교실에서 손톱으로 칠판 긁는 소리는 왜 소름 끼칠까?

 칠판에 글씨를 쓰다가 분필이 칠판 위에서 끌리거나 분필이 부러져

손톱으로 칠판을 긁게 되면 ‘찌익-’ 하는 날카로운 소리가 납니다. ( 생각만 해도 소름이.. -_-; )

이 소리를 들을 때 거의 모든 사람들은 소름이 끼칠 정도로 불쾌감을 느끼게 되지만

아직까지 그 원인에 대해서는 정확히 알려 지지 않았습니다.

1980년대 후반까지 이 문제에 대한 과학적 연구가 거의 이루어지지 않았으나 대부분의 학자들은

소리에 포함된 높은 주파수가 듣는 사람을 불쾌하게 만드는 것이라고 생각했습니다.

그러나 1986년 미국 노스웨스턴 대학 신경학 실험실에서 이 소리에 대한 심리음향학 실험을 실시한 결과

그같은 생각이 틀렸음이 확인됐습니다.

칠판 긁는 소리를 녹음한 다음 각기 다른 주파수 처리 장치를 통해 재생해 사람들에게 들려주고

실험을 했습니다.

실험 결과 소리에서 높은 주파수를 제거해도 사람들의 불쾌한 반응은 여전했으며

볼륨을 변화시켰을 때도 별다른 변화를 확인할 수 없었습니다.

이를 볼 때 높은 주파수나 음량이 소름끼치게 하는 원인은 아니라고 해석됩니다.

그런데 실험에서 칠판 긁는 소리가 영장류 중에서 하위종인 일본 원숭이가 두려움에 울부짖는 소리와

매우 유사하다는 사실이 밝혀졌습니다.

이를 통해 학자들은 칠판 긁는 소리에 소름이 끼치는 반응은 인류의 진화역사에서 형성돼 전해진

원시적 반응일 가능성이 있다고 생각했습니다.

즉 인류를 위협한 사나운 포식동물이 내는 소리와 유사할지 모르며

포식동물의 소리에 민감하게 대처해야 했던 인류의 초기 경험이 지금까지 남아있다는 것 입니다.

하지만 아직까지 이 설명은 단순한 추측에 불과하고 이 문제에 대한 충분한 연구와

이해는 이루어지지 않은 상태입니다.

이 불쾌한 소리의 주파수는 대략 2,000 Hz – 4,000 Hz 정도이며, 이 주파수대가 인간의 생존에 필요한 가장 많은 정보가 오가는 영역이라서 민감하도록 진화하였으며,

여기서 느껴지는 불쾌감은 아마도 이런 진화의 부산물이 아닐까라고 추측한다고 이야기 하고 있습니다.

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(PHOTO: NILS KAHLE/GETTY IMAGES/ISTOCKPHOTO)

손톱으로 칠판 긁는 소리를 좋아하는 분은 아마 거의 없으실 겁니다. 위의 사진을 보는 것 만으로도 소름이 돋는 듯 합니다.

일반적으로 이 소리는 사람이 본능적으로 자극을 받아야 하는 소리들, 예를 들면 아기의 울음 소리나 사람의 비명 소리와 유사한 주파수라서, 그 소리를 듣고 원인을 해결하도록 움직이는 것이 종의 번식에 더 유리하도록 진화된 결과라는 이야기도 있습니다.

또 이 소리는 침팬지가 동료에게 경계를 보낼때 내는 소리와 매우 유사하다고도 합니다. 여기서 좀 더 나아가서 저 소리를 싫어하는 것이 과연 본능에 의한 것인지 대해 체계적으로 실험을 한 연구가 있어 소개할까 합니다.

우선 연구자들은 여러명의 실험 참가자들을 모집하였습니다.

그리고 다양한 싫은 소리들, 예를 들면 칠판 긁는 소리, 포크로 접시를 긁는 소리, 스티로폼을 쥐어 뜯는 소리 등을 준비하고 실험 참가자들에게 들려 주었습니다.

