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덕수궁 보존의 비밀은 특별한 곡선 덕분?!

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덕수궁 보존의 비밀은 특별한 곡선 덕분?!

2013.08.07 18:04

 

덕수궁 중화전 기와 지붕 처마 끝에서는
덕수궁 중화전 기와 지붕 처마 끝에서는 '사이클로이드 곡선'을 쉽게 관찰할 수 있다. - 서보억 제공

"여기 기와 지붕 처마 끝을 한 번 보세요. 둥그런 곡선이 보이죠? 바로 이 곡선 덕분에 덕수궁이 오늘날까지 보존될 수 있었다고도 볼 수 있어요. 그냥 곡선이 아니라 아주 특별한 수학적 원리를 담은 곡선이거든요."

8월 3일, 수학클리닉 학생들은 휴가철에도 불구하고 한 명도 빠짐없이 ‘덕수궁 5대 숨은 수학 찾기’ 프로그램에 참여했다.  - (주)동아사이언스 제공
8월 3일, 수학클리닉 학생들은 휴가철에도 불구하고 한 명도 빠짐없이 ‘덕수궁 5대 숨은 수학 찾기’ 프로그램에 참여했다.  - (주)동아사이언스 제공

8월 3일, 서울시 중구에 위치한 덕수궁에서는 여덟 번째 수학클리닉 프로그램이 열렸다. 수학클리닉은 올해 1월부터 한국수학교육학회와 <수학동아>가 함께 진행하고 있는 무료 프로그램이다. 이번 프로그램은 특별히 야외 활동이 중심이 돼 진행됐다. 대구 가톨릭대 수학교육과 서보억 교수가 ‘덕수궁 5가지 숨은 수학 찾기’라는 주제로 특별멘토를 맡아 재능기부로 참여했다. 서 교수는 평소에도 역사와 수학의 연결고리를 찾는 여러 프로젝트를 진행하고 있다.

 

수학클리닉 학생들은 가장 먼저 부모님과 함께 자유롭게 덕수궁을 둘러보는 시간을 가졌다. 대부분 두세 번째 방문한다는 학생들은 그동안 무심코 지나쳤던 궁궐 내부와 궁역을 천천히 돌며 새로 발견한 수학적 특징을 활동지에 채워 나갔다.

 

"덕수궁은 조선시대의 9대왕 성종의 형인 월산대군의 저택이었습니다. 그러다 임진왜란으로 서울의 모든 궁궐이 불타 없어지자 1593년부터 선조의 임시 거처로 사용된 곳이죠. 무려 420년이나 지난 지금까지 덕수궁이 아름다운 자태를 뽐내고 있는 이유 중 하나로 '수학'을 들 수 있습니다. 덕수궁의 처마 끝이 이루는 곡선을 '사이클로이드 곡선'이라고 하는데, 이 곡선의 별명이 '최단강하곡선'이랍니다. 이 곡선을 따라 내려갈 때 직선보다도 더 빠르다는 게 수학적으로 증명되었거든요. 이 곡선 덕분에 눈이나 비로 인한 피해를 방지할 수 있죠." 

 

 

대구 가톨릭대 서보억 교수가 동아일보 광화문 사옥에서 수학클리닉 학생들에게
대구 가톨릭대 서보억 교수가 동아일보 광화문 사옥에서 수학클리닉 학생들에게 '덕수궁 5가지 숨은 수학 찾기'를 주제로 강연하고 있다.  - (주)동아사이언스 제공

서 교수의 설명을 들으며 50여 분 동안의 답사를 마친 참가자들은 광화문 동아일보 사옥으로 자리를 옮겨 답사 후 활동을 이어갔다.

서 교수는 직접 찍은 사진 자료를 공유하며, 덕수궁의 역사에부터 ‘덕수궁에서 찾을 수 있는 도형’에 대한 이야기를 시작했다.

 

“덕수궁에서 찾을 수 있는 도형들에는 한 가지 공통점이 있어요. 중화전 창문틀에서 발견한 정삼각형, 중화전 처마 밑의 부시(새의 접근을 막기 위한 도구)에서 발견한 정육각형, 중화문에서 중화전 사이 앞마당의 정사각형은 모두 평면을 빈틈없이 채울 수 있는 도형이라는 사실이에요. 조상들은 창문의 창살을 만들 때나 부시를 만들 때 재료와 공간을 남김없이 사용하기 위해 자연스럽게 ‘쪽매맞춤’이 가능한 도형들을 활용했던 거예요.”

이어 서 교수는 덕수궁에서 찾을 수 있는 선대칭, 점대칭 등 여러 가지 수학 이야기를 자세히 들려 주었다.

 

프로그램을 마친 서교수는 “이처럼 수학은 늘 우리 곁에 가까이 있다”며, “특히 무심코 지나쳤던 익숙한 장소나 역사 속에서 수학을 찾아 새롭게 깨달을 때 더 큰 흥미를 느낄 수 있느니, 꾸준히 ‘수학의 눈’으로 세상을 관찰하는 연습이 필요하다”고 말했다.

수학클리닉에 참여하고 있는 조수빈(강원 동해초 6년) 양은 “오랜만에 야외활동을 한다는 사실만으로도 설레고 기뻤다”며, “특히 부모님, 친구들과 함께 자유롭게 이야기하며 수학 탐구 활동을 할 수 있어서 더 좋았다”고 소감을 이야기했다.

 

이밖에도 조상의 지혜가 빛나는 덕수궁 속 수학 이야기 등 수학클리닉 8월 프로그램의 자세한 내용은 수학동아 9월 호 기사를 통해 확인할 수 있다. 

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