[수학사랑] 실생활에서 사용되는 수학

[폭풍속으로]

[질문] 수학이 실생활에서 어떻게 쓰이는지 궁금합니다? ssecret
저는 수학을 공부하는 학생입니다.
수학을 하면서 수학이 실생활에서는 어떻게 쓰이는지 알고
싶습니다. 어느 분야든 수학이 쓰이는 곳을 아시는 분은 꼭 알려주십시요. 빠른시일에 알았으면 합니다.

작 성 일 : 1999년 06월 07일 첨부화일 :


[답변] 실생활이라기 보다는... 송영준
실생활이라는 게 먹고 사는 일을 말하는 것이라면 질문하신 분이 알고 계시는 바와 같이 수학이 쓰이는 일은 거의 없습니다. 그러나 수학은 다른 학문과 마찬가지로 우리 문화 속에 녹아 있습니다. 실생활과 비교적 직접 연결된 예를 들어 보겠습니다.

요즘에는 별로 안쓰지만 도트매트릭스 프린터는 잉크를 묻힌 긴 리본이 전체적으로 뫼비우스의 띠 모양으로 반바퀴 꼬여 있습니다. 왜냐하면 그래야 리본의 양면을 모두 사용할 수 있기 때문입니다.

건축물의 자체 무게를 견디도록 하기 위해서 어떤 곳에 어떤 재료를 집어넣어야 할 지 알아내기 위해서는 복잡한 방정식을 풀어야 합니다. 건축공학에 관한 책을 보면 한 페이지 가득히 행렬이 나와 있는 것을 흔히 볼 수 있습니다. 밧줄로 다리의 무게를 지탱하는 현수교의 경우 그 밧줄이 어떤 모양이 되어야 하는지는 미분방정식을 풀어서 알아냅니다. (그 답은 고등학교 수학에서도 등장하는 함수입니다.)

소리를 분석하여 일정한 주파수의 소리만 남긴다거나 없앤다거나 할 때, 푸리에 분석이라는 방법을 사용한다고 합니다. (소리가 날 때 공기가 움직이는 모습이 사인함수의 그래프와 똑같기 때문에)

암호를 사용하여 문서를 보호한다거나 E-mail 을 보호할 때 소수 (2, 3, 5, 7 같은) 의 거듭제곱을 해서 어떤 숫자로 나눈 나머지를 구하는 등의 조작을 통해 암호를 모르는 다른 사람은 내용을 알 수 없도록 만듭니다.

CDMA 휴대폰은 소리를 숫자로 바꾸고 그 숫자에 암호를 사용해 다른 숫자로 바꾼 후 전파를 통해 보내는 방법을 사용함으로써 여러 휴대폰의 신호가 섞이지 않고 잡음을 걸러낼 수 있도록 합니다.

주가지수나 날씨와 같이 복잡한 것을 설명하기 위해 카오스 (혼돈) 이론이라는 것이 사용됩니다. 얼마 전 증권시장의 변화를 설명하는 노벨 경제학상을 받은 이론은 멀티프랙탈이라는 수학적 개념을 사용하고 있습니다.

한마디로 실생활에서 수학은 잘 안보이지만 한겹만 들어내고 보면 온통 수학이 사용됩니다.