고등학교 교육과정의 파동 역학 단원에서 배우는 음파의 공명은 물리적 원리와 실제 적용으로 이루어져 있다. 음파의 공명은 2025 개정 교육과정 ‘역학과 에너지’ 과목의 ‘탄성파와 소리’ 단원에서 다루고 있다. 이전 교육과정과 동일하게 음파를 이용한 관에서의 정상파를 이루는 공명 현상과 기주공명실험의 원리를 설명하고 있다. 이와 더불어 현악기, 관악기의 예를 들며 생활에서의 다양한 적용 가능성을 언급한다. 그러나, 실제 생활에서는 기타, 바이올린 등 다양한 악기가 닫힌 공간에 기체를 포함하는 구조인 헬름홀츠 공명기의 형태를 띄는 경우가 많다. 하지만 헬름홀츠 공명기의 원리는 유체역학에서 종파를 압력과 부피 변화로 다루는 이론적 배경이 갖추어져야 하며, 수학적 난이도가 높아 고등학교에서는 다루지 않는다. 이와 같은 괴리로 인해 고등학교에서 헬름홀츠 공명기의 원리를 전혀 알지 못하고 실제 잘못된 공명 적용을 하는 학생들이 다수 발생하며, 정성적인 원리 설명이 필요하다는 문제가 제기된다. 이에 본 연구에서는 쉽게 헬름홀츠 공명기의 원리를 정성적으로 익히며, 다양한 조작 변인 설정이 가능한 헬름홀츠 공명기 과학 교구 키트를 개발하고, 키트의 과학적 검증을 수행하고자 한다.