사람과 비교한 개와 고양이의 나이

사람과 동물의 나이는 다르다. 우리 집에는 개 2 마리와 고양이 한 마리를 키우는데 아내나 아이들이 사람의 나이와 비교하여 몇 살에 해당되는지 궁금해 하기에 자료를 찾아 공식을 만들어 봤다. 리서치 한 자료를 통해 몸무게가 11kg이상인 큰 개와 작은 개의 수명이 다르다는 것도 알게 되었다. 예를 들면 태어난 지 7년된 큰 개(몸무게 11kg이상)는 사람나이로는 약 65세 정도에…

미로 탈출방법

다음은 그리스 신화에 나오는 이야기이다. 기원전 2천년 경, 크레타 섬에는 황소 몸뚱이에 사람의 머리를 가진 미노타우로스라는 괴물이 살고 있었다. 미노스 왕은 공인에게 일단 들어가면 나올 수 없는 미궁을 만들라고 한 후, 그 괴물을 가두었다. 그리고는 해마다 7명의 소년과 소녀를 제물로 바쳤다. 이 소식을 들은 젊은 용사들은 그 괴물을 무찌르려 미궁에 들어갔지만 아무도 그 미궁을 빠져…

2017년은 정유년, 이름은 어떻게 정할까?

2016년은 병신년(丙申年)이었고 올해 2017년은 정유년(丁酉年) 이다. 올해가 닭의 해인 것처럼 매년 한 해를 책임질 동물이 12 지지(地支) 순서대로 정해진다. 그럼 매년 바뀌는 한 해의 이름은 어떤 원리로 정해질까? 하늘의 에너지를 일컫는 천간(天干)의 10자: [갑],[을],[병],[정],[무],[기],[경],[신],[임],[계]와 땅의 에너지인 지지(地支)의 12자: 자(쥐),축(소),인(호랑이),묘(토끼),진(용),사(뱀),오(말),미(양),신(원숭이),유(닭),술(개),해(돼지)를 결합해 60갑자(甲子)가 만들어진다. 천간의 첫 글자인 ‘갑’과 지지의 첫 글자인 ‘자’를 시작으로 각각 순서대로 짝을 맞춰보면…

n차원 공간을 그리는 방법

차원은 각각의 공간 속에서 점을 독립적으로 지정하는 데 필요한 좌표의 수를 나타낸다. 점은 0차원, 선은 1차원, 면은 2차원, 입체는 3차원 이렇게 나타내는데 그럼 4차원은 어떻게 나타낼까? 3차원 공간의 세 좌표축에 모두 수직인 제4의 좌표축을 갖는 공간이 4차원 공간이다. 4차원 공간은 실재하지 않는 추상적 공간으로 여겨 지기도 하지만, 물리학이나 우주론의 이론을 설명하는 데 사용된다. 아인슈타인(Einstein, A.;…

Wobbly tables can always be fixed – if they have four legs.

다리가 3개인 의자나 탁자는 다리의 길이가 서로 다르더라도 결코 흔들리지 않는다. 3개의 다리 모두 그 끝이 항상 바닥에 닿아 있기 때문이다. (임의의 세 점이 주어지면 하나의 평면이 결정되는 수학 이론에 따라서) 3개의 다리가 바닥에 닿아 생기는 세 점이 하나의 평면을 만들어 내기 때문이다. 사진기의 트라이 포드나 토지 측량기구의 다리가 3개인 이유이다.  그런데 다리가 4개 있는…

올림픽 경기에도 영향을 미치는 수학

TV에서 수영, 체조, 사이클등의 올림픽 중계를 보며 수학이 올림픽 경기력 향상에 크게 기여하고 있다는 걸 느꼈다. 과거에 비해 선수들의 기량이 크게 향상된 데는 수학자들의 공이 큰데 구체적으로 몇가지 사례를 들어 보겠다. 스노보더가 공중에서 세 번 지면과 평행해지는 스핀 점프를 트리플 코르크(Triple Cork)라 하는데 ESPN의 스포츠 과학 프로그램에서 수학 교수인 티모시 차티어(Timothy Chartier)에게 일정한 조건하에서 그런…

말 두 마리 엉덩이 폭에 맞춰 정해진 철로의 폭

전 세계 철도의 60%정도는 철로의 폭이 4피트 8.5인치(1435mm)이다. 우리가 표준궤라고 부르는 폭인데 한국, 캐나다, 미국등이 사용하고있다. 철로는 표준궤보다 넓은 광궤, 좁은 협궤가 사용되고 있는데 표준궤가 그냥 옛날부터 원래 그랬던 거라고 쉽게 말할 수도 있지만, 유래를 따져보면 참으로 생뚱맞은 수치의 폭이다. 왜 미국의 선로는 딱 떨어지는 숫자의 폭이 아니라 굳이 그렇게 복잡한 숫자의 폭으로 정해지게 된 것일까? 영국의…

우주 정거장에 사용되는 수학

국제 우주 정거장에 우주선을 평행 주차해야 할 일은 없지만, 정거장이나 우주선들을 어떤 방향에서 다른 방향으로 회전하기 위해 정확한 조종으로 움직여야 할 때가 있다. 이러한 회전은 3차원 운동으로 단순하지 않다. 이를 위해 우주선은 기동 로켓을 사용하거나 자이로스코프나 이와 유사한 장치에 축적된 각운동량을 사용한다. 우주선의 비행 소프트웨어는 보통 Quaternion Algebra (사원수(四元數) 대수)를 사용하여 우주선의 방향을 계산한다. 한정된…

장기 기후는 어떻게 예측할까?

미래 지구 기후와 사람들은 어떤 모습일까? 답을 얻으려면 대규모의 계산 능력과 함께 물리학, 화학, 지구과학, (다른 학문보다도) 수학이 엄청나게 필요한 복잡한 질문이다. 이 질문에 답하기 위해 수학자들은 편미분방정식으로 대기의 이동을 모형화 하고, 대기 운동 즉 육지, 대양, 공기, 얼음 사이의 피드백을 계산하며, 통계학을 이용하여 현재 예측의 불확실성을 계량화한다. 서로 다른 기후 예보 사이에는 어느정도 차이가…

DNA 회로 설계 언어 첼로(Cello)

생명은 말 그대로 정보다. 디엔에이 염기서열 정보가 생명을 구성하고 있다는 점에서 생명 현상이 궁극적으로는 정보 처리로 이해될 수 있음을 강조한 것이다. ‘합성생물학’ 분야에서 컴퓨터 안에서 설계되어 작동하는 ‘가상세포(virtual cell)’를 이용하여 단백질과 DNA, RNA 같은 분자 물질 수준에서 생명현상을 연구하는 현실 실험실의 방식과 달리, 세포의 대사 과정 전체를 컴퓨터 안에 구현해 거기에서 생명 현상을 연구하거나 그것을…