반향정위

깜깜한 동굴 속을 밤에 날아다니는 박쥐가 되었다고 상상해 보세요. 시각이 아닌 소리로 세상을 인지하는 세상입니다. 당신은 입에서 아주 작은, 인간의 귀에는 들리지 않을 정도로 높은 음의 '딸깍' 소리를 냅니다. 그리고 기다립니다. 잠시 후, 당신의 예민한 귀에 속삭임이 돌아옵니다. 바로 메아리죠. 이 메아리는 단순한 소리가 아니라, 하나의 그림입니다. 이 메아리는 10피트 앞에 벽이 있고, 천장 왼쪽에는 종유석이 매달려 있으며, 가장 신나게도, 몇 피트 떨어진 곳에서 맛있는 나방 한 마리가 날갯짓하고 있다는 것을 알려줍니다. 당신은 그 돌아온 소리 하나만으로 나방의 크기, 속도, 그리고 날아가는 방향까지 알 수 있습니다. 이것이 바로 저의 마법입니다. 저는 동물들이 소리로 볼 수 있게 해줍니다. 저는 반향정위입니다.

수천 년 동안 저는 동물들이 지켜온 비밀이었습니다. 인간들은 박쥐가 밤하늘을 쏜살같이 날아다니며 놀라운 기술로 곤충을 잡는 것을 보고 어떻게 그럴 수 있는지 궁금해했습니다. 1790년대에, 라차로 스팔란차니라는 이탈리아 과학자가 이 미스터리에 대해 아주 큰 호기심을 갖게 되었습니다. 그는 박쥐가 거의 완전한 어둠 속에서 사냥하기 위해 믿을 수 없을 정도로 예리한 시력을 가졌을 것이라고 생각했습니다. 자신의 생각을 시험하기 위해, 그는 박쥐 몇 마리를 잡아 아주 작고 해가 없는 두건으로 눈을 가렸습니다. 놀랍게도, 눈을 가린 박쥐들은 이전과 똑같이 우아하게 방 안을 날아다녔고, 단 한 번도 무언가에 부딪히지 않았습니다! 그러자 그는 또 다른 실험을 시도했습니다. 그는 박쥐들의 귀를 밀랍으로 부드럽게 막았습니다. 이번에는 박쥐들이 길을 잃었습니다. 그들은 벽과 가구에 부딪혔고, 제대로 날지 못했습니다. 스팔란차니는 1793년경에 자신의 발견을 기록했습니다. 그는 박쥐의 비밀이 눈이 아니라 귀와 관련이 있다는 것을 알았습니다. 그는 박쥐가 소리로 '볼' 수 있다는 것을 증명했지만, 어떻게 그런지는 설명할 수 없었습니다. 그것은 환상적인 퍼즐이었고, 100년이 넘는 시간 동안 저는 흥미로운 과학적 미스터리로 남아 있었습니다.

세상은 자연의 천재성을 따라잡을 기술을 기다려야 했습니다. 1930년대 후반, 하버드 대학교의 젊은 학생이었던 도널드 그리핀이 스팔란차니의 오랜 퍼즐에 사로잡혔습니다. 이 무렵, 과학자들은 인간이 들을 수 있는 것보다 훨씬 높은 소리, 즉 초음파를 들을 수 있는 특수 마이크를 발명했습니다. 그리핀은 그의 교수인 로버트 갈람보스와 함께 박쥐들을 실험실로 데려와 이 새로운 마이크 중 하나를 그들에게 향하게 했습니다. 그들이 들은 것은 놀라웠습니다. 박쥐들은 날아다니면서 끊임없이 고주파의 '딸깍' 소리와 '찍찍'거리는 소리를 내보내고 있었습니다. 그들은 어둠 속으로 소리치고 저의 대답을 듣고 있었던 것입니다. 그리핀은 마침내 스팔란차니가 존재해야만 한다고 알았던 그 '목소리'를 찾아냈습니다. 1944년에 그는 저에게 오늘날 제가 가진 이름인 '반향정위(echolocation)'를 붙여주었습니다. '메아리(echo)'와 '위치 파악(location)'을 합친 말이었죠. 미스터리는 해결되었습니다. 인간들은 마침내 제가 어떻게 작동하는지 이해하게 되었습니다. 박쥐뿐만 아니라, 깊고 어두운 바다를 항해하기 위해 저를 사용하는 돌고래와 고래들에게도 말이죠.

사람들은 저를 이해하게 되자, 제가 얼마나 강력할 수 있는지 깨달았습니다. 파동을 보내고 그 메아리를 이용해 물건을 찾는다는 저의 기본 아이디어는 몇 가지 놀라운 인간의 발명품에 영감을 주었습니다. 제1차 세계 대전과 제2차 세계 대전 동안, 과학자들은 음파 탐지 및 거리 측정(Sound Navigation and Ranging)의 약자인 소나(Sonar)라는 기술을 개발했습니다. 배들은 물속으로 '핑'하는 소리를 보내고 그 메아리를 들었습니다. 이를 통해 그들은 해저 지도를 만들 수 있었고, 중요하게는 수면 깊숙이 숨어있는 적의 잠수함을 탐지할 수 있었습니다. 저는 박쥐가 나방을 찾는 것을 돕는 것에서 선원들이 안전을 지키도록 돕는 것으로 발전했습니다. 저의 영향력은 거기서 멈추지 않았습니다. 의사들은 수술 없이 인체 내부를 볼 수 있는 방법을 원했습니다. 그들은 같은 원리를 사용하는 초음파 기계를 개발했습니다. 안전한 고주파 음파가 몸속으로 보내지고, 되돌아오는 메아리가 화면의 이미지로 변환됩니다. 이것이 의사들이 아기가 태어나기 전에 건강 상태를 확인할 수 있는 방법입니다. 저는 인간에게 보이지 않는 것을 볼 수 있는 새롭고 부드러운 방법을 선물했습니다.

오늘날에도 저는 계속해서 새로운 아이디어에 영감을 줍니다. 공학자들은 시각 장애가 있는 사람들을 위해 저의 '딸깍' 소리와 '찍찍'거리는 소리, 즉 초음파 펄스를 사용하여 벽이나 계단과 같은 장애물을 감지하는 특수 지팡이를 설계하여 더 안전하게 걸을 수 있도록 했습니다. 로봇들은 창고를 탐색하기 위해 저를 사용하고, 과학자들은 바다의 가장 깊은 부분을 연구하기 위해 저의 원리를 사용합니다. 저는 때때로 가장 기발한 해결책이 이미 우리 주변에 있으며, 수백만 년에 걸쳐 자연에 의해 완성되었다는 것을 상기시켜 줍니다. 저는 세상을 보는 방법이 한 가지만 있는 것이 아니라는 것을 보여줍니다. 당신 자신의 일부를 내보내고 되돌아오는 것에 주의 깊게 귀를 기울임으로써, 당신은 주변 환경의 지도를 만들고 가장 어두운 밤에도 길을 찾을 수 있습니다. 당신이 해야 할 일은 그저 귀를 기울이는 것뿐입니다.