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문제 정의
- 특히 편경유물의 음향 측정 및 분석은 거의 이루어지지 않아서, 근래에 새로 제작된 편경의 음향 특성을 편경 유물과 비교할 수 없다. 이에 본 연구는 편경의 기본적인 음향학적 특성을 밝히기 위하여 음향스펙트럼을 측정하여 각 모드진동수를 기본진동수의 비율로 나타낸 상대모드진동수(mode frequency ratio to the fundamental frequency)를 구하고, TV 홀로그래피를 이용한 모드분석과 충격망치를 이용한 모드시험을 통하여 경의 진동모드 형태를 밝히고자 한다. 이와 같이 편경의 음향학적 특성을 엄밀히 규명하는 것은 편경 유물의 재조명 및 과학적 복원에 적극적으로 기여할 것이다.
- 특히 편경유물의 음향 측정 및 분석은 거의 이루어지지 않아서, 근래에 새로 제작된 편경의 음향 특성을 편경 유물과 비교할 수 없다. 이에 본 연구는 편경의 기본적인 음향학적 특성을 밝히기 위하여 음향스펙트럼을 측정하여 각 모드진동수를 기본진동수의 비율로 나타낸 상대모드진동수(mode frequency ratio to the fundamental frequency)를 구하고, TV 홀로그래피를 이용한 모드분석과 충격망치를 이용한 모드시험을 통하여 경의 진동모드 형태를 밝히고자 한다. 이와 같이 편경의 음향학적 특성을 엄밀히 규명하는 것은 편경 유물의 재조명 및 과학적 복원에 적극적으로 기여할 것이다.
제안 방법
- 본 연구에서는 국립국악원에서 연주되고 있는 편경의 소리를 녹음하여 FFT 분석을 통하여 음향 스펙트럼을 구했다. 경석의 진동모드형태를 분석하기 위해서 같은 제작자가 만든 경석 중 가장 낮은 음인 황종음을 내는 경석과 가장 높은 음인 청협종음을 내는 경석을 가속도계, TV 홀로그래피 및 진동망치를 이용하여 분석하였다.
- 본 연구에서는 국립국악원에서 연주되고 있는 편경의 소리를 녹음하여 FFT 분석을 통하여 음향 스펙트럼을 구했다. 경석의 진동모드형태를 분석하기 위해서 같은 제작자가 만든 경석 중 가장 낮은 음인 황종음을 내는 경석과 가장 높은 음인 청협종음을 내는 경석을 가속도계, TV 홀로그래피 및 진동망치를 이용하여 분석하였다.
- 국립국악원에 있는 편경의 소리를 녹음하여 모드진동수를 WinMLS 프로그램을 이용하여 분석하였다. 상대모드진동수 (relative frequency to the fundamental frequency)는 각 모드진동수를 기본진동수에 대한 비율로 나타내는 것으로 각 악기의 음색 등을 결정하는데 중요한 역할을 하기 때문에, 악기의 음향 특성을 분석하는데 사용된다[11].
- 국립국악원에 있는 편경의 소리를 녹음하여 모드진동수를 WinMLS 프로그램을 이용하여 분석하였다. 상대모드진동수 (relative frequency to the fundamental frequency)는 각 모드진동수를 기본진동수에 대한 비율로 나타내는 것으로 각 악기의 음색 등을 결정하는데 중요한 역할을 하기 때문에, 악기의 음향 특성을 분석하는데 사용된다[11].
- 국립국악원에서 연주되는 편경 제작자인 김현곤 선생이 제공한 황종과 청협종을 대상으로 경석의 진동모드 형태를 세가지 방법으로 분석하였다.
- 국립국악원에서 연주되는 편경 제작자인 김현곤 선생이 제공한 황종과 청협종을 대상으로 경석의 진동모드 형태를 세가지 방법으로 분석하였다.
- 두 번째는 TV 홀로그래피 방법으로 홀로그래피 간섭계를 이용한 방법으로 본 연구에서는 Stetson Associate사에서 제작한 광학장치와 Recognition Technology사의 제어 프로그램을 사용하였다. 실험장치는 그림 4와 같다.
- 현재 국립국악원에서 연주되는 편경은 김현곤 선생이 근래에 복원한 것이다. 본 연구에서는 국립국악원에서 연주되고 있는 편경의 소리를 녹음하여 FFT 분석을 통하여 음향 스펙트럼을 구했다. 경석의 진동모드형태를 분석하기 위해서 같은 제작자가 만든 경석 중 가장 낮은 음인 황종음을 내는 경석과 가장 높은 음인 청협종음을 내는 경석을 가속도계, TV 홀로그래피 및 진동망치를 이용하여 분석하였다.
