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[마지막 회] 그림을 그리기 전에、먼저 수학을 배우십시오

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[마지막 회] 그림을 그리기 전에、먼저 수학을 배우십시오

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2024.04.11

아키야마 히토

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초등학생 때、담임 선생님에게 데려와 마키노 후타로 박사의 집을 방문한 적이 있었습니다。그때、마키노 박사의 아가씨가 보여준 박사가 그린 식물화정밀세이치함께 숨을 쉬었다는 것을 기억합니다。박사는 식물학자로서 일류인 동시에、자연의 모습을 날카로운 관찰 눈으로 그릴 수 있는 천재였다고 생각합니다。

자연 중에는、숙련된 장인이 기교를 굳혀 그린 작품이 아닐까 생각하는、복잡하고 아름다운 패턴이 있습니다。예를 들어 눈송이、고사리 잎(그림 1)、물결、피요르드와 리아스식 해안선、모쿠모쿠로 된 입도 구름 등。이것은 프랙탈 도형이라고 하는 도형입니다、그 특징은 전체가 자체 축소 사본으로 구성되어 있습니다、즉, 자기 유사형인 것입니다。

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그림 1. 프랙탈 도형

보는 사람의 시선을 수학적으로 유도한 카츠시카 호쿠사이

파도라고 하면、카츠시카 호쿠사이의 '후미야 36경'의 '가나가와 오키 나미리'의 그림을 기억합니다。이 그림에 그려진 큰 물결、중파、작은 파도가 프랙탈 분위기를 느끼게 합니다。호쿠사이의 그림의 곳곳에 수학적 고찰의 흔적을 보면 알 수 있습니다。

미술 평론가인 나카무라 히데키씨(『신·호쿠사이 만화경』)와、이 그림은 '처음에、종이에 두 개의 대각선을 그립니다。다음에 종이의 왼쪽 하단 모서리 점을 중심으로、종이의 세로 길이를 반경으로 한 1/4의 호를 그립니다。이 때、후지산의 정상이 오른쪽 하단의 대각선과 호의 교차점이 됨。……」등의 상태에、구도를 기하학적으로 구축하여 그린 작품이라고 합니다(그림 2)。그 결과 “작은 배를 젓는 사람들이 큰 파도에 마셔 버리는 것이 아닐까 하라하라하면서 큰 파도가는 쪽을 따라가면、후방에 작게 그려진 후지산 정상이 자연스럽게 당신의 시선에 뛰어들어 온다.、확실히 천재적 기법이 적용되었다고、나카무라 씨는 지적했습니다。

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그림 2.

감상자의 시선을 수학적으로 유도하는 천재 기술을 가진 호쿠사이는、일본보다 오히려 해외에서 높은 평가를 받는 것 같습니다。예를 들어 1999년 미국 잡지 'LIFE'의 설문조사 '이 1000년 동안 가장 중요한 성과를 남긴 세계 인물 100명' 중、유일한 계급인 일본인은 호쿠사이였어요。

기하학적으로 그림을 그린 다빈치

서양에서 수학과 예술이 융합된 것은 르네상스 시대였습니다。회화의 역사를 보면、대략적으로 르네상스 전후에、그림을 보았을 때의 느낌이 크게 달라집니다。

그것、르네상스에 들어가서 회화에 원근법이 도입되었기 때문。이전 회화에는 원근법이 도입되지 않았습니다。원근법은、사람이 물건을 볼 때、멀리 있는 것만큼 작아 보이기 때문에、보이는 모습 그대로 그리는 법입니다。즉、2차원 캠퍼스에 그린 것이 자연스럽게 3차원적으로 보이게 함、이른바 환상적인 방법입니다。

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그림 3. 원근법에 의한 작도의 방법

어떻게 할 것인가、먼저 종이에 눈높이를 나타내는 수평선 그리기、또한 가로선의 어느 곳에서나 '소실점'을 받습니다。소실점이란、공간 안의 시선에 평행한 두 개의 선이 멀리 갈수록 가까워지는 것 같다、마침내 교차하는 점。그리고、실제 풍경에서는 시선과 평행한 관계에 있어 교차할 수 없는 선분을、모두 소실점에서 만나도록 그립니다。그렇게 하면 그림에 깊이가 나옵니다。예:、그림 3과 같은 가로수길을 그려보자。우선、수평선과 소실점을 화면에 가져오기、다음에 도로 양쪽의 평행선이 소실점에서 만나도록 그립니다。

원근법을 기하학적으로 정밀하게 탐구한 사람이、레오나르도 다 빈치입니다。예를 들어 다빈치의 작품 '마지막 만찬'의 그림에서、실제로 교차할 수 없는 천장、벽、바닥의 평행한 직선、그리스도의 머리 근처에서 한 점(소실점)으로 모이도록 그려져 있습니다。

그림 4. 소실점·평행선이 들어간 “마지막 만찬”

``과학 없이(건축이나 회화 등) 실천에 빠지는 사람은、타나 나침반 없이 배를 조종하려는 선원과 같다”고 다빈치는 말한다。수학이야말로 과학의 근본을 뒷받침한다고 생각했던 그는、회화의 화법이나 건축 등의 미적 작업의 기초에 수학을 정했습니다。그리고 '학생들、먼저 수학을 배우십시오.'、건축과 회화를 희망하는 젊은이들에게 조언을 했다고 합니다。

아키야마 히토 <아키야마 진>

1946년 도쿄 출생。수학자/이학 박사。도쿄이과대학 응용수학과 졸업(1969년)、가미치 대학 대학원 수학과 수료 후、미시간 대학 수학 객원 연구원、미국 AT&T 벨 연구소 과학 컨설턴트(비상근)、일본의 대조 교수、도카이 대학 개발 연구소 소장、과학기술청 참여、문부부 교육 과정 심의회 위원、NHK 라디오, TV 강좌 등을 거쳐、현재에 도달。유럽 과학 아카데미 회원(2007년)、일본 수학회 출판상 수상(2016년)、콜럼버스 기사 훈장 수장(2021년)。현재는 도쿄 이과 대학의 영예 교수로 봉사、이산 수학 연구 및 세계 각지에서 수학 계발 활동에 최선을 다하고 있습니다。

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