기타(guitar)줄을 뜯으면 기타 줄은 곧 떨기 시작한다. 기타 줄의 떨림은 즉시 기타 줄 주변의 공기 입자를 진동시킨다. 공기 입자의 진동이 물결처럼 진행하여 사람의 고막을 다시 떨게 하여 소리로 감지된다.떨림이 많으면 높은 소리로 들리고 떨림이 적으면 낮은 소리로 감지된다.

1초에 떨리는 횟수를 주파수라고 하며 헤르츠(Hz)하는 단위를 사용하고 있다.

2,000헤르츠의 소리는 1초 동안 2,000번 정도 떨리는 음파(音波)를 의미한다. 이것이 바로 소리의 정체이다.

세상엔 온통 소리투성이다. 사람을 즐겁게 하는 소리가 있는가 하면 불안과 공포의 소리도 있다.

소리는 사람을 차분하게 하기도 하며 용기를 붇돋아주기도 한다. 어지럽게 난무하는 소리의 와중에서 인간의 삶을 회전시키고 있다.

바람이나 파도가 만들어내는 소리를 듣고 자연에 대한 향수를 느끼는가 하면 뇌성벽력과 같은 굉음이 사람을 경악케 하기도 한다. 사랑을 속삭이는 감미로운 밀어가 있는가 하면 풀벌레의 날개짓 소리를 듣고 무성한 성하의 녹음을 연상하기도 한다. 맹수의 포효는 약육강식의 처절한 생물세계를 그릴 수 있으며 거리의 경적 소리나 차량의 엔진 소리는 각박한 삶의 현장을 떠올리게 한다.

소리의 예술이라는 아름다운 음율. 음악이 인간의 정서에 미치는 영향은 심대하다. 사람들은 이와 같은 소리에 길들여지며 익숙해진다. 음성만으로 사람의 감정을 구별할 수 있고 소리로 상황을 판단, 닥쳐오는 위험으로부터 탈출, 자신을 보호하는 수단으로 이용하기도 한다. 그러나 ‘들리지 않는 소리’가 있다.

분명히 나는 소리를 사람들이 듣지 못하는 소리 말이다. 16헤르츠 이하의 초저음파와 20,000헤르츠 이상의 초고음파 소리를 사람의 귀로는 들을 수 없다. 바람이 전봇대나 건물에 부딪칠 때, 사람이나 동물이 움직일 때, 그리고 문이 닫히거나 열릴 때 초저음파 진동이 일어나는 것으로 알려져 있다.

사람의 귀는 들을 수 있는 소리의 가청한도(可聽限度)가 있다. 16~20,000헤르츠의 주파수를 가지고 있는 소리만을 인간의 귀로 들을 수 있다. 이것이 청각의 한계다.그 중에서 1,000~3,000헤르츠의 소리를 가장 부담없이 들을 수 있다.

이 같은 청각의 한계는 유해한 소리로부터 사람을 보호하기 위한 필수적 장치다. 너무 강하고 큰 소리는 통증을 야기한다. 반면에 너무 낮고 약한 소리는 감지할 수 없다.인간의 청력은 불필요한 소리가 들리지 않도록 진화된 것이다. 만일 인간의 귀가 모든 음파를 들을 수 있다면 인간은 이미 멸종했을지도 모른다. 인간의 귀로 들을 수 없는 소리가 바로 초음파다. 그러나 동물이나 곤충, 물고기들은 인간이 듣지 못하는 초음파를 감지하는 능력이 있어 초음파의 소리를 잘 들을 수 있다. 동물이나 곤충 그리고 물고기들은 인간의 귀에 들리지 않는 소리를 이용하여 자기들끼리 대화를 나눈다. 깊은 바다의 심연은 인간들에게는 정적의 세계로 느껴지지만 실상은 초음파로 가득찬 소음의 세계라고 한다. 바닷속의 물고기들이 저마다 초음파의 고성으로 떠들어대고 있기 때문이다.

인간 사회에서 초음파의 이용은 실로 엄청난 것이다. 인간은 초음파를 이용하여 건설하고 파괴한다. 방적공이 알실을 누이고 염색하는 일을 돕기도 하고 요리사에게는 유지류(油脂類)를 절약시켜준다.

