[신나는 과학이야기] 목소리로 사람을 구별할 수 있을까?

[신나는 과학이야기] 목소리로 사람을 구별할 수 있을까?

입력 2007-02-16 00:00
수정 2007-02-16 00:00
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성문, 사람마다 달라 지문처럼 정확

목소리로 사람을 구분할 수 있을까?

십여년 전 발생했던 유괴사건이 영화화됐다. 아직도 찾지 못한 범인을 공개수배한다는 공개수배극이라는 이름도 달렸다.

단서는 목소리. 그래서 영화의 제목도 ‘그놈 목소리’다. 과연 목소리로 같은 사람인지 다른 사람인지 구별할 수 있을까?

먼저 사람을 구별할 수 있는 것에는 무엇이 있을까?가장 먼저 떠오르는 것이 지문이나 DNA이다.

지문은 예전부터 자주 사용돼 오던 방법이다. 땀샘의 연결 모습이 우연히 만들어 내는 모습인 지문은 쌍둥이에게서조차 다를 정도로 같은 지문은 없다.

지문은 그 형태를 크게 몇가지로 나누기는 하지만, 같은 지문을 소유한 사람이라면 같은 사람이라고 해도 좋다. 하지만, 지문을 없애는 방법은 너무도 쉬워서 범행현장에서 잘 나타나지 않는다.

그래서 사용하는 제2의 방법이 DNA이다. 머리카락이나 혈액, 침 등 몸에서 나온 것에는 무엇이든 DNA가 포함된다.

머리카락 등 자신의 몸의 일부에서 찾을 수 있는 DNA는 지문처럼 사람마다 모두 고유한 모습을 하고 있다. 이것을 분석하면 같은 사람인지 아닌지를 바로 알 수 있다.

이외에도 사람마다 고유한 것으로는 홍채의 모양이나 손에 분포된 혈관의 모양 등이 있다.

이런 것들은 SF영화를 통해서도 볼 수 있다. 사람을 확인해 문이 열리는 장면에서 눈을 갖다 댄다거나 손 전체를 올리고 스캔하는 경우 등등에서 확인할 수 있다.

자, 이제 목소리로 돌아와 보자. 목소리가 과연 사람마다 다를까? TV연예오락 프로그램을 통해서 보면 성대모사를 하는 사람들의 목소리는 원래의 사람과 거의 다르지 않다.

다른 사람인척 하기 위해서 목소리의 톤을 조절하거나 콧소리를 섞어서 낸다.

혹은 감기가 걸렸을 때 등 한 사람의 목소리도 다르게 들릴 수 있다.

성대모사의 목소리를 다른 사람으로, 다른 척하는 목소리를 한 사람으로 찾아낸다는 것은 그냥 듣기에는 어려운 일일 수 있다. 그래서 ‘그놈 목소리’영화 속 형사 중에도 믿지 못하는 사람이 있다.

소리는 진동이다. 시끄러운 소리가 나는 곳에서 떨림을 느끼는 것도 그 때문이다.

진동을 파도모양의 그림으로 표현한다면 파도 모양이 어떻게 생겼는지(음색), 파도가 얼마나 높은지(진폭), 파도가 얼마나 자주 치는지(진동수) 등으로 파도의 모양을 분석할 수 있다.

이 세 가지 음색, 진폭, 진동수가 소리의 특징을 결정한다. 피아노를 칠 때, 세게 치면 큰 소리가 나는 것은 진폭의 차이이다.‘도’와 ‘솔’이 다른 음을 내는 것은 진동수의 차이이다. 피아노와 오르간이 비슷하면서도 다른 소리를 내는 것은 음색의 차이이다.

사람마다 다른 소리를 내는 것도 음색이 다르기 때문이다. 사람의 소리는 소리를 만들어내는 성대, 성대가 만들어낸 소리가 밖으로 나오는 동안에 통과하게 되는 입이나 코의 구조에 따라 다르게 나타난다.

대표적으로 남성의 성대는 여성의 성대보다 크기 때문에 굵은 소리가 난다. 같은 소리를 내는 것 같아도 컴퓨터로 분석하면 다르다는 것을 확실하게 알 수 있다.

소리를 분석해서 나오는 그래프 모양을 성문(聲紋)이라고 한다. 성문도 지문과 같이 사람마다 다르게 나타난다는 것이다. 사람마다 소리를 만들어내는 성대의 모양이 다르고 치아 구조와 같은 구강 구조가 다르며 말할 때 사용하는 근육의 움직임이 다르기 때문에 성문은 같을 수가 없다.

그래서 아무리 흉내를 내더라도 그 사람의 목소리가 될 수 없고, 내가 아닌 척 다른 소리를 내더라도 내 목소리가 될 수밖에 없는 것이다.

김경숙 상신중학교 교사
2007-02-16 24면
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