장-단조의 느낌 차이, 뇌과학으로 증명

불협화음 불쾌한 소리도 맥놀이 탓 확인
‘우리의 소원’이 단조로 작곡되었다면...

2006년5월10일 오전 경기 이천 청강문화산업대 개교 10주년 행사의 하나로 열린 노래비 제막식에서 작곡자인 안병원씨가 노래비 앞에서 통일을 향한 염원을 이야기하고 있다. 이천/연합뉴스

“우리의 소원은 독립 꿈에도 소원은 독립

이 정성 다해서 독립 독립을 이루자

이 겨레 살리는 독립 이 나라 살리는 독립

독립이여 어서 오라 독립이여 오라”

-안석주 작사, 안병원 작곡 동요 ‘우리의 소원’

얼마전 타계한 동요 작곡가 안병원은 일제 치하 극작가이자 삽화가였던 아버지 안석주의 노랫말에 선율을 붙여, 우리나라 사람이라면 누구나 한번쯤은 다 불러봤을 노래 ‘우리의 소원’을 만들었습니다. 1940년대 가사가 쓰일 당시 ‘독립’이었던 부분을 나중에 남북분단이 고착화 되자 ‘통일’로 바꾸어 부르게 된 것이죠.

미b, 파, 솔, 라b, 시b, 도, 레의 구성음들을 가진 내림마장조 음계를 썼기 때문에 음높이가 높지 않아 누구나 쉽게 부를 수 있고, 코드 또한 Eb(미b, 솔, 시b), Bb7(시b, 레, 파, 라b), Ab(라b, 도, 미b) 3개만 사용해도 되기 때문에 기타나 피아노로 쉽게 반주할 수 있는 곡입니다.

내림마장조도 장조 음계중의 하나라서 느낌 자체가 우울하거나 어둡지 않고 기쁘고 밝은 분위기를 발산합니다. 민족의 희망인 독립이나 통일에 대한 염원을 담은 노래이기 때문에 즐거운 느낌을 가져다주는 장조 음계가 훨씬 더 잘 어울리는 것이죠. 만약 어둡고 무거운 분위기의 단조 음계를 사용하여 이 노래를 작곡하였다면 아마도 상당히 우울한 분위기의 ‘우리의 소원’이 나왔을 것입니다.

그런데 장조는 밝고 즐거운 분위기, 단조는 침침하고 무거운 분위기라고 규정하는 음악의 원리는 단지 기분에만 의존하는 느낌만의 원리인 것일까요?

도쿄전기대학 정보환경학부 네모토 이쿠 교수팀이 발표한 ‘음악 속 장조와 단조의 밝고 어두운 느낌에 대한 신경생리학적 기초연구’에 따르면, 장조와 단조의 음악원리는 단지 기분만의 원리가 아니라고 합니다. 신경생리학적으로 분명한 근거를 가지고 있는 원리라는 것이죠. 즉, 장조를 들었을 때의 뇌의 반응과 단조를 들었을 때의 뇌의 반응이 일관되게 다르게 나타난다는 것입니다.

네모토 교수팀은 장조 단조 음계와 장조 단조 3화음을 들었을 때 뇌의 반응을 기능성자기공명영상(fMRI)과 뇌자기그림(MEG)을 사용하여 조사했습니다. MRI로 측정했을 때 단조와 관련된 자극에 대해서는 통증이나 불쾌감과 관련된 뇌 부위가 활성화 됐다고 합니다.

또 20Hz로 화음의 진폭을 변조시켜 그에 대한 지속적인 뇌반응을 MEG로 측정했더니 장, 단3화음에 대한 반응이 서로 달랐다고 하죠.

단3화음과 감3화음을 들었을 때 전전두엽 피질(anterior insula)과 대뇌피질 바로 밑 안쪽 부분인 대상회(cingular gyrus), 뇌의 변연계(limbic system)에 속하는 구조의 일부로서 동기, 학습, 감정과 관련된 정보를 처리하는 데 중요한 역할을 하는 편도체(amygdala) 등 패배감이나 통증을 느끼는 뇌 부위가 활성화 되었다는 것입니다.

여기서 장3화음은 C코드(도, 미, 솔)처럼 1도 음인 도와 3도 음인 미 사이에 피아노 검은 건반 혹은 흰 건반이 3개(도#, 레, 레#)가 들어가고, 3도 음인 미와 5도 음인 솔 사이에 검은 건반 혹은 흰 건반이 2개(파, 파#) 들어간 코드들로서 메이저 코드라고 불립니다. 밝고 즐거운 느낌이 드는 코드들이죠.

