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자유게시판

초록, 공명, 파동/ 이근무

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신성자 [socho] 쪽지 캡슐

2005-02-21 ㅣ No.79303

초록, 공명, 파동
 이근무의 숨쉬는 수학이야기 12
 
 
작성날짜: 2005/02/06
이근무기자



  초록의 공명이 널리 세상으로 울려퍼지고 있다.

초록과  공명은 서로 다른 범주의 이질적인 말로 비춰지지만 거기에는 그들이 모두  파동의 현상이라는 면에서는 동질성을 발견할 수 있다. 파동은 진폭, 파장, 주파수, 주기 라는 성질을 가진다.  진폭은 진동하는 물체의 정지 위치로부터 진동의 좌우 극점에 이르기까지의 변위의 최대값을 길이로 표시한 것이다. 파장은 1 번 진동에 나아가는 거리를 의미하며 미터법의 단위를 쓴다.  주파수는   단위시간 당 진동의 회수를 이른다. 주기는 파동이 일정한 시간 간격을 두고 반복해서 일어날 때 그 간격의 최단값으로  주파수의 역수로 계산할 수 있다.  (옆 그림 참조)


초록은 전파(장파 중파 초단파) 마이크로파, 적외선, 자외선, X 선등과 같은,  파동을 가지는 전자기파의  하나이다. 이중에서 파장이 400 나노메터에서 700 나노메터의 파장을 우리는 눈으로 인식할 수 있어 가시광선(빛)이라 하고 이중에서 600 나노메터가 우세한 색이 초록색이다.


 

공명(共鳴)은 진동계가 그 고유의 진동수와 같은 진동수를 가진 외력을 주기적으로 받아 진폭이 급격하게 증가하는 현상을 말한다.


 

물체에서 발생하는 파동에는 여러 가지가 있다. 우선, 물체가 가지고 있는 고유의 주파수 이다. 이는  물체의  질량과 크기에 따라서 물체가 고유하게 가지게 되는 진동수를 말한다.  바람이 불 때 전기 줄은 고유 주파수에 따라서 윙하는 소리를 내며, 북을 치면 고유한 음높이의 소리를 만든다.  모든 물체는 고유한 주파수를 가지고 있다.


 

그리고  물체에서는 광학적인 파동을 발생시킨다. 광학적인 파동은 물체 자체에서 발생하는 것 이라기보다는 주위의 광선을 반사시키는 것으로서 파장에 따라 반사율이나 흡수율에 차이를 보임으로써 각기 다른 색상으로 인식된다. 자체적으로 발생시키는 파동으로서는 물체의 온도에 따른 전자기파가 있다. 비인의 법칙 (Wien's law)에 의하면 물체에서 발생하는 전자기파의 파장은 절대온도에 반비례한다고 알려져 있다. 태양과 같이 고온(절대온도 6000도)의 경우 가시광선 영역의 전자기파를 발생시키며 온도가 낮아질수록 파장의 길이가 길어진다. 온도가 더욱 내려가면  눈에 보이지는 않지만 원적외선의 파동을 발생시키고 있다. 또한 물체의 존재자체도 현대 물리학은  파동으로 설명한다.


 

바닷가에서  소라를 주어 귀에 대면  바다의 노래소리가 들려온다. 이 소리는 소라 주변을 가볍게 지나가는 바람이 소라 속의 고유진동에 공명이 일어나서 들리는 것이다. .이외에도  에밀레종의 심오한 종소리나, 깊은 산에 있는 절의 풍경소리,  목탁소리 등은 이 공명을 이용한 기구로부터 나오는 소리이다. 이처럼 공명은 유익하기도 하지만 때때로 이러한  공명현상은 인간에게  엄중한 경고로 다가오기도 한다.


 

잘 아는 바와 같이 샌프란시스코의 금문교를 만들 때 붕괴되는 사고가 발생하였는데, 그것은 당시 풍속의  주파수가 다리의 고유주파수와 맞아 떨어지는 공명에 의해 일어난 사고였다.


