소나

1 SONAR

일반적으로 알려진 소나의 소리.동영상이 10시간짜리다

SOund Navigation And Ranging. 간단히 말해, 물 속의 소리를 들을 수 있게 해주는 장치이다. 수중음파탐지기, 수중청음기, 음향탐신기라고도 한다. 종류에 따라 음향 신호를 방사해 멀리 떨어진 물체에서 반사되는 신호를 수신하기도 하며, 이 경우 레이더와도 유사하다. 장비에 따라 1~50km 정도를 탐사할 수 있다.

이 장비를 운용하고 유지, 관리하는 해군 직별을 음탐(SONAR Operation, 음파탐지의 약칭)이라 한다. 함정에서 뿐 아니라 육상에서 SOSUS[1]를 운용하는 것도 이들이다. 독립된 음탐 직별이 없는 해군에선 대개 소리에 민감한 통신 직별 인원이 이를 맡는다.

레이더와 소나를 혼동하는 사람도 많다. 레이더는 전파, 소나는 음파를 사용한다. 음파를 사용하는 소나는 전파를 사용하는 레이더에 비해서 주변환경의 영향을 많이 받는다.[2] 그럼에도 불구하고 소나를 사용하는 이유는 실제 레이더가 운용되는 주파수 대역(2000MHz)의 전파는 실제 바닷속에서는 에너지 손실이 매우 크기 때문에 진행이 불가능하지만, 소나가 사용하는 음파는 상대적으로 손실이 적기 때문이다. 물속에서는 멀리까지 보이진 않지만 소리는 들린다는 이야기다. 따라서 바닷속에서는 소나가 압도적으로 탐지 능력이 뛰어나다. 해수층의 온도, 염분, 압력 등을 측정해 수심의 음속을 측정해주는 장치를 이용하거나, 소나 송신기·수신기를 바다로 내려보내 각 수온층의 상태를 측정해 그 지역 수온층의 모습을 그려내면 음파가 잘 전달되는 수심과 잘 전달이 안될것 같은 수심을 계산할 수 있다.

소나에 포착되는 소음을 분석하는 작업은 주로 컴퓨터가 수행하고(더 잘하고) 있으나 인간 분석자에 의존하는 경우도 많다. 경력이 10년단위로 쌓인 숙련된 음탐사들은 컴퓨터보다 더 정확히 소리들을 구분하기도 한다. 또한 소나는 멀리 떨어져 있는 표적일수록 탐지의 정확성이 떨어진다. 그래서 멀리 떨어진 곳의 소음을 분석하면서 일어날 수 있는 오류를 없애기 위해 여러 개의 소나가 공동 보조를 취하는 방법을 쓴다. 그러나 잠수함은 이 방법을 사용할 수가 없다. 잠수함은 최대한 많은 데이터를 수집하는 것이 최선이다.

전자기파를 이용하여 적을 탐색하는 장치에 레이더와 RWR이 있는 것 처럼 소나 역시 음원을 자체 발신하여 반향을 탐지하느냐 대상이 내는 소음을 탐지하느냐에 따라 능동 소나(Active SONAR)와 수동 소나(Passive SONAR)로 나뉜다. '수동'은 신호를 발신하지 않고 그냥 듣기만 하는 것인데, 낮은 주파수 대역을 사용할 수 있는 강력한 수동 소나는 상대적으로 높은 주파수 대역에 넓은 범위에 음원을 발신한 후 반사파를 다시 잡아내야 하기 때문에 파동의 에너지 손실이 큰 능동 소나보다 3~5배 멀리 떨어진 곳에서 다른 함정이나 잠수함의 소음을 탐지할 수 있다. 수동 소나는 장비에 따라 300~900km(시끄러운 소리를 내는 물체)를 탐지할 수 있다. 무음 잠항하는 잠수함은 5~30km정도 거리에서 탐지 가능하다. 그러나 움직임이 없는 디젤-전기식 잠수함 등 소음 발생 요소가 매우 작아[3] 탐지가 어려운 경우에는 능동 소나(액티브)로 찾아내야 하겠지만 능동 소나는 소나를 사용하는 것을 적 함정이 들을 수가 있다. 그래서 디젤-전기식 잠수함은 일부러 수동 소나를 켜놓고 가만히 기다리기도 한다.

소나의 유형에는 예인 소나, 음파탐지 부표, 디핑 소나, 선체탑재 소나, 소노 부이 등이 있으며 최근에 나오는 헬기용 디핑 소나는 대부분 저주파 대역대로서 더 잘 찾을 수 있다고 한다.