단3화음은 Cm코드(도, 미b, 솔)처럼 1도 음인 도와 3도 음인 미b 사이에 검은 건반 혹은 흰 건반이 2개(도#, 레) 들어가고, 3도 음인 미b과 5도 음인 솔 사이에 검은 건반 혹은 흰 건반이 3개(미, 파, 솔b) 들어간 코드들로서 마이너 코드라고 호칭되죠. 어둡고 우울한 느낌이 드는 코드들입니다.

감3화음은 Cdim코드 (도, 미b, 솔b)처럼 1도 음인 도와 3도 음인 미b 사이에 검은 건반 혹은 흰 건반이 2개(도#, 레)가 들어가고, 3도 음인 미b과 5도 음인 솔b 사이에도 검은 건반 혹은 흰 건반이 2개(미, 파) 들어간 코드들로 디미니시 코드라고 호칭됩니다. 약간 기괴하게 날카로우면서 음울한 느낌이 드는 코드들입니다.

미국 뉴욕대학 신경과학 연구소 조쉬 맥더모트의 ‘청각적 선호와 미학-음악, 음성, 일상의 소리’ 논문.

위의 뇌 이미지 중에서 빨강색 부분은 장3화음에 반응하는 부분, 파랑색은 단3화음에 반응하는 부분, 녹색은 단3화음에 반응하는 부분입니다. 맨 위 이미지 왼쪽 녹색 불이 켜진 부분은 편도체 부위, 위에서 두 번째 세 번째 이미지의 녹색 청색 불이 켜진 부분은 대상회 부위, 맨 아래 이미지 녹색 불이 켜진 부분은 전전두엽 피질 부위이죠.

서양에서는 16~17세기 무렵 장조와 단조의 조성 개념이 성립되었습니다. 기쁨과 슬픔의 감정, 밝음과 어둠의 감정은 예술을 가능케 하는 것들로서 장조와 단조의 변화에 따라 사람의 감정도 바뀐다는 음악원리가 500~600년 뒤 위와 같은 신경생리학적 연구를 통해 과학적으로도 입증된 것입니다.

미국 뉴욕대학 신경과학 연구소 조쉬 맥더모트의 ‘청각적 선호와 미학-음악, 음성, 일상의 소리’ 논문에서도 비슷한 결과를 볼 수가 있습니다.

위 이미지 오른쪽에서 보듯 사람들은 C 코드와 같은 장3화음 (메이저 3화음 major triad)에 대해 가장 기쁜 감정을 느낍니다. 그 다음이 Cm 코드와 같은 단3화음 (마이너 3화음 minor triad), 가장 덜 기쁘게 느끼는 화음은 Caug 코드와 같은 증3화음 (오그먼트 3화음 augmented triad)입니다.

여기서 증3화음은 Caug 코드(도, 미, 솔#)처럼 1도 음인 도와 3도 음인 미 사이에 검은 건반 혹은 흰 건반이 3개(도#, 레, 레#)가 들어가고, 3도 음인 미와 5도 음인 솔# 사이에도 검은 건반 혹은 흰 건반이 3개(파, 파#, 솔) 들어간 코드들로서 오그먼트 코드라고 불립니다. 구름이 우중층하게 낀 느낌이 드는 코드들이죠.

눈여겨 봐야 할 점은 악기가 색소폰이냐 신디사이저냐에 상관없이 같은 결과가 나타났다는 것입니다. 코드가 메이저 코드냐 마이너 코드냐에 따라 기쁨을 느끼는 정도가 판가름 났다는 것이죠.

이러한 연구결과 역시 장조와 단조의 음악원리가 그냥 느낌의 원리가 아니라 과학적으로도 타당한 원리라는 점을 입증시켜주는 것입니다.

불협화음 코드와 협화음 코드에 대한 근대적 의미로서의 과학적 연구는 19세기 생리, 물리학자 헬름홀츠에 의해 이루어졌습니다. 주파수가 비슷한 소리 2개가 동시에 함께 울리면 서로 방해를 하는 맥놀이 현상(Beating)이 발생하여 불쾌한 소리를 내게 한다는 것입니다. 불협화음 코드의 음향 물리학적 원인을 밝혀낸 것이죠.

그 훨씬 이전 고대 그리스에서부터도 악기의 음들을 다른 음들과 조화롭게 만들고 배치하는 ‘근대 이전의 음악과학’이 이뤄져 왔습니다.

“노래하는 악기의 줄들에는 기하학이 있고, 천체들 사이에는 음악이 있다”라는 말을 남긴 고대 그리스의 철학자이자 수학자 피타고라스는, 여러 가지 경험적·비경험적 연구를 통해 음높이를 3:2 및 4:3 비율에 맞추어 피타고라스 음계를 만들었습니다.

