〈전자Air해금〉은 서울예술대학교 학내 연구지원사업의 일환으로 국악과 노은아 교수, 디지털아트과 김대홍 교수, 김정환 작가의 협업을 통해 개발된 디지털 전자악기이며, 악기의 외형 디자인은 김다예 디자이너가 담당하였다.
기존 해금의 물리적인 현을 레이저로 대체하고, 손가락 위치를 감지하는 센서와 모터·반사 거울을 이용해 가상의 현의 각도와 움직임을 제어하도록 설계하였다. 또한 움직임과 압력을 감지하는 무선 활대를 통해 전통적인 해금의 활 연주 동작을 디지털 입력으로 변환하였다.
〈전자Air해금〉은 전통 해금의 연주 원리와 신체적 제스처를 동시대 기술을 통해 새롭게 해석하고, 이를 바탕으로 악기의 구조와 표현 가능성을 확장하고자 한 프로젝트이다. 완성된 악기는 해금 연주자 김규리의 공연을 통해 실제 연주에 활용되었다.

〈AirHaegeum〉 is a digital electronic instrument developed as part of an internal research support program at the Seoul Institute of the Arts through a collaboration between Professor Noh Eun-ah of the Department of Korean Traditional Music, Professor Kim Dae-hong of the Department of Digital Arts, and artist Kim Jeong Hwan. The exterior design of the instrument was created by designer Kim Daye.
The physical strings of the traditional haegeum were replaced with laser lines, while sensors detecting finger positions, together with motors and reflective mirrors, were used to control the angle and movement of the virtual strings. A wireless bow equipped with motion and pressure sensing was also developed to translate traditional bowing gestures into digital input.
〈AirHaegeum〉 reinterprets the performance principles and embodied gestures of the traditional haegeum through contemporary technology, seeking to expand both the structure of the instrument and its expressive possibilities. The completed instrument was used in performance by haegeum player Kim Gyuri.

김정환은 〈전자Air해금〉의 개발 과정에서 작품 내부의 모터 구동 구조 설계, 전자회로 설계, 센서와 구동장치의 통합, 그리고 악기의 동작을 시뮬레이션하고 캘리브레이션하기 위한 인터페이스 프로그래밍을 담당하였다. 이를 통해 연주자의 움직임을 감지하고, 그 데이터를 모터와 레이저의 움직임 및 사운드 제어로 연결하는 전체적인 전자·구동 시스템을 구축하였다.

〈전자Air해금〉은 전통 국악기를 서양음악의 형식에 맞추어 변형하는 방식의 ‘현대화’에서 벗어나, 첨단 기술을 새로운 창작 도구로 활용하여 전통악기 자체의 구조와 연주 언어를 확장할 수 있는 가능성을 탐구하는 데에서 출발하였다.

이 악기의 가장 큰 특징은 기존 해금의 물리적인 현을 레이저로 대체했다는 점이다. 약 488nm 파장의 스카이블루 레이저를 이용해 공중에 떠 있는 비물질적인 현을 만들었으며, 연주자는 실제 줄 대신 공간 속의 레이저 라인을 기준으로 음높이를 조절한다. ‘AirHaegeum’이라는 이름 역시 이러한 특성에서 비롯된 것으로, 마치 공중에 존재하는 현을 연주하는 듯한 새로운 연주 경험을 만들어내고자 했다. 연주자의 손가락 위치는 비접촉식 멀티터치 센서를 통해 감지되며, 이 정보는 모터와 거울의 움직임으로 연결되어 레이저 현의 각도를 변화시킨다. 이를 통해 전통 해금에서 손가락으로 현을 누르고 흔들며 만들어내는 음정 변화와 농현의 움직임을 물리적인 줄 대신 빛과 기계적 움직임으로 재구성하였다. 레이저의 밝기 또한 연주 상태에 따라 변화하도록 하여, 레이저가 단순한 가상의 현을 넘어 연주의 변화를 시각적으로 드러내는 요소로 기능하도록 했다.

오른손의 활 연주를 위해서는 움직임과 압력을 감지하는 무선 입력장치를 별도로 제작하였다. 빠른 활의 움직임은 관성 센서를 통해 감지하고, 느리고 지속적인 움직임은 압력 센서를 함께 사용하여 보완하였다. 이를 통해 활의 속도와 움직임, 연주자가 가하는 힘의 변화가 음량과 소리의 지속에 반영되도록 하였다. 제작 과정에서는 실제 연주 테스트를 반복하며 센서의 반응과 구조적 문제를 수정하고 연주 안정성을 높였다.

