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민원신청

민원신청 게시판
접수번호	20230130155125001	처리상태
민원제목	민원 내용을 잘못 이해하신 것으로 보입니다. 재문의 드립니다.
민원유형	교과서 내용·정보 > 초3~4 > 과학 > 과학3-2 지도서 > ㈜지학사 > 권치순 > > 지도서 > 검정 > 2022	신청일	2023-01-30 15:51:25
페이지	271	교과서 종류	서책형 교과서
민원내용	안녕하세요 오늘도 대한민국의 교육발전을 위해 애써주셔서 감사합니다. 이전 민원에 대한 답변은 잘 받아 보았습니다. 다만 문의 드린 내용에 대한 답은 없어서 재질문 드립니다 이전질문 내용은 [해당 페이지에 "악기의 경우에는 줄의 진동수와 울림통의 진동수가 같아져서 큰 소리가 난다."라는 내용이 있습니다. 해당 내용의 줄의 진동수는 줄의 고유 진동수를 말하는 것으로 보이는데, 울림통의 진동수라는 것은 어떤 것을 말하는 것인지 알기가 어렵습니다. 울림통의 고유 진동수를 말하는 것이라면 울림통의 상태가 변화하지 않는 상황에서 고유 진동수의 변화가 일어날 수 없는데 울림통이 줄에서 나는 여러 진동수의 소리들과 공명한다는 것이 설명이 되지 않습니다. 해당 내용이 어떤 내용에 근거한 것인지 알고 싶습니다.] 입니다. 이 질문은 해당 지도서상의 공명이 같은 진동수가 만나서 진폭이 커지는 현상이고 현악기도 공명에 의하여 울림통의 진동수와 줄의 진동수가 같아진다는 내용으로 보여서 드린 질문입니다. 그래서 둘이 공명에 의해 진동수가 같아진다는 것이 어느것에 근거 한 것인지를 여쭈어본 것입니다. 그런데 출판사에서 주신 답변은 [ 과학 3-2 지도서 271쪽 우측에 있는 그림과 같이, 현악기 구조를 보면 줄과 울림통 상판 사이에 줄을 받쳐주는 받침대(Bridge)가 설치되어 있습니다. 울림통의 상판은 잘 진동할 수 있도록 가볍고 얇습니다. 바이올린의 경우, 상판 두께가 약 3 mm 정도로 얇습니다. ‧ 줄을 활로 문지르면 줄이 진동해도 줄 자체에 의한 소리는 작습니다. 그러나 현악기에 받침대가 있으므로, 줄의 진동이 받침대를 거쳐 얇고 가벼운 상판에 전달되어 상판도 함께 진동하여 더 큰 소리가 납니다. (참고문헌: 악기구조교과서, 야나기다 마스조 외 지음, 안혜은 옮김, 보누스 (2018), 68~69쪽, 74쪽) ‧ 과학 3-2 지도서 271쪽의 문장은 ‘현악기는 줄의 진동뿐만 아니라 울림통의 진동으로 더 큰 소리가 난다.’ 라는 현악기의 소리 발생에 대한 개략적인 내용입니다.] 입니다. 이 답변의 내용은 제가 질문드린 내용인 줄의 다양한 진동수에 어떻게 고유 진동수가 고정된 울림통이 공명을 일으킬 수 있는가에 대한 대답이 아니라고 보여집니다. 이 답변은 줄의 진동이 가벼운 상판에 전달되어 상판도 함께 진동하는 것으로 같은 진동수가 만나 공명하는 것이 아니라 줄의 진동이 판으로 전달되어 상판을 강제 진동시킨다는 내용입니다. 즉, 이 답변하신 상황은 울림통 자체가 공명하는 것이 아니라 이미 ‘악기구조교과서’라는 책을 바탕으로 기술해주신대로 상판이라고 부르는 울림판(Sound board)이 강제 진동하여 소리를 크게 만드는 것입니다. 즉, 울림판(Sound board)이 있다면 울림통의 옆면과 뒷판은 없어도 대부분의 소리를 낼 수 있다는 말입니다. 실제로도 기타의 경우 비교적 높은 진동수 대역의 소리의 대부분은 울림판(Sound board)의 작용에 의하여 나타나므로 이 경우에는 울림통의 옆면과 뒷판이 없어도 큰 소리를 들을 수 있습니다. 비교적 낮은 진동수 대역의 소리만 울림통 내부 공기(Air catity)의 떨림과 뒷판(back plate)의 진동이 개입되어 소리를 내게 됩니다. 즉, 이 경우에 통 내부에서 헬름홀츠 공명(Helmholtz resonator)이 일어나는 것입니다. 따라서 답변으로 주신 “울림통의 진동으로 인해 큰 소리가 난다고 개략적으로 기술한 것”또한 맞는 표현이라고 보기가 다소 어렵다고 보여지며 공명에 대한 내용을 정확히 알지 못하는 대다수의 초등 교사들에게 혼란을 가중시킬 것으로 보입니다. 실제로 해당 내용을 접한 제 주변의 대부분의 초등 교사 분들이 일반적으로 말하는 공명으로 인해 소리가 커진다는 잘못된 이해를 하고 계셨습니다. 제 경우에는 초등 교사는 아니고 음향쪽은 아니지만 물리학을 전공하였고 관련 계통에서 일을 하고 있습니다. 주변에서 이와 관련된 문의를 여러 건 받아서 내용을 확인해 보았습니다. 제 생각에는 해당 내용을 공명의 관점에서 기술한 내용의 부분은 보다 자세한 내용을 설명해주시거나 해당 내용의 수정 또는 삭제가 이루어졌으면 합니다. 제가 말씀드린 내용을 참고한 문헌중 몇개의 제목을 같이 첨부해드리겠습니다. (1) W.D. Allen(1985), “Basics of Air Resonances”, Originally published in American Lutherie #1 (2) M. J. Elejabarrieta(2002), “Coupled modes of the resonance box of the guitar”, The Journal of the Acoustical Society of America (3) Guilherme Orelli Paiva(2013), “MODELING FLUID-STRUCTURE INTERACTION IN A BRAZILIAN GUITAR RESONANCE BOX”, 22nd International Congress of Mechanical Engineering (4) 뉴사우스웨일스대학교(UNSW) 물리학과 홈페이지, “Acoustically Important Construction Features”, http://www.phys.unsw.edu.au/music/guitaracoustics/construction.html 긴 글 읽어주셔서 감사합니다. 답변 기다리겠습니다.
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민원 답변

민원 답변 게시판
담당기관	㈜지학사	처리상태
답변일	2023-02-06 16:27:52
답변내용	초등과학에 관심을 가져주시고, 지도서를 보다 알찬 내용으로 개선할 수 있도록 긴 문장의 고견을 주셔서 대단히 감사합니다. 추후 지도서를 수정할 때, 악기에서 소리가 나는 원리에 대하여 재질문해주신 내용 등을 참고하여 초등학교 교사가 이해하는 데 혼란이 생기지 않도록 이를 반영시키겠습니다.
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