피타고라스 음계에 따르면 도, 도#, 레, 레#, 미, 파, 파#, 솔, 솔#, 라, 라#, 시, 도의 12개 음들의 소리를 내는 악기의 줄들은 1, 243/256, 8/9, 27/32, 64/81, 3/4, 512/729, 2/3, 81/128, 16/27, 9/16, 128/243, 1/2 순서로 짧아지게 하면 됩니다.

하프를 예를 들어 설명하자면 ‘레’를 소리 내려면 ‘도’를 소리 내는 줄의 ‘8/9’ 길이로 짧게 만들면 되는 것입니다. 한 옥타브 높은 ‘도’ 소리를 내려면 줄을 1/2로 짧게 만들면 되는 것이죠.

이러한 피타고라스 음계에 따른 음 조율 방식은 나중에 순정률로 정착됩니다. 현재에도 바이올린, 비올라, 첼로, 더블베이스 등의 악기에 적용되는 순정률은 도, 도#, 레, 레#, 미, 파, 파#, 솔, 솔#, 라, 라#, 시, 도의 줄 길이 비율이 1, 15/16, 8/9, 5/6, 4/5, 3/4, 5/7, 2/3, 5/8, 3/5, 5/9, 8/15, 1/2로 되어 있습니다.

그런데 이 순정률은 음들 사이의 줄 길이 비율이 다 달라서 바이올린 같은 순정률을 쓰는 악기 혼자서는 피아노에서와 같이 화음을 규칙적으로 만들 수가 없고 조옮김을 마음대로 할 수가 없습니다. 음들의 줄 길이 비율이 다 달라서 화음들의 소리가 안 어울려 전체적인 코드 구성이 제대로 되지 않습니다. 그래서 코드를 구성하려면 비올라, 첼로, 더블베이스 등의 악기와 함께 해야 하는 것입니다.

피아노, 기타 등의 악기에서 쓰이는 평균율은 이러한 순정률과 달리 음들 사이의 줄 길이비율이 균일합니다.

루트로 표현되는 위의 무리수를 소수로 나타내면 1.05946…입니다. 이게 바로 평균율의 균일비율입니다. 도, 도#, 레, 레#, 미, 파, 파#, 솔, 솔#, 라, 라#, 시, 도 12개 음들은 1/1.05946…, 이 균일비율로 줄 길이가 짧아져 음높이가 점차 높아지는 것이죠.

평균율은 ‘음악의 아버지’ 요한 세바스찬 바하에 의해 완성되었습니다. 이 평균율에 따르면 ‘우리의 소원’의 음계를 내림마장조에서 사장조나 가장조로 조옮김을 자유자재로 할 수 있습니다. 조옮김 된 음계에 따라 코드들도 규칙적으로 바뀌게 되구요. 다장조의 으뜸음 도(C)로 시작하는 C코드(도, 미, 솔)를 사장조로 조옮김 하면, 사장조의 으뜸음 솔(G)로 시작하는 G코드(솔, 시, 레)로 코드 또한 규칙적으로 자동적으로 바뀌게 되는 것입니다.

‘우리의 소원’을 좀 더 높은 음으로 열정적으로 부르고 싶다면 이 평균율에 따라 가장조와 같은 음계로 마음껏 조옮김을 하여 부르면 되는 것이죠.

‘우리의 소원’을 만든 안병원 작곡가는 캐나다로 이민을 떠난 후에도 북한을 방문하여 자신의 노래를 부르는 합창단을 지휘하고, ‘통일기원 노래’ 음반을 만드는 등 통일에 대한 열망을 끝까지 가슴속에 품고 있었다고 합니다.

역사의 오랜 기간 동안 연구되고 쓰여지며 과학으로까지 입증된 장조의 밝은 분위기로 만든 이 노래 ‘우리의 소원’을 “말하는 대로 이뤄진다”는 격언처럼 함께 입 모아 자주 부르다 보면, 장조 음계의 기쁜 느낌 그대로 통일이 우리 눈앞에 성큼 다가오게 되지 않을까 하는 생각이 들기도 합니다.

오른손을 잃고 왼손만으로 명 피아니스트 반열에 오른 파울 비트겐슈타인의 동생이자, 자기 자신도 클라리넷 연주에 뛰어난 재능을 보였던, 또한 ‘마왕’ 신해철이 자신의 밴드 이름으로 빌려 쓰기도 했던 오스트리아의 천재적 언어 분석 논리철학자 루트비히 비트겐슈타인은 “나의 언어의 한계는 곧 나의 세계의 한계를 의미한다”고 말했습니다.

비트겐슈타인의 말처럼 만약 우리가 통일을 소망하며 말하지 않는다면, 그것은 곧 분단이라는 한계 속에 우리 자신을 가두는 일이 되는 것일지도 모릅니다.

김형찬기자 [e-mail]

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