이처럼 〈전자Air해금〉은 전통 해금에서 왼손이 담당하는 음높이와 농현, 오른손이 담당하는 활의 움직임과 강약을 센서와 모터, 레이저, 무선 인터페이스를 통해 새롭게 해석하였다. 기존 악기의 외형에 전자 장치를 단순히 덧붙이기보다, 해금 연주의 핵심적인 신체 행위와 표현 원리를 분석하고 이를 디지털 환경에 맞게 다시 구성하는 방식으로 새로운 악기의 형태를 제안하였다.
완성된 악기는 서울예술대학교 한국음악 정기연주회와 김규리 해금독주회를 통해 실제 연주에 활용되었다.

〈전자Air해금〉은 전통 해금의 음색을 전자적으로 모사하는 것에 머무르지 않고, 전통악기의 연주 행위와 구조를 기술적으로 다시 해석하여 새로운 표현 가능성을 탐색한 프로젝트이다. 물리적인 현을 비물질적인 빛으로, 손가락과 활의 움직임을 디지털 데이터와 기계적 운동으로 변환함으로써, 전통음악이 외부의 기준에 맞추어 변화하는 것이 아니라 스스로의 연주 원리에서 출발해 동시대 기술과 만날 수 있는 하나의 방법을 제안하고자 했다.

Kim Jeong Hwan was responsible for designing the internal motor-driven mechanism of 〈AirHaegeum〉, developing the electronic circuitry, integrating the sensors and actuators, and programming interfaces for simulating and calibrating the instrument’s operation. Through this work, he developed the overall electronic and mechanical control system that detects the performer’s movements and translates the resulting data into motor and laser movements as well as sound control.
〈AirHaegeum〉 began as an exploration of how a traditional Korean instrument could expand its own structure and performance language through advanced technology, moving away from approaches to “modernization” that adapt traditional Korean instruments to the forms and conventions of Western music.
The most distinctive feature of the instrument is that the physical strings of the traditional haegeum are replaced by lasers. A sky-blue laser with a wavelength of approximately 488 nm creates an immaterial string suspended in space, and the performer controls pitch in relation to this laser line rather than by pressing a physical string. The name “AirHaegeum” derives from this characteristic, evoking the experience of playing strings that seem to exist in midair. The performer’s finger positions are detected by a contactless multi-touch sensor, and this information is translated into the movement of motors and mirrors that alter the angle of the laser string. In this way, the pitch changes and nonghyeon gestures traditionally produced by pressing and manipulating the strings are reconstructed through light and mechanical movement rather than physical strings. The brightness of the laser also changes in response to the performance, allowing it to function not merely as a virtual string but as a visual element that reveals musical variation.
For the bowing gestures of the right hand, a separate wireless input device was developed to detect both movement and pressure. Rapid bow movements are detected through an inertial sensor, while slower and more sustained gestures are supplemented by a pressure sensor. These inputs allow the speed and movement of the bow, as well as changes in the force applied by the performer, to affect the volume and duration of the sound. Through repeated performance tests, the responsiveness of the sensors and structural issues of the device were refined to improve the stability of the instrument during performance.
In this way, 〈AirHaegeum〉 reinterprets the primary gestures of traditional haegeum performance through sensors, motors, lasers, and wireless interfaces: the left hand’s control of pitch and nonghyeon, and the right hand’s bowing movements and dynamics. Rather than simply attaching electronic components to the exterior of an existing instrument, the project analyzes the fundamental bodily gestures and expressive principles of haegeum performance and reorganizes them within a digital environment to propose a new form of instrument. The completed instrument was used in performances at the Seoul Institute of the Arts Korean Music Concert and in a haegeum solo recital by Kim Gyuri.
〈AirHaegeum〉 was intended not simply to reproduce the sound of the traditional haegeum electronically, but to reinterpret its performance gestures and structure through technology and explore new expressive possibilities. By transforming physical strings into immaterial light and translating the movements of the fingers and bow into digital data and mechanical motion, the project proposed one possible way for traditional Korean music to engage with contemporary technology while developing new forms of expression from its own performance principles.