반을 회전시킬 수 있었다. 거꾸로 원반의 회전에 따라 진동판이 떨리게 만드는 것도 가능했다. 소리를 기록하고 다시 재생 할 수 있다는 확신을 얻었다.

에디슨은 원반 위에 종이를 까는 대신에 원통에 얇은 은박지를 둘러 사용했다. 진동판의 미묘한 떨림까지 정확하게 기록하기 위해서였다. 원통이 회전하는 동안 소리통에 연결된 바늘이 은박지에 자국을 남기고 그 부분에 다시 바늘을 대면 녹음된 소리를 들을 수 있었다.

기계 장치를 완성한 후 에디슨은 직접 소리를 내서 녹음 기능을 실험했다. 당시 동요로 널리 불리던 ‘메리는 어린 양이 있었죠(Mary had a little lamb)’였다. “메리는 어린 양이 있었죠. 양털은 눈처럼 하얬죠. 메리가 어디를 가든. 어린 양은 꼭 따라다녔죠.” 유튜브에서 ‘edison’과 ‘phonograph’라는 단어를 입력하면 127년 전의 목소리를 지금도 또렷하게 들을 수 있다.

그러나 정작 에디슨은 축음기를 발명한 이후 흥미가 시들해졌다. 신기하고 재밌지만 별 쓸모가 없다고 생각했기 때문이다. 그러나 1886년 치체스터 벨(Chichester Bell)과 찰스 테인터(Charles Tainter)가 은박지 대신 밀랍을 씌운 원통을 사용한 ‘그라포폰(graphohone)’으로 새로운 특허를 받고, 1887년에는 에밀 베를리너(Emil Berliner)가 ‘그라모폰(gramophone)’을 출시하자 시장이 급성장하기 시작했다.

전화기를 발명*한 알렉산더 벨(Alexander G. Bell)도 1879년 ‘볼타 실험실(Volta Laboratory)’을 설립하고 연구를 거듭해 1886년 밀랍 방식의 축음기로 특허를 획득했다. 회의 기록용으로 축음기의 인기가 높아지자 에디슨은 다시금 축음기 개발에 뛰어들어 1889년 파리 세계박람회에 신제품을 출시하기도 했다.

이후 녹음 기술은 발전에 발전을 거듭해서 ‘LP’라 불리는 레코드판, 자기 방식으로 기록하는 카세트 테이프, 레이저로 인식하는 컴팩트 디스크(CD), 컴퓨터 파일로 저장하는 엠피스리(mp3) 포맷을 등장시켰다. 자연의 소리를 붙잡아두기 위해 수많은 시인과 음악가들이 노력했지만 에디슨은 새로운 발상과 기술을 이용해 꿈을 현실로 바꿔놓았다.

이 얘기를 빼놓을 수 없다. 2008년 미국 과학자들이 마르탱빌의 원통에 새겨진 문양을 컴퓨터로 스캔해 실제 소리로 변환시키는 데 성공했다. 스피커에서는 1860년 녹음 당시 포노토그라프 앞에 서서 떨리는 마음으로 동요를 부르던 아이의 목소리가 흘러나왔다. “환한 달빛 아래 내 친구 피에로야(Au claire de la lune, mon ami Pierrot)…, 환한 달빛 아래 내 친구 피에로야….” 기계 장치에 의해 최초로 녹음된 사람의 목소리는 이제 에디슨이 아닌 프랑스 꼬마로 주인이 바뀌어야 한다.

글 : 임동욱 과학칼럼니스트


* 전화기의 최초 발명자는 현재 안토니오 무치로 인정되어 있다.
과학향기 2012년 2월 3일 자 칼럼 ‘최초의 전화 발명가는 벨이 아니다?’ 참고.
http://scent.ndsl.kr/sctColDetail.do?seq=4887  

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태연, 마치 흡착기로 잡아당기듯 TV 속으로 빨려 들어가고 있다. 감미로운 목소리로 가을 명곡 ‘거리에서’를 부르고 있는 가수 성시경에게 백만 개의 하트를 날리느라, 아까부터 옆에서 태연을 부르고 있던 아빠의 목소리는 들리지도 않는다. 화가 난 아빠, 급기야 태연의 귀에 대고 빽! 고함을 지른다.

“아이고 머니나! 그렇게 깽깽 낑낑 내시 같은 목소리로 우리 시경이 오빠 노래를 방해하시면 어떡해요!”

“뭐, 내시 목소리? 이렇게 멋진 중저음을 내는 내시가 어딨냐?! 이래봬도 아빠가 한창 때는 한석규 목소리랑 똑같다는 소리를 들었다고. 엄마도 아빠 목소리에 반해 결혼했다는 달콤한 연애 스토리를 알랑가몰라. 실제로 최근 한 소셜 데이팅 서비스가 미혼 여성들을 대상으로 한 설문 조사에 따르면, 87%의 여성이 남성의 목소리에서 매력을 느껴본 적이 있고, 무려 75%는 남성의 좋은 목소리가 호감도의 절반 이상을 차지한다고 대답했다는구나. 그 75%의 여성 중 한 명이 네 엄마였고, 평생 아빠의 중저음을 듣고자 결혼까지 하게 된 거지. 우하하!”

“헐, 그럼 제 귀가 고장 났다는 말씀이세요? 안 되겠다. 녹음을 해서 직접 들어보시면 될 거 아니에요. 아빠 목소리가 한석규인지 내시인지.”

