[이지스터디/수학동아와 함께하는 수학이야기]에∼엥··· 엥엥엥엥··· 같은 듯 다른 사이렌, 어떻게 만들까?

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사이렌 소리는 언제나 우리를 긴장시킨다. 사람이 긴박감을 느끼도록 소리의 높낮이와 파장의 길이를 조절해 만들기 때문이다. 사이렌은 크게 소방차, 경찰차, 구급차 등 일상생활에서 흔히 들을 수 있는 긴급자동차용과 민방위 훈련이나 바닷가, 계곡 등에 설치해 위험을 알리는 경보사이렌으로 나눌 수 있다.

○ 긴급자동차 사이렌의 비밀

소방차는 ‘레’ 음부터 높은 ‘솔’ 음에 달하는 300∼750Hz(헤르츠·음파와 같이 주기적으로 반복되는 진동 현상이 1초 동안 일어난 횟수)의 소리를 천천히 반복하며 낸다. 3초 동안 사이렌 음이 점점 높아지다가 3초 동안 다시 내려가는 식이다. 구급차는 높은 레와 높은 파 음 사이의 610∼690Hz의 소리를 1초에 1번 정도 반복한다. 경찰차는 소리의 변화가 더욱 빠르다. 300∼750Hz의 소리를 1초에만 대여섯 번씩 반복한다.

긴급자동차의 사이렌은 소리는 서로 다르지만 모두 같은 장치를 쓴다. 전자장치로 소리를 내기 때문에 원하는 버튼을 누르면 다른 소리를 낼 수 있다. 소방차의 경우 위급할 때 더 빠른 소리를 내기도 한다.

○ 소리로 위험을 알다

기본적으로 경보사이렌은 미국 연방재난관리청(FEMA)이 정한 300∼1000Hz의 소리에 높낮이와 길이를 다양하게 조합해 만든다.

민방위 훈련을 시작할 때 울리는 사이렌은 적의 공격이 임박하거나 공격이 벌이지고 있을 때 울리는 공습경보음이다. 라 음보다 낮은 430Hz의 음에서 시작해 높은 레 음보다 높은 600Hz까지 올라간다. 5초 동안 사이렌의 음이 점점 높아지다가 3초가량 점점 내려간다. 이렇게 총 3분 동안 23번을 반복하며 울린다.

두 번째는 적의 공격이 예상되거나 공습경보에 따른 위험 단계를 낮출 때 쓰는 경계경보음이 울린다. 높은 도 음과 비슷한 520Hz의 음을 1분간 같은 높이로 울린다. 공습경보음이 울린 뒤 경계경보음이 울리기 전까지 도로 위의 차량은 통제되고 사람들 역시 지하대피소로 피해야 한다. 민방위 훈련과 관계없이 호우나 태풍, 지진 등의 재난이 닥쳐 인명과 재산피해가 발생할 우려가 있을 때는 재난위험 경보사이렌을 울린다. 시 음보다 낮은 480Hz의 음에서 시작해 높은 파 음에 해당하는 700Hz까지 올라간다. 2초 동안 올라가다 2초 내려가는 방식으로 3분 동안 45회를 반복해 위험을 알린다.

경보사이렌은 위험을 빠르게 알리기 위한 경고신호일 뿐 어떤 문제인지 어떻게 해야 하는지는 알 수 없다. 따라서 방송이나 긴급문자메시지를 통해 정확한 정보를 알고 대피하는 것이 중요하다.

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이재웅 동아사이언스 기자 ilju2@donga.com