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수학, 잠든 그림에 숨결을 넣다

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수학, 잠든 그림에 숨결을 넣다

2016.11.06 15:00

 

잉그리드 도브시 교수팀이 복원한 ‘세인트 존’. 아홉 개의 그림으로 구성돼 있다. - NC Museum of Art 제공
잉그리드 도브시 교수팀이 복원한 ‘세인트 존’. 아홉 개의 그림으로 구성돼 있다. - NC Museum of Art 제공

그림도 늙습니다. 시간이 흐르면 색이 바래지거나 예기치 않은 사고로 훼손되죠. 그래서 낡은 그림을 전문적으로 복원하는 사람들이 있는데요, 최근에는 수학자도 가세했습니다.


잉그리드 도브시 미국 듀크대 교수팀은 14세기 이탈리아 화가 프렌체스쿠초의 <세인트 존>을 복원했습니다. 도브시 교수는 복원 과정을 미국 온라인 과학 매체 ‘콴타 매거진’ 9월 29일자에 실었습니다.


<세인트 존>은 위 그림처럼 아홉 개의 화판으로 이뤄진 그림입니다. 19세기에 여덟 개는 제각기 수집가에게 팔리고 나머지 하나는 사라지고 말았죠.


복원팀은 기존 그림과 관련 문헌, 수학적 이미지 분석 기법을 활용해 사라진 화판을 새로 그렸습니다.


여기에 그치지 않고 그림이 처음 탄생했을 때의 생생한 모습도 보여주려고 했습니다. 그러려면 그동안 물감 사이에 생긴 틈을 메우는 작업을 해야 합니다. 도브시 교수는 물감의 틈을 찾기 위해 엑스선을 이용했습니다. 엑스선으로 그림을 촬영하면 색깔이 사라지는 대신 물감의 갈라진 틈이 도드라져 보이지요.


그런데 19세기에 했던 복원 작업 때문에 문제가 생겼습니다. 당시 기술자들은 화판이 휘는 걸 막으려고 뒤쪽에 단단한 나무 조각을 덧대었는데, 어떤 조각은 화판의 나뭇결 방향으로, 나머지는 그에 수직인 방향으로 붙였던 겁니다. 그래서 엑스선 영상에 나타난 선이 물감의 틈인지 화판 뒤에 붙은 나무 조각의 결인지 구분하기 어려워진 거죠. 도브시 교수는 기계 학습 알고리즘을 만들어 이 둘을 구분하는 데 성공했습니다.


이 새로운 방법은 앞으로 더욱 정교한 복원 작업에 활용될 예정입니다.

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