에펠탑·금문교에 숨어 있는 '수학 함수 그래프'

[앵커]
파리 에펠탑과 샌프란시스코의 금문교와 같은 유명 건축물에 수학 함수 그래프가 숨어있다는 사실 아시나요?

주변에서 쉽게 찾을 수 있는 흥미로운 수학적 이야기, 이혜리 기자가 전해드립니다.

[기자]
프랑스 파리를 대표하는 건축물이자 세계적인 관광 명소로 자리 잡은 에펠탑.

세계인들이 인정한 에펠탑의 아름다움은 좌우 대칭으로 우아하게 뻗은 곡선에서 나옵니다.

자세히 들여다보면, 지수함수 y=2ⁿ 그래프와 닮아있습니다.

지수 n의 자리에 1부터 차례로 숫자를 넣어 계산한 값을 좌표에서 이으면 에펠탑의 곡선이 완성됩니다.

[황선욱 / 숭실대 수학과 교수 : 에펠탑을 지을 때만 하더라도 에펠이라는 사람이 설계도를 수학적으로 곡선, 함수를 이용해서 설계하지 않고 느낌으로 지었답니다. 결과적으로 경험적으로 지어도, 실제로 그 속에는 로그나 지수 함수 곡선이 응용된다는 것을 알 수 있었죠.]

곡선미를 자랑하는 또 다른 대표적인 건축물, 미국 샌프란시스코의 금문교에서도 함수의 그래프를 발견할 수 있습니다.

금문교의 가장 큰 특징인 거대 케이블이 그리는 곡선은 쌍곡 함수의 그래프와 흡사합니다.

케이블의 양쪽 끝을 각각 고정한 상태에서 중력에 의해 자연스럽게 아래로 늘어뜨렸을 때 만들어진 곡선, '현수선'으로 다리의 웅장함이 더해졌습니다.

이 곡선은 무거운 다리를 잘 지탱하는 데 중요한 역할을 합니다.

국내에서도 부산의 광안대교와 인천 영종대교 등에서 이 같은 특징을 찾을 수 있습니다.

[황선욱 / 숭실대 수학과 교수 : 자연스럽게 축 처진 곡선에서 수직으로 상판하고 묶어주면 힘이 골고루 분산되면서도 오래 지탱할 수 있기 때문에 현수선의 원리를 쓰는 것으로 알려졌습니다.]

책 속에만 있을 것 같던 수학이 지구촌 곳곳의 명소에 살아 숨 쉬고 있습니다.

YTN 사이언스 이혜리[leehr2016@ytn.co.kr]입니다.