재질 따라 달라지는 기타의 하모닉스: 오버톤 구조 완벽 정리

— 오버톤 구조 완벽 정리, 금속학과 음향학 기반 분석

기타를 연주하다 보면 같은 음정을 연주해도 스트링 재질에 따라 소리가 다르게 느껴지는 경험을 하게 됩니다.
바로 그 차이를 만드는 핵심이 하모닉스(Overtone, 배음) 구조입니다.
많은 연주자가 직관적으로 느끼지만, 왜 그렇게 달라지는지, 어떻게 재질이 하모닉스를 바꾸는지 정확히 이해하는 경우는 드뭅니다.

이번 글에서는 스트링 재질이 기타 하모닉스 구조에 미치는 영향을 금속학, 물리학, 음향학 관점에서 단계별로 분석합니다.

1. 하모닉스란 무엇인가?

기타 줄은 진동하면서 **기본주파수(Fundamental)**뿐만 아니라, 그 배수 주파수인 **오버톤(Overtone, 배음)**을 함께 생성합니다.
이 배음이 바로 기타 톤의 색깔, 따뜻함, 선명함을 결정합니다.

기본주파수: 연주자가 실제로 들리는 음
배음: 기본음 위에 겹쳐지는 2배, 3배, 4배 … 주파수
→ 배음 구조에 따라 “둥글다/날카롭다/밝다/따뜻하다” 같은 톤 성격이 결정

즉, 기타 톤의 상당 부분은 하모닉스 구조에서 비롯됩니다.

2. 금속 재질이 하모닉스를 바꾸는 이유

기타 줄의 **밀도(Density), 탄성(Young’s Modulus), 경도(Hardness)**가 다르면, 줄의 진동 특성이 달라집니다.

● 밀도

밀도가 높으면 진동 속도가 느려짐 → 낮은 주파수 배음이 강조
밀도가 낮으면 진동 속도 빠름 → 고주파 배음이 강조

● 탄성

탄성이 높으면 진동이 빠르고 고음 배음이 더 선명
탄성이 낮으면 고음 감쇠 → 톤이 둥글고 따뜻하게 변함

● 표면 경도

경도가 높으면 피킹 시 발생하는 고주파 어택이 강하게 전달
경도가 낮으면 고주파가 빨리 감쇠 → 부드럽고 빈티지 톤

즉, 재질은 배음의 강도, 지속시간, 주파수 분포를 직접적으로 결정합니다.

3. 재질별 하모닉스 특징 비교

① 퓨어 니켈

중음 중심 배음 강화 → 따뜻하고 둥근 톤
고음은 상대적으로 억제 → 빈티지 톤에 적합
배음 지속시간이 길어, 코드와 솔로 모두 안정적인 울림

② 니켈 플레이티드 스틸

고음과 중음 균형 → 밝고 선명한 톤
고차 배음도 적절히 존재 → 현대 락/블루스용

③ 스테인리스 스틸

탄성이 높고 경도가 강함 → 고음 배음 강세
피킹 어택이 날카롭고 존재감 뚜렷
솔로 중심 연주에 최적

④ 80/20 브론즈(어쿠스틱)

고음 배음이 뚜렷 → 화사하고 쨍한 톤
배음 지속시간 짧음 → 빠른 스트로크 시 명확한 음 분리
초기 톤 밝음, 산화 후 약간 둥글어짐

⑤ 포스포 브론즈

중저음 배음이 풍부 → 따뜻하고 풍성한 톤
배음 지속시간 길고 고음 억제 → 핑거스타일과 솔로 연주에 적합

4. 하모닉스 구조와 픽업/앰프 반응

전기 기타에서는 배음 구조가 픽업과 앰프의 전기적 반응에 영향을 줍니다.

고차 배음이 많으면 → 앰프에서 소리가 밝고 존재감 있음
중음 중심 배음이면 → 앰프에서 자연스러운 오버드라이브 형성
저음 중심 배음이면 → 둥글고 부드러운 톤 유지

따라서 스트링 재질 선택은 톤 설정에서 배음 구조를 미리 결정하는 행위와 같습니다.

5. 하모닉스와 연주 스타일의 연관성

핑거스타일 / 블루지 솔로: 중음 배음이 풍부한 니켈·포스포 브론즈
락/메탈 솔로 / 스트로크: 고음 배음 강조 스테인리스·80/20 브론즈
빈티지 재현: 퓨어 니켈 + 싱글코일 픽업 조합 → 원조 톤 재현 가능

재질별 하모닉스 구조를 이해하면, 연주 스타일과 톤 목표에 따라 스트링을 전략적으로 선택할 수 있습니다.

6. 하모닉스 구조를 시각적으로 이해하기

스트링 재질이 달라지면:

기본 주파수는 같아도,
2배, 3배, 4배 … 고차 배음의 상대 강도가 달라지고,
배음 지속시간과 감쇠 속도가 달라져
→ 결국 인간이 느끼는 톤 컬러가 변합니다.

즉, 기타 톤은 재질 + 길이 + 장력 + 픽업뿐만 아니라 배음 구조 자체가 핵심입니다.

7. 결론: 스트링 재질 = 하모닉스 구조 설계

정리하면:

기타 톤의 핵심은 기본주파수보다 배음 구조
재질마다 배음 강도, 지속시간, 고주파·중음 강조 정도가 달라짐
니켈, 스테인리스, 브론즈 등 재질 선택이 곧 연주자의 하모닉스 설계
연주 스타일과 목표 톤에 맞는 재질 선택 → 원하는 사운드 재현 가능

즉, 기타 톤을 높이는 첫 번째 단계는 **“재질 따라 달라지는 하모닉스 구조 이해”**입니다.
연주자라면 배음의 성격을 정확히 인지하고, 스트링과 장비를 조합하는 것이 톤 완성의 핵심입니다.