“No! 난 녹음은 반댈세.”

“거봐, 내시 목소리 맞죠?”

“그게 아니라, 사람은 누구나 자신의 목소리를 두 개의 버전으로 듣게 되는데, 그냥 내 목소리를 들을 때보다 녹음을 해서 들으면 좀 더 가늘고 높게 들리거든. 그래서 중저음을 선호하는 아빠는, 녹음된 나의 목소리를 정말이지 듣고 싶지 않구나.”

“진짜! 그러고 보니까 정말 그래요. 친구들이랑 놀면서 찍은 동영상을 보면 제 목소리가 실제보다 더 촐싹 맞게 들리더라고요. 왜 그런 거예요?”

“목소리는 폐 속의 공기가 성대를 포함한 후두부를 통과할 때 진동하면서 나는 것인데, 녹음기는 단지 이 성대 소리만을 저장해요. 그런데 보통 내 목소리를 들을 때는 기본적인 이 소리와 함께 목소리가 두개골을 울리면서 내는 깊은 울림까지 더해서 듣게 되지. 다시 말해, 그냥 들을 때는 성대 소리와 두개골 울림을 같이 듣는데, 녹음기는 성대 소리 하나만 녹음하니까 낯설게 즉, 좀 높고 얇게 들리는 거란다.

“헐, 내 목소리를 들을 때 뼈가 울리는 소리까지 듣는 거라고요? 완전 신기해요. 그렇다면 다른 사람이 듣는 내 목소리는 뼈 울림이 빠진 거니까, 녹음기에 저장된 것과 거의 같겠네요?”

“그렇지, 하나를 가르치면 둘을 아는 똑똑한 내 딸아.”

“아빠, 그런데 목소리는 성형할 수 없는 거예요? 전 낭창낭창한 매력적인 목소리를 꼭 갖고 싶은데, 가끔 제 목에서 돼지가 멱을 따는 것 같은 착각이 들곤 하거든요. 돼지 멱따는 목소리를 아나운서처럼 세련되게 바꿀 순 없는 걸까요?”

“흠, 아주 중요한 얘기야. 심리학 이론 중에 메라비언 법칙(The Law of Mehrabian)이라는 게 있는데, 그 법칙에 따르면 사람이 메시지를 전달할 때 가장 큰 비중을 차지하는 게 바로 목소리라는 구나. 그 다음이 표정, 태도. 그리고 대화의 내용이 맨 꼴찌야. 메시지를 전달해야 하는 데 정작 대화 내용은 별로 중요하지도 않고, 목소리가 제일 큰 영향을 끼친다는 거지. 그래서 요즘엔 수술이나 주사를 통해 성대 길이와 폭을 조절해서 목소리를 성형하는 사람들도 있다는데. 하지만 굳이 이렇게 하지 않아도 평소에 조금만 노력하면 얼마든지 좋은 목소리를 가질 수 있단다.”

“정말요? 혹시 날계란 얘기 하시려는 거 아니에요?

날계란이 목소리를 좋게 한다는 건 아무 근거가 없는 속설이고, 대신 물을 자주 마셔서 성대를 부드럽게 하는 건 아주 좋단다. 특히 체온과 비슷한 미지근한 온도의 물을 마시면 목소리가 갈라지거나 툭툭 끊기는 걸 예방할 수 있지. 또 근육량이 많은 사람이 힘도 세듯, 꾸준한 발성 연습으로 성대 근육을 강화하면 더 멋진 목소리를 가질 수 있어요.

“성대 운동이요?! 성대로 역기를 들 수도 없는 노릇이고, 대체 성대는 어떻게 운동시켜야 하는 걸까요, 아버지.”

“생각보다 어렵지 않아. 너무 높지도 낮지도 않은 자신에게 적당한 톤으로 노래를 흥얼거리거나 책을 소리 내서 읽는 습관을 들이면 된단다. 또 코로 숨을 쉬며 매일 30분 이상 걷거나 소리를 크게 내 웃는 것도 도움이 되지. 성대 점막을 건조하게 하는 음주나 흡연은 당연히 금물! 그리고 무엇보다 복식 호흡이 가장 중요해. 복식 호흡을 하면 흉식 호흡을 할 때보다 폐활량이 30%나 많아져 공명이 커지기 때문에 말이나 노래를 많이 해도 성대가 덜 피곤해져 좋은 목소리를 유지할 수 있단다.”

“음…, 뭔가 엄청 복잡한 거 같지만, 배로 숨 쉬고, 물 많이 먹고, 적당한 톤으로 수시로 중얼거리면 된다는 거잖아요. 그렇죠?”

“오늘따라 우리 딸, 왜 이리 똑똑한게냐!”

“아무리 똑똑해도 풀 수 없는 미스터리는 있답니다. 그렇게 잘 아는 아빠는 대체 왜 아직까지 목소리가 내시 버전인 거죠? 게을러서 실천할 수 없었던 건가요, 아님 아무리 노력해도 선천적인 목소리를 완전히 극복할 수는 없다는 건가요?”

“어느 정도는 좋아질 수는 있지만, 아버지로부터 유전된 타고난 성대를 완전히 바꿀 수는 없단다. 각자의 개성을 그대로 받아들이는 건 어떻겠니, 똑똑한 딸아?”

글 : 김희정 과학칼럼니스트  

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