✅ 물고기의 소통: 수중 음파(Underwater Sound)

Underwater Sound

✅ 물속의 소리 전달 원리

우리가 일상에서 듣는 대부분의 소리는 공기를 통해 전달됩니다. 사람이 말을 하면 성대에서 발생한 진동이 공기를 타고 파동으로 퍼지고, 이 진동이 상대방의 귀에 도달하면 소리로 인식되죠. 이처럼 소리는 파동의 형태로 공기라는 매질을 진동하여 전달됩니다. 그렇다면, 공기보다 밀도가 800배 이상 높은 물속에서는 소리가 어떻게 전달될까요? 놀랍게도 물에서도 소리는 잘 전달됩니다. 물속에서는 공기 대신 물 분자가 진동하면서 소리의 파동, 즉 음파가 전파되기 때문입니다.

✅ 물속의 소리 속도

물은 공기보다 훨씬 밀도가 높고, 압축성도 낮습니다. 그래서 물속에서는 소리가 공기보다 약 4~5배 빠른 속도인 초속 약 1,500m로 전달됩니다. 다만, 이 속도는 일정하지 않고 다음과 같은 환경적 요소에 따라 달라집니다.

• 수온: 수온이 높을수록 분자의 움직임이 활발해져 음속이 빨라집니다.
• 수심: 수심이 깊어질수록 압력과 밀도가 높아져 음속이 빨라집니다.
• 염도: 염도가 높으면 물의 밀도와 음속도 증가합니다.

✅ 돌고래는 어떻게 소통을 할까?

돌고래는 뛰어난 소리 감각을 가진 대표적인 해양 포유류입니다. 이들은 휘슬음(휘파람 소리)과 반향정위음(초음파)을 이용해 소통하거나 물체를 탐지합니다.

• 반향정위음(Echolocation): 고주파 초음파를 발사해 주변 사물에 반사된 소리를 듣고 물체의 거리, 크기, 방향을 인식함

이는 일종의 소나(SONAR) 시스템인 인간이 만든 음파 탐지 장치와 매우 흡사하죠. 시력이 약한 돌고래는 소리를 통해 시각적 정보를 보완하여 물속 세계를 아는 것입니다.

✅ 고래는 먼 거리에서도 소통한다

대형 고래들은 초저주파를 사용해 수백km 떨어진 거리에서도 신호를 주고받는 것으로 알려져 있습니다. 바닷속에는 음파 채널(sound channel)이라는 자연적인 통로가 존재하는데, 이 경로를 따라 고래의 신호가 멀리 퍼집니다. 이러한 특성은 장거리 이동 중인 고래 무리의 위치 공유나 교류에 사용된다고 해양생물학자들은 설명합니다. 인간이 감지하지 못하는 소리의 세계에서 고래들은 놀라운 네트워크를 구축하고 있는 셈입니다.

✅ 물고기도 말한다

물고기들도 다양한 방식으로 소리를 내며 소통합니다. 실제로 최근 연구에 따르면 1,000종 이상의 어류가 독자적인 방식으로 소리를 낸다고 보고되었습니다.

대표적인 소통하는 물고기들

• 해마: 두개골 뒤편의 뼈를 빠르게 부딪혀 소리 발생
• 나비고기: 부레를 몸의 측선과 함께 진동하여 소리 생성
• 숨이고기: 저주파의 소리를 근육을 사용해 생성
• 아귀류: 근육으로 부레를 빠르게 진동하여 커뮤니케이션

🔍 또한, 다니오넬라 세레브럼이라는 작은 물고기는 무려 140데시벨의 강한 소리를 부레에서 낼 수 있으며, 이는 총소리 수준에 해당합니다.

❕ 마무리: 물속의 소리는 더 멀리, 더 깊게 퍼진다

물고기들의 소리 세계는 생각보다 훨씬 크고 다양합니다. 물 분자의 진동을 통해 공기보다 훨씬 빠르게 퍼지는 물속의 소리, 다양한 생물학적 장치를 이용한 놀라운 네트워크의 비밀이 여기 있었습니다.