KISTI의 과학향기

무선 이어폰을 끼고 음악을 재생하면,

시끄러웠던 주위가 한순간에 조용해지고

노랫소리만 선명히 들리는 경험, 해본 적 있나요?

바로 주위의 소음을 차단하는 ‘노이즈 캔슬링’ 기술 덕분입니다.

원래 노이즈 캔슬링 기술은 1980년대 후반,

군대에서 사용하기 위해 만들어졌습니다.

전투기 조종사나 우주 비행사들이 엔진의 소음 때문에

관제탑과 의사소통을 하는 데 어려움을 겪었기 때문입니다.

이후 민간 기업에서도 비행기 소음으로 고생하는

승무원들이나 탑승자들의 불편을 덜어주기 위해

노이즈 캔슬링 기술이 적용된 헤드셋을 개발했습니다.

그리고 점차 일반인들이 쓰는 이어폰과 헤드셋에도

노이즈 캔슬링 기술이 탑재되어, 지금에 이르렀죠.

그렇다면 노이즈 캔슬링 기술은

어떤 원리로 소음을 차단하는 걸까요?

쉽게 말하자면, 노이즈 캔슬링은

소리를 다른 소리로 없애는 기술입니다.

우리가 듣는 모든 소리는 ‘파동’입니다.

물체의 진동이 주위의 공기를 따라 멀리 퍼져나가는 것을

파동이라고 하는데요,

이 파동이 우리 귀의 고막으로 전달되는 것이 ‘소리’입니다.

소리의 파동은 위아래로 진동하는 모습을 하고 있는데요,

파동이 위로 가장 높이 솟았을 때를 ‘마루’,

가장 낮을 때를 ‘골’이라고 합니다.

이때, 서로 반대 방향의 두 파동이 만나면,

서로의 마루와 골이 부딪혀 사라집니다.

이를 파동의 ‘상쇄 간섭’이라고 하는데,

노이즈 캔슬링 기술은 바로 이 원리를 사용합니다.

이어폰이 주변의 소음을 감지하고, 그 소음의 파동을 분석해

소음을 없앨 수 있는 반대 파동을 만듭니다.

그리고 이를 다시 소리로 바꿔 이어폰의 스피커로 보냅니다.

이 덕분에 우리 귀에는 외부 소음이 들리지 않게 되는 거죠.

하지만 노이즈 캔슬링 기술은 모든 소음을 다 차단하지는 못합니다.

버스나 지하철, 비행기처럼

규칙적이고 지속적인 소음은 효과적으로 차단하지만,

사람의 목소리나 문 여닫는 소리, 차의 경적 소리 등

순간적으로 발생하는 소리는 차단하지 못합니다.

변화무쌍한 소리를 재빨리 분석해서

그에 맞는 반대 파동을 보내기에는 시간이 부족하기 때문입니다.

한편, 최근 노이즈 캔슬링 기술은 음향기기뿐만 아니라

자동차에도 적용되고 있습니다.

엔진 소음과 땅에서 전달되는 소음을 없애,

차 내부를 조용하고 안락하게 만들어 줍니다.

이뿐만 아니라, 건물의 창문에 노이즈 캔슬링 기술을 이용해

방음 효과를 내는 연구도 이뤄지고 있어요.

현대인은 일상생활에서 수많은 소음에 시달리고 있습니다.

여러 분야에 노이즈 캔슬링 기술이 활용되어

인간의 삶의 질을 높이고, 편리함을 줄 수 있기를 기대해 봅니다.

KISTI의 과학향기에는

소리에 관한

흥미로운 이야기가 가득합니다!

KISTI의 과학향기로 오세요!