- 현재 국립국악원에서 연주되는 편경은 김현곤 선생이 근래에 복원한 것이다. 본 연구에서는 국립국악원에서 연주되고 있는 편경의 소리를 녹음하여 FFT 분석을 통하여 음향 스펙트럼을 구했다. 경석의 진동모드형태를 분석하기 위해서 같은 제작자가 만든 경석 중 가장 낮은 음인 황종음을 내는 경석과 가장 높은 음인 청협종음을 내는 경석을 가속도계, TV 홀로그래피 및 진동망치를 이용하여 분석하였다.
- 세 번째는 충격망치로 가진하여 얻는 응답특성을 분석하는 모드시험을 하였다. PCB 회사의 충격망치 (PCB 086C90 sn 4493)를 사용하였으며, STAR (Structural Testing, Analyzing and Reporting)를 사용하여 분석결과를 확인하였다.
- 첫 번째 방법은 신호발생기로 경석을 가진시키면서 경석의 표면을 따라 가속도계를 이동시키면서 마디를 찾는것이다. 사용된 가속도계는 2.
- 편경유물의 음향 분석을 위하여 세종대왕 기념관에 전시된 편경 유물을 소리를 녹음하여 분석하였다. 세종대왕 기념관에 전시된 경석은 제대로 된 한 틀이 아니고 여러 시대의 경을 모아 놓은 것이다.
대상 데이터
- 경석의 측면 모양과 크기는 그림 3과 같다. 본 연구에서는 국립국악원 예악당에서 연주되고 있는 편경과 세종대왕 박물관에 보관된 편경 유물을 측정 대상으로 하였다.
- 사용된 가속도계는 2.0g PCB 가속도계 (PCB, 303A sn 16107)로 측정 범위는 ± 50g, 즉 ±490 N/m2이다.
- 첫 번째 방법은 신호발생기로 경석을 가진시키면서 경석의 표면을 따라 가속도계를 이동시키면서 마디를 찾는것이다. 사용된 가속도계는 2.0g PCB 가속도계 (PCB, 303A sn 16107)로 측정 범위는 ± 50g, 즉 ±490 N/m2이다. 해상도는 0.
- 황종의 경우는 타격 부위에 자석을 붙인 다음, 신호발생기에 연결된 유도코일로 가진하였으며, 질량이 큰 청협종은 자석과 유도코일로 가진시키기 어렵기 때문에 셰이커 (Brtiel & Kjffil, Type 8001)를 이용하였다.
데이터처리
- 세 번째는 충격망치로 가진하여 얻는 응답특성을 분석하는 모드시험을 하였다. PCB 회사의 충격망치 (PCB 086C90 sn 4493)를 사용하였으며, STAR (Structural Testing, Analyzing and Reporting)를 사용하여 분석결과를 확인하였다. 실험 장치는 그림 7과 같다.
- 세 번째는 충격망치로 가진하여 얻는 응답특성을 분석하는 모드시험을 하였다. PCB 회사의 충격망치 (PCB 086C90 sn 4493)를 사용하였으며, STAR (Structural Testing, Analyzing and Reporting)를 사용하여 분석결과를 확인하였다. 실험 장치는 그림 7과 같다.
- 녹음 및 음향스펙트럼 분석은 PC용 소프트웨어인 WinMLS 2000을 사용하여 이루어졌다. 샘플링의 크기는 44,000 Hz 이며, 0.
이론/모형
- 두 번째는 TV 홀로그래피 방법으로 홀로그래피 간섭계를 이용한 방법으로 본 연구에서는 Stetson Associate사에서 제작한 광학장치와 Recognition Technology사의 제어 프로그램을 사용하였다. 실험장치는 그림 4와 같다.
성능/효과
- 3 Hz의 해상도를 나타냈다. 16개의 경석 중 황종과 청협종의 음향스펙트럼은 FFT 분석기인 Ono Sokki 350으로도 분석되었으며, WinMLS의 분석결과와 Ono Sokki 350의 분석 결과는 일치하였다.
- 세종대왕기념관에 소장된 편경의 16개 경석은 적혀있는 간지가 서로 다른 것으로 보아 제작연대가 다른 것으로 추정되며, 16개의 경석에서 나타나는 기본진동수가 삼분손익법에 따른 음율에서 최소가지차이 이상 벗어난것으로 나타났다. 각 경석에서 나타나는 제2모드진동수의 상대진동수가 1.45, 제3 모드진동수의 상대진동수는 2.21로 나타났으며, 간지별로 다르게 나타났다. 모드진동수를 국립국악원에서 연주되는 편경과 비교하였을 때, 최소가지차이 이상의 차이를 나타냈으며, 정미년에 만들어진 편경이 국립국악원 편경과 가장 유사하였다.
