귀의 기능

임금님귀는 당나귀 귀 - 두 귀로 사물을 본다

신라 제48대 임금인 경문대왕은 귀가 나귀의 귀처럼 길었다. 왕은 왕관 속에 귀를 숨겨 아무도 그 사실을 알지 못하게 했으나, 왕관을 만드는 복두장만은 예외였다. 평생 비밀을 지키던 복두장은 죽음이 임박하자 도림사(道林寺)의 대나무 숲에 가서 대나무를 보고 외쳤다. 

“우리 임금님 귀는 당나귀 귀다!” 

그 후 바람이 불면 대나무 숲에서 그 소리가 들려오곤 했는데 경문대왕은 그 소리가 싫어서 대나무를 모두 베어 버리고 산수유를 심었다고 한다. <삼국유사> 

<그리스 신화>에서도 아폴론의 벌을 받아 길어진 귀를 넓은 수건을 둘러 감추었다는 미다스 왕의 이야기가 나온다. 미다스 왕의 비밀은 왕실 이발사가 갈대 숲에 판 구멍에 입을 대고 속삭임으로써 바람이 불 때마다 갈대 숲에서 ‘임금님 귀는 나귀의 귀’라는 소리가 흘러나와 널리 퍼지게 된다는데, 두 설화에서 기다란 왕의 ‘귀’는 왕의 ‘허물’을 뜻하는 것 같다. 즉 아무리 지엄한 왕의 허물이라도 숨길 수는 없다는 뜻이다. 하지만 보기에는 좀 흉할지 몰라도 귀가 크다는 것이 결코 왕의 허물이 될 수는 없지 않을까? 귀가 큰 왕일수록 백성의 소리를 그만큼 잘 들을 수 있기 때문이다. 

소리는 파동이며 귀는 소리를 느끼는 감각 기관이다. 어떤 물체에서 나온 소리는 3차원 공간의 모든 방향으로 퍼져나간다. 그래서 소리의 세기는 거리의 제곱에 비례하여 급격히 줄어든다. 이처럼 약해진 소리를 잘 들으려면 가능하면 많은 양의 소리를 모아야 한다. 보통 귀라고 말하는 귓바퀴는 미약한 소리를 모으는 기관이다. 우리는 소리가 잘 들리지 않으면 손바닥을 오므려 귀에 대고 듣는다. 이 때 오므려진 손바닥이 커다란 귓바퀴 역할을 한다. 다시 말해 귀(귓바퀴)가 클수록 소리를 잘 듣는 것이다. 

귀는 단순히 소리를 듣는 것뿐만 아니라 소리를 내는 물체, 즉 음원의 위치를 파악하는 능력도 가지고 있다. 눈을 수건으로 가린 채 손뼉 치는 사람을 잡아내는 ‘봉사놀이’는 귀가 두 개 있음으로써 가능한 전래 놀이이다. 깜깜한 밤에 먹이를 사냥하는 야행성 동물에게는 이러한 능력이 특히 더 중요하다. 눈으로 사물을 보는 것이 쉽지 않기 때문이다. 두 귀를 이용하여 음원의 위치를 파악하는 것이 과연 어떻게 가능한 것일까? 

캘리포니아 공대의 동물학자 마사카즈 코니시(Masakasu Konishi)는 헛간올빼미(Barn Owl)를 이용하여 청력을 통한 음원의 위치 파악 능력에 대한 실험을 했다. 코니시는 올빼미의 귓속에 작은 마이크로폰을 집어넣었다. 그리고 올빼미 둘레를 따라 음원을 이동시키며 올빼미가 어느 곳을 보는지 관찰하였다. 음원이 올빼미의 왼쪽에 있을 때, 음원에서 나온 소리는 올빼미의 왼쪽 귀에 도달한 후 약 200마이크로초(1마이크로초는 1백만 분의 1초)가 지난 후 오른쪽 귀에 도달했다. 음원이 올빼미의 정면으로 이동할수록 소리가 양쪽 귀에 도달하는 시간의 차이는 줄어들었다. 물론 음원이 정면에 있을 때에는 소리가 양쪽 귀에 함께 도달한다. 그런데 정면에 있는 음원을 위아래로 이동시키면 양쪽 귀에 들리는 소리의 세기는 달라졌다고 한다. 올빼미의 왼쪽 귀는 눈보다 높은 곳에서 아래쪽을 향하고 있으며, 오른쪽 귀는 눈보다 낮은 곳에서 위쪽을 향하고 있기 때문이었다. 

코니시는 이 실험을 통해 올빼미가 두 귀에 들리는 시간 차이와 소리의 세기 차이를 감지하여 음원의 위치를 정확히 파악한다는 사실을 밝혀냈다. 예를 들어 어떤 물체에서 나온 소리가 왼쪽 귀에 들린 후 200마이크로초 후에 오른쪽 귀에 들렸다면, 그 물체는 왼쪽에 있는 것이다. 물체가 앞쪽으로 올수록 왼쪽과 오른쪽 귀에 도달하는 소리의 시간 차이는 줄어들고, 동시에 소리가 들린다면 그 물체는 정면에 있는 것이다. (올빼미가 전적으로 청각에 의존해서 먹이를 잡는 것은 아니다. 올빼미는 사람이 간신히 느끼는 빛의 양보다 10분의 1에서 100분의 1정도 되는 약한 빛도 느낄 수 있다고 한다. 밤눈도 아주 밝은 셈이다.) 

귀가 크다는 것은 작은 소리도 잘 들으라는 뜻이고, 귀가 두 개인 것은 소리가 나는 곳을 잘 파악하라는 뜻이다. 귀가 큰 왕의 설화. 무릇 위정자들은 여론에 귀를 기울일 줄 알아야 한다는 선인들의 충고가 아닐까? (글 : 정창훈/과학컬럼니스트, ‘과학 오디세이’의 저자) 

(출처 : KISTI의 과학향기)