북한 김용실 거문고 산조의 분석적 연구

Abstract

This paper aims to propose a method for reducing a size of contact force generated while a pantograph system loaded on the Korean-style high-speed trains is driving. Contact force calls for various researches on it because it is one of the most important factors in evaluating the performance of a current collecting system along with a decreasing loss of contact, and has direct relation to train’s operation speed. Recently there has been the introduction of various researches on catenary and pantograph system in terms of numerical analysis, but most of them have failed to go further than theoretical interpretation. Against those backdrops, in this study we analyzed the characteristics of contact force by using a measurement system inside/outside Korean-style high-speed trains, and also analyzed the frequency of high-speed lines (KP22~124.5) installed by span types before analyzing dynamic characteristics in order to use the result for analyzing the characteristics of contact force. The main purpose of this paper is to select a design variable that can maintain a stable current collection despite changes of span lengths during operation. For the purpose of improving the current collection of the pantograph system, we used a robust design method with tools to select an optimal design variable. As the robust design requires a simulation of selected factors based on the tables of orthogonal array, it is necessary to configure a numerical model for analyzing a pantograph system. In this study, we induced an equation of motion by implementing a linear 3DOF model in terms of system interpretation and checked the feasibility of a numeric model by using the FFT (Fast Fourier Transform). Then, we figured out a time varying stiffness of catenary within a given speed range by configuring a finite element model of the catenary system, and analyzed the contact force by span and speed. Then, we intended to select an optimal combination of design variables that can improve the current collection while high-speed trains are driving. To that end, we came to utilize the robust design method as a kind of optimization techniques. Robust design includes the array of signal factors and control factors onto the tables of orthogonal array and analyzes an S/N ratio and sensitivity as a result of output response characteristics for each design variable level. According to those results, we selected an optimal level of design variables that are likely to improve the current collection. Consequently, we conducted a simulation on selected design variables to check if they have an effect on reducing vibration. By doing so, we managed to confirm their reproducibility.; 거문고 산조는 1896년 백낙준에 의해 처음으로 연주되었으며, 현재 신쾌동, 한갑득, 김윤덕류로 파생되어 남한에서는 이를 중심으로 연구 및 연주가 이루어지고 있다. 북한의 거문고는 1965년 ‘국악기 개량 사업’ 이후 잘 연주되지 않는다고 하나, 1991년 김용실이 거문고를 연주했었던 사진 자료가 존재하고 있어, 현재 많이 사용되고 있지는 않지만 악기도 없어지고 연주도 되지 않았다는 것은 아님을 알 수 있다. 이에 본고는 지금까지 알려지지 않은 북한의 김용실이 연주한 거문고 산조의 녹음 음원을 중심으로 김용실 거문고 산조에 대해 연구하였다. 북한의 김용실 거문고 산조는 진양조, 중모리, 자진모리로 구성되어 있다. 각 악장의 길이는 진양조♩. ×6, 중모리 ♩×12, 자진모리 ♩.×4를 한 장단으로 하여, 진양조 66장단, 중모리 33장단, 자진모리 105장단이며, 연주시간은 20분 20초가 소요된다. 연구방법은 김용실 거문고 산조를 채보하여, 남한의 신쾌동류 거문고 산조와 비교분석하였다. 선율 비교를 통하여 김용실 거문고 산조의 선율 구성에 대해 살펴보고, 청(淸)과 조(調)의 변화를 파악하여 김용실 거문고 산조의 기본적인 선율구성 원리인 조 구성을 살펴본 결과, 다음과 같은 결론을 내릴 수 있다. 첫째, 김용실 거문고 산조 중 진양조 총 66장단에서 신쾌동류 거문고 산조와 같거나 비슷한 선율은 44장단, 독창적 선율은 22장단이다. 중모리는 총 33장단에서 신쾌동류 거문고 산조와 같거나 비슷한 선율은 25장단, 독창적 선율은 8장단이다. 자진모리는 총 105장단에서 신쾌동류 거문고 산조와 같거나 비슷한 선율은 22장단, 독창적 선율은 83장단이다. 김용실 거문고 산조의 총 204장단 중에서 신쾌동류 거문고 산조와 같거나 비슷한 선율은 91장단, 독창적 선율은 113장단으로 북한의 김용실 거문고 산조는 현재 남한의 신쾌동류 거문고 산조의 선율과 일부 비슷하나 많은 부분이 김용실 산조만의 독창적 선율로 구성되어 있음을 알 수 있다. 둘째, 김용실 거문고 산조를 청과 조의 변화에 따른 조 구성을 살펴보면, 김용실 거문고 산조는 C청 우조, C청 계면조, G청 계면조, B♭청 평조, E♭청 평조, F청 계면조로 구성 되며, 각 악장의 조 구성은 다음과 같이 구분된다. 진양조는 C청 우조-C청 계면조-G청 우조-C청 계면조-B♭청 평조-C청 계면조-G청 계면조-C청 계면조-G청 계면조-C청 계면조의 10부분으로 되어있다. 중모리는 C청 계면조-E♭평조-C청 계면조의 3부분으로 되어 있다. 자진모리는 C청 계면조-F청 계면조-C청 계면조-E♭청 평조-C청 계면조의 5부분으로 되어있다. 요약하면 김용실 거문고 산조에서 C청 계면조로 시작된 조는 다른 조로 바뀌었다가 C청 계면조로 되돌아와서 다시 다른 조로 바뀌는 조 구성을 보인다. 따라서 김용실 거문고 산조 전 악장에서는 반드시 C청 계면조를 거쳐 전조되고 있다.