- 세종대왕기념관에 소장된 편경의 16개 경석은 적혀있는 간지가 서로 다른 것으로 보아 제작연대가 다른 것으로 추정되며, 16개의 경석에서 나타나는 기본진동수가 삼분손익법에 따른 음율에서 최소가지차이 이상 벗어난것으로 나타났다. 각 경석에서 나타나는 제2모드진동수의 상대진동수가 1.45, 제3 모드진동수의 상대진동수는 2.21로 나타났으며, 간지별로 다르게 나타났다. 모드진동수를 국립국악원에서 연주되는 편경과 비교하였을 때, 최소가지차이 이상의 차이를 나타냈으며, 정미년에 만들어진 편경이 국립국악원 편경과 가장 유사하였다.
- 현존하는 조선시대의 편경유물은 국립국악원, 종묘 및 세종대왕기념관에 보존되고 있으며 근래에 복원된 편경이 국립 국악원 예악당의 아악연주에 사용되고 있다. 국립국악원에서 연주되고 있는 편경의 16개 경석에서 나타난 기본 진동수를 삼분손익법에 따른 음률에 충실하다고 할 수 있으며, 각 경석에서 나타나는 제2 모드진동수의 상대진동수가 1.46, 제3 모드 진동수의 상대진동수는 2.28로 이는 편경의 음향 특성을 나타낸다.
- 현존하는 조선시대의 편경유물은 국립국악원, 종묘 및 세종대왕기념관에 보존되고 있으며 근래에 복원된 편경이 국립 국악원 예악당의 아악연주에 사용되고 있다. 국립국악원에서 연주되고 있는 편경의 16개 경석에서 나타난 기본 진동수를 삼분손익법에 따른 음률에 충실하다고 할 수 있으며, 각 경석에서 나타나는 제2 모드진동수의 상대진동수가 1.46, 제3 모드 진동수의 상대진동수는 2.28로 이는 편경의 음향 특성을 나타낸다.
- 세종대왕기념관에 소장된 편경의 16개 경석은 적혀있는 간지가 서로 다른 것으로 보아 제작연대가 다른 것으로 추정되며, 16개의 경석에서 나타나는 기본진동수가 삼분손익법에 따른 음율에서 최소가지차이 이상 벗어난것으로 나타났다. 각 경석에서 나타나는 제2모드진동수의 상대진동수가 1.
- 세종대왕기념관에 소장된 편경의 16개 경석은 적혀있는 간지가 서로 다른 것으로 보아 제작연대가 다른 것으로 추정되며, 16개의 경석에서 나타나는 기본진동수가 삼분손익법에 따른 음율에서 최소가지차이 이상 벗어난것으로 나타났다. 각 경석에서 나타나는 제2모드진동수의 상대진동수가 1.
- TV 홀로그래피로 얻은 황종의 진동모드형태를 그림 12에 제시하였다. 청협종과 거의 동일한 진동모드형태를 나타내는 것을 알 수 있으며, 청협종보다 마디의 면적이 좁게 나타났다.
- TV 홀로그래피로 얻은 황종의 진동모드형태를 그림 12에 제시하였다. 청협종과 거의 동일한 진동모드형태를 나타내는 것을 알 수 있으며, 청협종보다 마디의 면적이 좁게 나타났다.
후속연구
- 경석에서 나타나는 진동모드형태는 경석의 율명에 무관하게 일정하며, 다른 판의 진동과 마찬가지로 진동방식 번호가 커지면 낮은 진동모드형태와 결합되어 나타나기도 하였다. 본 연구에서 조사된 편경의 음향학적 특성은 편경 유물의 재조명 및 과학적 제작에 상당한 도움을 줄 것으로 사료된다.
- 모드진동수를 국립국악원에서 연주되는 편경과 비교하였을 때, 최소가지차이 이상의 차이를 나타냈으며, 정미년에 만들어진 편경이 국립국악원 편경과 가장 유사하였다. 조선시대의 편경을 보다 완벽하게 재현하기 위해서는 보다 다양한 편경 유물의 기본진동수 및 상대모드진동수를 분석해야 할 것이다.
- 모드진동수를 국립국악원에서 연주되는 편경과 비교하였을 때, 최소가지차이 이상의 차이를 나타냈으며, 정미년에 만들어진 편경이 국립국악원 편경과 가장 유사하였다. 조선시대의 편경을 보다 완벽하게 재현하기 위해서는 보다 다양한 편경 유물의 기본진동수 및 상대모드진동수를 분석해야 할 것이다.
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