초음파 수중음향 탐지기는 어부에게 고기떼에 대한 정보를 알려주는 어군탐지기이며 잠수함의 이동을 알려주는 전쟁 장비로 쓰이고 있다.

해충퇴치기라는 것도 초음파를 이용하여 곤충을 쫓아내는 자비다. 그 밖에도 인간생활에서 초음파의 활용은 헤아릴 수 없이 많다. 지층탐사, 용접, 다이아몬드 가공에도 탁원한 기능을 발휘한다.

의학분야도 예외가 아니다. 초음파는 신체 깊숙이 위치한 내장의 이미지를 그려주기도 하며 초음파의 생물학적 작용을 이용하여 통증을 경감시키거나 염증을 치료해준다. 또 초음파의 물리적 성질을 이용하여 요로결석을 부숴주는 수단으로도 활용되고 있다.

진단 기기로 사용되는 초음파 기기는 초음파 발사장치에 컴퓨터를 부착시킨 것이다.

종양의 위치는 물론 그 크기가지 계산해 준다. 다른 검사 방법에 비해 번거롭지 않고 환자가 전혀 육체적 부담을 느끼지 않아 외래에서 쉽게 활용할 수 있는 총아로 자리잡고 있다. 새로운 청진기라고나 할까?

초음파는 질병의 진단과 치료에 널리 사용되는 의사의 필수적 장비임에 틀림없다.

특히 남성학 분야에서는 골반 깊숙이 존재하는 전립선 영상을 저배율 현미경 소견만큼 생생하게 보여줌으로써 종래에는 진단이 불가능했던 여러 가지 전립선, 정낭, 사정관 질환까지 실시간 이미지로 나타내어 남성의학 분야의 발전에 눈부신 기여를 한 셈이다.

역사에 서 있을 때 역사를 향하여 다가오는 기차와 멀어져가는 기차의 기적소리가 다르다. 음원(音源)인 기차의 기적소리는 일정한 주파수의 소리인데도 다가오는 기차의 기적소리는 주파수가 증가하여 높은 음조의 소리로 들리지만 멀어져가는 기차의 기적소리는 주파수가 감소하여 음조가 낮아진다.

이와같이 음원(音源;기차)과 수신기(受信機;귀) 사이에 움직임이 있으면 음원의 주파수가 변하는 현상을 도플러 효과(doppler effect)라고 한다. 다시 말해서 움직이는 물체가 내는 일정한 주파수의 소리는 움직이는 속도에 따라 그 주파수가 변화하여 다른 소리로 들리는 것이다.

혈액은 핏줄을 타고 온몸으로 순환된다. 혈액이 흐르는 혈관에 다 사람의 청각으로 들리지 않는 일정한 주파수의 초음파를 발사하면 초음파가 혈액내의 고형 성분인 적혈구에 반사되어 되돌아오면서 주파구가 변화된다.

원래 발사한 초음파의 주파수가 움직이는 물체에 부딛쳐 되돌아오면 반사된 초음파의 주파수와 차이가 생기는데 이 차이를 도플러 변위라고 한다. 결국 초음파 기기에서 나는 소리는 이 도플러 변위를 증폭시킨것이다.이 도플러 변위를 기계가 계산하여 사람이 들을 수 있는 소리로 바꾸어주는 기기를 도플러 기기라고 한다. 도플러 기기는 혈류의 움직임을 알려주는 유용한 기기이다. 혈관의 막힘이나 좁아진 정도, 핏줄에서 혈액이 움직이는 속도를 정량적으로 산출해준다. 최근에는 색도플러 초음파까지 등장하여 더욱 편리하게 도플러 초음파검사를 할 수 있게 되었다.

남성의 발기현상은 누차 반복했듯이 음경해면체 내의 혈류역학적 현상이며 실제로 혈관성 발기부전증이 가장 많다는 사실을 감안한다면 색도플러 검사는 발기부전증의 진단에 매우 유용한 기기라고 말 할 수 있다.

이 컬러 도플러 기기로 음경해면체 동맥과 정맥혈 누출 여부를 쉽게 판별할 수 있게 된 것은 물론, 음경해면체 내의 결절 유무나 이상 혈관의 존재까지 쉽게 찾아낼 수 있다. 검사가 간단하고 환자에게 고통을 주지 않는, 정말 편리한 기기이다