능동(active)소나의 발신 주파수는 잠수함,수상함 탐지용 소나는 1KHz~50KHz , 기뢰를 탐지하기 위한 소나는 50KHz ~ 900KHz 이다. 주파수가 올라가면 탐지거리는 줄어들지만 해상도(분해능)가 올라간다. 기뢰를 탐지하거나 북극권, 해저 항해를 위한 액티브 소나가 탐지용 소나보다 고주파를 쓰는 HF소나인 이유가 그것.

여담으로 각종 매체에서 등장하는 잠수함의 클리셰인 그 '핑~핑~'거리는 소리가 바로 능동 소나의 소리이다. 잠수함에서 상대 잠수함의 핑 소리를 듣는 것은 가청영역대를 사용하기에 오류가 아니지만 어뢰는 주로 인간의 가청역대보다 높은 주파수를 쓰니까 어뢰가 다가오는데 핑~ 핑~ 소리가 들리면 고증오류다. 다만 잠수함의 음탐장비가 어뢰의 소나음을 감지하거나 자체 소나로 어뢰를 감지하고 내는 경고 소리라면 딱히 고증오류는 아니다. 또한 주파수 변환 장치가 내장되어 있다는 설정이라면 소리로 듣는 것 또한 설정오류는 아니다. 어뢰가 능동 소나음을 내면서 당신에게 달려오고 있다면 누구나 심장이 쫄깃해질 것이다.

현대 잠수함 소나의 핵심적 장비는 바로 저주파 어쿠스틱 소나(LFA) 이다. 낮은 주파수의 경우 물 속에서 에너지 손실이 적어 멀리까지 전파되기에 상대적으로 원거리를 탐색할 수 있다는 점에 기안해 만들어 진 것이다. 이 소나는 영화의 그 핑- 핑- 소리(약 2000Hz) 보다 훨씬 낮은 200Hz 이하에서 작동한다. 물론 2KHz 에서 작동하는 소나도 있다. 소리 자체는 무슨 돌고래 우는 듯한 소리이니 고증이 철저했다면 뭔가 귀신울음소리같은 소리를 듣게 될 것이다.동영상 앞부분에서 고래의 울음소리와 함께 들어볼 수 있다. 실제로 들어보면 좀 을씨년스러운 소리다. 핑- 핑- 거린다기보단 소리가 올라갔다 내려갔다 하기도 하고, 순간적으로 때리기보단 부드럽게 크기가 변한다. 위의 액티브 소나의 음은 '정신적 안정을 주는 소리'로 등장한 반면[4] 이 어쿠스틱 소나의 소리는 계속 듣다보면 정서불안에 걸릴 듯한 음색이다.

하지만 단점도 있는데 저주파 대역을 쓰다보니 필연적으로 분해능이 낮기 때문에 적의 위치를 정확하게 특정하는 것이 매우 어렵다. 그 때문에 탐지된 음원에 대한 위치를 특정하기 위한 여러가지 방안이나 기술을 마련하기도 한다.

또한 같은 주파수대를 쓰는 고래들이 집단 스트랜딩[5]을 일으키고 이 과정에서 종종 고래떼의 집단 폐사도 일어나서 해군과 환경단체 간에 문제가 되고 있는 듯하다.#

2 Cakewalk SONAR

MIDI 시퀀서, DAW 프로그램인 Cakewalk 의 최신판. 자세한것은 항목 참조

3 리그 오브 레전드의 챔피언 소나

소나(리그 오브 레전드) 항목 참조.

4 석가모니의 제자

불교의 경전인 "아함경"에서 나온다. 석가모니에게는 소나라는 이름의 비구니 제자가 있었는데, 그녀는 거문고를 잘 다루었다. 거문고를 그만 두고 부처님의 제자가 되어 자신을 죽음으로 내모는 정도의 혹독한 수행으로 목숨이 위태로워지자 부처님은 소나에게 거문고 줄이 너무 늘어진 것과 너무 팽팽한 것보다는 알맞게 조여진 상태가 가장 연주하기 좋음을 수행에 비유하며 소나가 자신의 건강을 관리해가며 정진할 수 있게 설득시켰고 후의 승단에는 중도의 좋은 비유로 전해져 내려온다.

위 항목의 리그 오브 레전드의 캐릭터 이름과 일부 특징에 비추어보면 흥미롭다.

5 미드 프리즌 브레이크에 등장하는 감옥명

주인공 마이클 스코필드가 폭스 리버 이후 두 번째로 수감되는 교도소 이름.