 

또 다른 예도 들어 볼 수 있다. 아래 그림은 1940년 11월 미국의 워싱턴 주의   타코마 내로우(Tacoma Narrows Bridge)다리가  공명에 의해 파괴되는 것을 보여주고 있다. 이 다리는 파괴되기 4개월 전에 만들어 졌는데 처음 한달 동안 미약한 횡방향의 진동이 감지되었다. 그러나 다리가 파괴되던 그날, 바람은 시속 70km로 불었고 이 바람에 의해 다리의 중심부가 크게 진동하기 시작했다. 이 다리는 길이가 855m이고 폭이 12m인데 이 바람의 특이한 효과가 다리의 고유진동수인 36 진동/분 으로 공명을 일으키게 된 것이다. 오전 10시경에 다리의 진폭은 약 50cm 정도 되어서 파국이 올 것으로 알고 주의 깊은 관측과  영상 촬영이 시작되었다.  곧 이어 다리가 꼬이는 진동(twist vibration)이 고유주파수 14진동/분 으로 공명되어 진동이 급격하게 커지더니 결국은 다리는 파국을 맞아  붕괴되기에 이른다. (사진: 공명에 의해 다리가 붕괴되는 모습)


 

지율스님께서 천성산의 생명들의 소리를 초록의 공명이라 하셨다. 한 생명이 가치가 우주와 일체이며 도롱룡들의 신음을 몸으로 체험하고 계신다는 것을 표현하는 말들이다. 


 

세상의 아픔을 방관하기 위해 산 속으로 들어갔다가 이 곳에서 무엇보다 깊은 세상의 아픔을 배워. 하나씩 파괴되는 천성산이 내지르는 비명에서 생명운동을 시작하셨다 한다. 이를 통해 맺은 초록의 인연에 감사하며  그 고마움을 천성산과 도롱뇽의 이야기를 통해 또 다른 생명운동을 낳는 계기가 되기를 원하신다고 한다. 


 

지율스님의 단식이 우리에게 몸과 마음을 떨게 하는 공명으로  다가오는 것은 온몸으로  던지는 생명에 대한 외경을 보여주기 때문이다. 그 공명의 깊이는 오늘을 사는 우리에게  생명에 대한 무한한 신비와 외경으로 울려 지고 있다. 생명의 가치를 지향해가는 공명은 세상을 바꾸는 총칼 없는 혁명에 다름 아니다. 바람의 공명이 인간의 자만스러운  구조물들을 일순간에 무너뜨리듯이 초록의 공명이 개발독재에 길들여진 세상을 생명의 세계로 바꾸는 혁명의 공명이 되기를 염원하고 기도한다. 


 

꽃을 노래한다


생명은 정말 따뜻합니다
살아가는 일 또한 정말 따뜻합니다

며칠 전 달랑무를 심었습니다
푸석한 흙을 으깨고 까만 달랑무씨를 묻었습니다
싹이 보이지 않아 썩 속을 태웠습니다
어느날 참으로 자그마한 싹이 돋았습니다
싹이 헤집고 나온 자리는 보송보송한 흙으로 둘러싸여
맑고 고운 아이를 세상에 내보낸 어머니 뱃등처럼 골이 패여 있었습니다
싹은 제 스스로 이쁜 잎새를 피웠습니다
실핏줄이 말갛게 드러나는 제 꽃을 스스로 피웠으니
외로울게 없습니다
며칠 전 싹 틔운 꽂잎이 대견스러워
말간 잎사귀 만지며
꽃을 바라봅니다.
시냇물 흐르는 소리에 섞여
연록색으로 환하게 피어나는 산이
푸석한 흙을 베고 말간 잎새 위로
내려앉았습니다.
비누방울처럼 매끈한
햇살도 함께 내려 앉았습니다
남효선/1989년 문학사상 신인상으로 문단에 나옴


*필자는 독재정권 시절 민주화운동을 해왔으며 대구사회운동연구소 이사, 포항참여자치연구소 이사·자치분권포항연대 대표를 거쳐 현재 자치분권전국연대 공동대표를 맡고 있다.


 이근무(위덕대학교 정보통신공학부 교수, 자치분권전국연대 공동대표)



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