눈으로 확인하는 LED 불빛 제어에 익숙해졌다면, 이제는 귀로 들리는 소리를 코딩하여 나만의 악기를 만들어볼 차례입니다. 아두이노 실습에서 소리를 만드는 가장 대표적인 부품은 ‘피에조 부저(Piezo Buzzer)’입니다. 초등 저학년 아이들에게 소리의 물리적 특성인 주파수를 설명하는 것은 다소 어렵지만, 음악의 음계와 연결하면 놀라울 정도로 쉽게 이해하고 집중합니다. 본 포스팅에서는 피에조 부저의 소리 발생 원리를 알아보고, 엠블록 블록을 활용해 간단한 동요 멜로디를 직접 연주하는 코딩 실습 방법을 소개합니다.
피에조 부저가 소리를 내는 원리(주파수와 음계)
엠블록 주파수 블록으로 도레미파 구현하기
피에조 부저는 내부에 있는 얇은 판이 미세하게 떨리면서 공기를 진동시켜 소리를 내는 부품입니다. 저학년 아이들에게는 “부저 안에 아주 작은 아기 도깨비가 살고 있는데, 우리가 전기를 보내면 발을 동동 구르며 소리를 지른다”라고 비유하면 흥미를 유발할 수 있습니다.
컴퓨터가 1초에 발을 몇 번 구르게 하느냐(진동수)에 따라 소리의 높낮이가 달라지는데, 이를 ‘주파수’라고 합니다. 다행히 엠블록에는 숫자를 직접 입력하는 대신 [9번 핀에 C4 음으로 0.5박자 연주하기]처럼 피아노 건반 모양의 직관적인 블록이 준비되어 있습니다. 여기서 C4는 피아노의 ‘가운데 도’를 의미하며, D4는 ‘레’, E4는 ‘미’가 됩니다. 아이들은 이 블록들을 조립하며 눈에 보이지 않는 주파수의 변화를 음계라는 청각적 데이터로 자연스럽게 습득하게 됩니다.
아이들이 좋아하는 동요 멜로디 코딩 실습
순차 구조와 박자 개념을 활용한 연주 알고리즘
음계 블록의 사용법을 익혔다면, 아이들에게 가장 친숙한 동요인 ‘비행기’나 ‘학교종’의 첫 소절을 순서대로 코딩해 봅니다. 예를 들어, 학교종의 계이름인 ‘솔솔라라솔솔미’를 연주하기 위해 [G4(솔) 음으로 0.5박자 연주] 블록 2개, [A4(라) 음으로 0.5박자 연주] 블록 2개를 위에서 아래로 차례대로 조립합니다.
여기서 주의할 점은 음의 길이인 ‘박자’의 개념입니다. 똑같은 음이라도 마지막 ‘미’ 부분은 한 박자 동안 길게 끌어주어야 노래처럼 들리기 때문에, 마지막 블록만 [1박자 연주]로 변경하도록 안내합니다. 이 실습을 통해 아이들은 코드를 위에서 아래로 실행하는 ‘순차 구조’와 더불어, 시간의 길이를 조절하는 ‘박자 제어’의 개념까지 완벽하게 몸으로 익히게 됩니다.