6 신라 백성군 사산에 거주하던 사람

삼국사기에 '素那或云金川白城郡蛇山人也'라는 구절이 나온다. 素那(소나) 혹은 金川(금천=쇠내)이란 사람이 백성군 사산(현 천안시 서북구 직산읍) 출신이라는 뜻으로, 고대 국어를 표기할 때는 한자를 음차, 훈차하여 썼다는 것을 알 수 있다. 고대 국어는 관련 자료가 적은데, 그 중에서도 옛날이라서 잘 등장하지 않는 고유명사 표기의 몇 안 되는 예시로 고등학교 국어 교과서에 굉장히 많이 출연한다. 이 사람의 진짜 이름은 소나, 소내, 쇠내, 쇠나 등으로 추정된다. 소나의 아버지는 심나(沈那)인데 성이 박씨이므로 소나도 박씨일 것으로 추측된다.

소나는 신라의 장군 집안에서 태어났다. 아버지 심나도 선덕여왕 시절 백제군과 용맹하게 싸워 비장(飛將), 즉 날아다니는 장수라 불릴 정도였다. 소나도 무인이 되어 변방 아달성에 배치되었다가 사람들이 일제히 삼(麻)을 심으러 밖에 나간 사이 침입한 말갈족[6]에 홀로 맞서 싸우다가[7] 말갈인들이 그의 기개에 눌려 감히 접근조차 못하고 화살만 쏘아대서, 진시(아침 7시~9시) 부터 유시(오후 5시~7시)까지(!) 막아내다가[8] 끝내 온몸에 화살이 꽂혀 전사했다고 한다. 당시 국왕 문무왕이 크게 감명받아 3급 잡찬을 수여했다. 이게 정말 대단한 게, 잡찬은 경주 진골 귀족만이 받을 수 있는 관등이다. 지역 및 계급 차별이 극심한 골품제를 운영한 신라 사회에서! 저 혼자서 싸운 게 과장인 것 같아도 일개 지방 출신 무인에 불과한 그가 3급 특별 대우를 받고[9] 고려시대에 만들어진 삼국사기에까지 열전으로 수록될 정도이니 당시 말갈을 상대로 무쌍을 찍었을 가능성은 충분하다.소드마스터 척준경보다 몇백년 앞서간 인간흉기 소나!!

자세한 사항은 네이트 한국학 삼국사기 열전 소나 항목을 참조.

7 온라인 게임 엘소드 직업군 소드 나이트의 줄임말

소드 나이트 항목 참조.

8 코난 오브라이언의 비서

Sona Movsesian. 아르메니아 혈통의 미국인(이민 2.5 또는 3세대). 코카서스 일대 사람답게 코가 굉장히 높다. 팀 코코의 일원이지만 워낙 미인이다보니 늘 까이는 조연출 조던 슐랜스키와 함께 쇼 출연 빈도가 높다. 방송에서 업무 시간에 딴짓을 하거나 코난의 사정은 조금도 생각하지 않고 자기 하고 싶은 대로 하는 모습[10]을 볼 때, 개념없는 비서 컨셉을 잡은 듯. 추가로 개념 없는 상사 밑에서 고통받는 비서 포지션도 잡고 있다. 개념없는 상사와 개념없는 비서 2016년에는 사장이자 쇼 호스트인 코난과 함께 아르메니아에 다녀오기도 했다.
  1. ↑ 바다에 장치해 둔 고정식 소나
  2. ↑ 바다의 수온층, 염도 등으로 인한 밀도 차이, 해류의 움직임, 소리의 주파수, 반사체의 강도 등. 실제로는 전파도 기온, 역전층, 공기밀도, 날씨 등에 영향을 받지만 음파에 비해 직진성이 뛰어나고 음파가 물속을 나아갈 때보다 전파가 공기를 나아갈 때 투과성이 더 높기 때문에 레이더가 소나보다 상대적으로 영향이 적은 것 뿐이다.
  3. ↑ 소음발생요소가 없진 않다. 추진장치와 무관하게 내부 장비와 승조원을 위한 장치는 가동되고 있기 때문이다.
  4. ↑ 위 영상의 길이가 10시간인 것도 가만히 들으면서 긴장을 풀고자 하는 사람들을 위한 것이기 때문이다.
  5. ↑ 고래들이 해저 지형을 착각해서 얕은 바다까지 왔다가 육지에 떠밀려 올라오는 것.
  6. ↑ 말갈인들은 강원 북부 및 함경도 남부에도 살았던 적이 있다.
  7. ↑ 삼국사기 원문 어디를 찾아봐도 다른 병력이 성에 쳐들어온 말갈과 싸웠다는 내용이 없다!
  8. ↑ 생각해보면 최소 9시간~최대 12시간동안 계속 싸운거다!!
  9. ↑ 일반적으로 전사한 자에게 급찬(제9등급), 특별히 높이 주어야 사찬(제8등급)으로 올려 주었다.
  10. ↑ 코난에게 선물로 온 과자를 다 먹어버린다던가