참가자들은 각 소리를 들은 후 싫은 정도를 1-10까지의 수치로 표현하였습니다.

그 결과, 손톱으로 칠판 긁는 소리가 가장 듣기 싫은 소리 1위로 뽑혔습니다.

다음으로 연구자들은 이 소리를 변형하여 그 안에 들어있는 화음적인 요소를 제거한 새로운 소리를 만들어 냈습니다.

그리고 참가자 중 절반에게는 이 소리가 칠판을 긁는 소리를 변형하여 만들어졌다는 것을 미리 알려준 후 소리를 들려주었고,

또 다른 절반에게는 이 소리가 현대 음악의 한 장르로서 만들어진 것이라고 이야기 하고서 들려주었습니다.

그리고 이 소리를 들려주는 동안 각 참가자들의 혈압, 맥박, 피부 전도도를 측정하였습니다.

그 결과, 현대 음악이라고 이야기를 들은 참가자들은 그렇지 않은 참가자들에 비해서 이 소리를 덜 자극적으로 받아들였습니다. 소리가 어떻게 만들어진 것인지를 알고 있는 참가자들은 매우 자극적인 소리로 받아들였습니다.

소리의 원인을 인지하는 것이 불쾌감에 영향을 준다는 증명이었습니다. 그런데 재미있는 것은, 참가자들 스스로가 어떻게 느꼈는지와는 별도로, 그들의 몸은 여전히 이 소리를 모두 자극적으로 받아들였습니다.

두 그룹 모두에서 피부 전도도 변화가 발생한 것입니다.

즉, 주관적으로 이 소리의 불쾌감을 어느 정도 감소 시킬수는 있지만, 기본적으로 이 소리로부터 느껴지는 불쾌감은 학습에 의한 것이라기 보다는 본능적일 가능성이 높다는 뜻 입니다.

개, 고양이, 인간의 가청 주파수 영역별(x축) 민감도 (y축) Source: http://www.hearforever.org/tools-to-learn/sound-source-a-and-c-weighted-noise-measurements

인간의 가청 주파수 영역은 20Hz – 20,000Hz 정도이고, 이 불쾌한 소리의 주파수는 대략 2,000 Hz – 4,000 Hz 정도라고 합니다.  

위 그래프에서 보시는 것 처럼 우리의 귀(파란선)는 이 주파수 영역의 소리를 가장 잘 듣고 구분할 수 있는 구조를 가지고 있습니다.

이 연구 책임자인 마이클 욀러 교수는, 이 주파수대가 인간의 생존에 필요한 가장 많은 정보가 오가는 영역이라서 민감하도록 진화하였으며, 여기서 느껴지는 불쾌감은 아마도 이런 진화의 부산물이 아닐까라고 추측한다고 이야기 하였습니다.

또 다른 한 연구에서는 실험 참가자들이 이 소리를 듣는 동안 뇌의 변화를 MRI를 통하여 촬영하였습니다.

그 결과 편도체 (amygdala) 영역이 가장 크게 자극을 받았고, 여기에서 발생한 자극이 청각 피질 (auditory cortex)를 자극하는 것을 확인하였습니다.

귀를 통해 전달된 이 소리가 편도체에 의하여 가장 먼저 인지가 되고, 이 소리의 불쾌감이 청각 피질에서 증폭이 되는 과정을 시사하는 결과입니다. 

위 연구자들 중 한명은 “원시적인 무언가가 관련된 것 같다.” (“It appears there is something very primitive kicking in.”) 라고 언급하였습니다.

사실 이 주제는 그 비밀을 풀기 위해 많은 과학자들이 오랜 기간 노력해 왔습니다. 가장 진지하게 이문제를 접근한 최초의 논문은 1986년도에 나왔는데, 연구자들은 이 공로로 2006년도 이그 노벨상을 수상하기도 하였습니다.

[출처 : http://thesciencelife.com/archives/422]