수, 과학 그리고 디자인(융합디자인 시리즈 1)

수학 이론은 시대와 학문의 발전과 상관없는 불변의 학문이다. 50년 전 개발된 컴퓨터의 구조에 대해서 굳이 지금 연구할 필요가 없고, 10년 전의 디자인이 어떤 프로세스에 의해서 진행되었는지 알 필요가 없지만, 순수 수학의 이론은 이야기가 다르다. 2500년 전 피타고라스의 정리를 모르면, 아니 그보다 한참 뒤에 발명된 미적분의 개념을 모르면 현대 수학에 입문조차 하기가 불가능하다.

하지만 이 책은 전문적인 수학 서적이 아니며, 필자 또한 수학자가 아니다. 이 책의 목적은 디자인 분야에 수학적 이론을 접목하여 새로운 가치를 창출해내는 실험적 연구를 하기 위함이며, 이를 위해 단편적으로나마 수학적 이론이나 상식들을 소개한 정도이다. 그중에서 1과 자신의 수 이외에는 어떠한 수로도 더 이상 나누어지지 않는 수인 소수(素數)는 그 발생시기가 불규칙하다는 고유의 특성이 있기 때문에 수학계에서도 중요한 연구 소재로 사용된다. 이러한 특성을 항상 새로운 패턴이나 형상을 창조해야 하는 디자인 분야에 적용하기 위해서는 불규칙한 소수수열에서 발생하는 우연적 패턴양식을 시각화할 필요가 있다. 이 책의 1장에서 다루어진 수학적 내용은 2장의 연구들을 위한 정보들이며, 나아가 데카르트 좌표계에 의한 3차원 디지털 공간을 전혀 다른 개념의 표현으로 시도한 것이 5장과 6장의 연구들이다. 만일, 5장과 6장의 내용은 다소 전문적이어서 디자인 전공자들이 소화하기 힘들다고 판단되면, 가볍게 지나치거나 읽지 않고 그냥 넘어가도 상관없다. 다시 한 번 말하지만, 이 책은 수학을 공부하는 책이 아니라, 수학의 이론을 이용하여 디자인과 관련된 요소를 추출하는 것이 목적이기 때문이다.

머리말 004



CHAPTER 1

예측할 수 없는 수, 소수Prime Number 011

수의 발전 012

소수에 관한 이야기 025

불규칙하게 진행하는 소수 수열 028

다양한 소수들 033



CHAPTER 2

수의 시각화Visualization of Numbers 041

수의 시각화 연구 042

무한수열의 시각화 044

정수의 시각화 057



CHAPTER 3

수와 관련된 이야기들Episode of Numbers 067

간략한 수학 상식 068

단편적인 이야기들 086



CHAPTER 4

수학, 과학, 디자인Math, Science and Design 101

수학을 적용한 디자인 102

과학을 적용한 디자인 114



CHAPTER 5

미학과 전산학의 만남Aesthetic Computing 127

미학과 전산학의 관계 128

구조의 전이 131



CHAPTER 6

3D 기하학에 관한 연구들3D Geometry 137

형태 표현의 새로운 시도 138

Voronoi Diagram 141

Medial Axis 143

Generalized Cylinder 146

Symmetric Sets 147

Shock Scaffold 149

Shape Lattice 152



부록 171

용어 설명 172

원주율(π)의 소수점 이하 1,000자리 177

오일러 상수(?)의 소수점 이하 1,000자리 179

의 소수점 이하 1,000자리 181

소수(Prime Number) 1,000개 183



참고문헌 187

찾아보기 189

오혁근 저자 오혁근은
한양여자대학교 산업디자인과 조교수
한양대학교 대학원 응용미술학과 이학박사

(사)한국디지털디자인협의회 연구운영이사한국디자인지식학회 이사한국디지털아티스트협회 이사