뉴욕 경찰, 장거리 음향 장치 경고음 금지하고 음성 방송만 허용

2021년 4월 미국 뉴욕시와 시위 참가자들 사이에 소송 합의가 이뤄졌다. 2014년 시위 현장의 피해를 다룬 이 합의에서 양측은 한 기기의 두 가지 기능을 엄격히 구분했다.

뉴욕 경찰은 장거리 음향 장치(LRAD)의 경고음 사용을 금지했다. 반면 일반 음성 방송 기능은 계속 사용하도록 허용했다. 같은 확성 장치에서 나오는 소리인데 왜 경고음 사용은 금지되고 음성 방송은 허용됐을까.

흔히 음향 대포로 불리는 이 기기는 실제로는 사람이 들을 수 있는 가청 주파수 대역의 소리를 직접 방사하는 고출력 확성기다. 소리를 특정 방향으로 집중해 수백 미터 밖까지 또렷하게 전달할 수 있어 원거리 통신과 군중 통제에 쓰인다.

해상 방어에서 시작된 지향성 음향

이 장비는 본래 해상에서의 군사 방어를 위해 개발됐다. 2000년 10월 예멘 아덴항에 정박해 있던 미국 해군 구축함 USS 쿨(Cole)이 테러 공격을 받았다. 폭탄을 실은 소형 선박의 자살 공격으로 승조원 17명이 숨졌다.

미 해군은 군함 보호구역에 접근하는 선박을 원거리에서 확인하고 경고할 수단이 필요했다. 상대의 의도를 파악하고 방어에 필요한 시간을 확보해야 했기 때문이다.

이에 제조사 아메리칸 테크놀로지 코퍼레이션(ATC)은 2002년 장거리 음향 장치를 개발했다. 이 장치는 원거리 음성 통신과 접근 억제 기능을 갖췄다.

소리를 사방으로 확산시키지 않고 특정 방향으로 집중하는 원리는 음향학의 회절로 설명할 수 있다. 물리학자 위르겐 알트만 연구원은 이 장치의 소리가 특정 방향으로 집중되는 특성인 지향성에 관한 자료를 원형 진동판의 회절 모형과 비교해 분석했다.

소리를 방사하는 면인 방사면이 파장에 비해 넓으면 전방에 소리가 집중되는 각도가 좁아진다. 이 원리에 따라 소리가 특정 방향으로 집중되는 지향성이 생긴다. 방사면 크기가 같더라도 파장이 짧은 고주파 소리일수록 전방에 소리가 집중되는 각도가 좁아진다. 이 장치는 높은 출력으로 소리를 방사해 먼 거리까지 전달한다.

지향성이 있어도 거리가 멀어질수록 소리가 확산되는 현상을 피할 수는 없다. 이상적인 원거리 음장에서는 소리가 기하학적으로 확산된다. 거리가 두 배로 늘어날 때마다 음압 수준은 약 6데시벨씩 낮아진다. 수백 미터 밖까지 소리를 전달하기 위해 출력을 높이면 가까운 거리에 있는 사람은 청력이 손상될 수 있다.

13dB의 음압 차이와 유모세포 손상

캐나다 온타리오주 정부가 2011년 펴낸 음향 실측 보고서에서 두 기능의 음압 차이를 확인할 수 있다.

개방 공간에서 LRAD 100X 모델을 최대 음량으로 작동시켰을 때 정면 10미터 거리에서 측정한 음성 방송의 음압 수준은 103dBA였다. 반면 좁은 주파수 대역에 에너지를 집중한 경고음의 음압 수준은 116dBA에 달했다. 두 모드의 음압 수준 차이는 13dB였다.