인생에서 수학머리가 필요한 순간
임동규 지음 / 토네이도 / 2019년 7월
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뼛속까지 문과생이자 수포자인 나는 수학이 정말 어렵고 이해가 가지 않는다. 왜 삶에서 수학이 필요한 것일까?

그 답을 이 책에서 찾을 수 있었다.

저자는 서문에서 이 책은 수학으로 멍 때리기 101, 즉 수학 개론으로서 독자들이 수학을 예전보다 더 잘 느낄 수있다면 좋겠다라고 말한다. 그만큼 우리는 학교 수학시간에 배운 여러가지 복잡한 공식이 우리의 삶과의 아주 멀리 동떨어져 있다고 느꼈다.


삶에서 수학을 접할 수 있는 사례들을 10장에 담았다.

처음에 사거리의 신호등과 횡단보도 신호등과의 관계를 밝히는 것은 아주 흥미진진했다. 사거리지만 교통량이 많은 12차선의 상하도로와 6차선의 좌우도로의 사거리는 우리가 흔히 볼수 있다. 간단히 생각해보면 상하도로의 신호등이 초록색일 때 상하도로의 차량은 이동하고 좌우도로의 횡단보도의 신호등은 초록불이 켜진다. 하지만 상하도로는 넓고 차량도 많기 때문에 초록불이 켜져 있는 시간이 좀 길다. 하지만 좌우의 횡당보도는 거리가 상대적으로 짧기 때문에 긴 시간이 필요하지 않는다. 그것의 반대의 경우도 마찬가지다. 즉 비효율적인 것이다. 반대일 경우에는 상하도로의 횡단보도가 길기 때문에 더 많은 시간이 필요하다. 이것을 해결하기 위해서 우리는 다른 관점에서 생각해보아야 한다. 횡단보도를 건너는 보행자를 기준으로 신호등 시스템을 다시 바꾸는 것이다. 상하도로의 횡단보도는 넓기 때문에 건너는 시간을 길게 잡아야 한다. 그래서  먼저 위쪽 상하도로의 횡단보도가 켜지면  아래쪽 도로의 좌회전 차량이 이동한다. 그리고 우측도로의 좌회전 차량과 직진차량의 신호등에 초록불이 켜진다.  아래쪽 상하도로의 횡단보도가 켜지만 아래측도로의 좌회전 차량이 이동한 후에 좌측 좌회전, 직진 차량이 이동한다. 상하직진 차량이 이동할 때에 좌우도로의 횡단보도의 초록불이 켜진다.  사거리의 신호등 시스템의 효율성에 대해서 한 번도 생각해 보지 않았다. 이런 것도 수학일 수 있구나 하고 신선한 충격이 되었다.

25 센티 후라이팬에 12센티 달걀 프라이를 세 개 할 수 있을까? 라는 문제를 제기한다. 이것은 세 개의 점을 찍는 것과 관련이 되어 있다고 한다. 동그란 후라이팬에 동그란 달걀 후라이 3개를 올려놓기 위해서 정말 오랜만에 보는 루트가 등장한다.

$\sqrt{ }$

이렇게 시작한 후라이팬 문제는 자연스럽게 휴대폰의 터치 화면으로 옮겨간다. 터치할 칸의 크기가 손가락의 두께로 인한 오류를 줄여줄 크기가 되어야 한다는 것이다. 정확하게 터치되지 못한다면 게임도 재미가 없을 것이다. 이 오류의 자동적인 정정으로 흘러간 이야기는 모스부호같은 코드가 스스로 작은 오류를 자동적으로 고치는 작용으로 까지 확대된다. 정말 수학은 우리의 삶속 깊은 곳에서 작용하고 있다는 것을 깨달았다.

학교에서 이런 식으로 수학을 배웠다면 정말 재미있었을 거 같다. 물론 어려운 공식과 이해되지 않는 것들이 있을지 모르지만 그래도 수학으로 해결하고자 하는 의지와 열정으로 그런 어려운 공식을 외워가면서 견딜 수 있었을 것 같은데 말이다. 답을 맞추는 시험보다는 문제를 해결하는 방식의 시험이 우리의 삶에서 수학을 가까이 두는 방법이 아닐까 싶다. 물론 어려운 건 마찬가지일테지만 말이다.

이 책을 통해 확실히 알게 된 것은 바로 우리가 흔히 말하는 디지털 사진의 화소이다. 이것 또한 수학이라니...

수학을 포기하니 스마트한 세상에서 디지털 물건들의 원리를 모르고 무작정 사용만 하고 있었다. 사진을 현상하거나 컴퓨터로 사진을 업로드할 때 항상 나오는 숫자들이 있다. 픽셀 1920*1080 같은 숫자들이 나오는데 이제는 그것이 이해가 되었다. 그리고 한가지 사진으로 흑백, 음영, 빛바랜, 선명한 등등 여러가지 분위기를 나타낼 수 있다. 이 기술은 높고 낮음이 있는 산을 예시를 들어 설명하였다. 이제야 이해가 되었다.

데이터를 분석하고자 할 때 우리는 보통 X축과 Y축으로 단순하게 나타낸다. 하지만 그보다 더 많은 축들이 있다면? 많은 특성들을 한꺼번에 놓고 분석하고자 한다면 어떻게 해야할까? 기성복의 셔츠 사이즈를 90,95,100으로 단순하게 나누는 것은 가슴둘레 사이즈 하나의 특성만 놓고 사이즈를 나눈 것이다. 하지만 가슴둘레, 허리둘레, 팔길이, 목둘레 등 여러가지 특성을 종합적으로 따져야 한다면 우리는 어떤 그래프를 사용해야 할까? 이런 다차원을 단순하게 한 것이 우리가 수학시간에 종종 그렸던 X,Y축의 2차원의 그래프이다.

매트리스를 오래쓰는 방법과 자동차 바퀴를 정기적으로 교체하는 방법까지 수학적으로 설명해본다. 우리가 외워야할 기호들이 더 많아져서 싫어했던 수학적인 언어(기호)들이 왜 필요하는지가 새삼 이해가 되었다. 복잡한 삶의 현상들을 단순하게 나타내는 것이 바로 수학이라는 것이다.

이 책을 다 읽고 나면 인생에서 왜 수학이 필요로 하는지를 깨닫게 된다. 그리고 나같은 수포자들은 이 책의 내용을 100프로 완벽하게 이해할 수 없을 거라고 생각한다. 하지만 이해를 다 하지 못했다 할지라도 우리가 아무생각 없이 지나쳤던 삶의 순간들에서 수학을 알았다면 쉽게 결정을 내렸거나 효율적으로 해냈을 것들에게 대해서 한 번 일깨워준 시간이 되었을 거라고 생각한다.

수학은 문제의 답을 내는 것이 아니다. 답은 그 문제 속에 있다. 그 문제를 재정의하는 것, 즉 통찰하는 것. 그러면 그 어떤 어려운 문제일지라도 길이 보이기 시작한다는 것이다. 인생과 수학은 이토록 닮아있다.

수학에 흥미를 가진 이라면 재미있게 읽을 수 있을것이다. 수학을 어려워하는 고등학생과 대학생들이 읽으면 수학을 이해하는 데 한층 도움이 될 거라고 생각한다. 저자같은 사람이 수학선생님이라면 정말 좋을 거 같다는 생각이 든다.


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-출판사로부터 책을 제공받아 솔직하게 쓴 글입니다.



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