Page 7 - 2017송도수학

SONGDO HIGH SCHOOL 07

수학, 건축과 어떤 관련이 있을까?

수학과 건축은 겉으로만 보았을 때 연관성이 많이 없어 보인다. 그러나 실제로는 그렇지 않다. 건축은 실제로 수학의 기하학과 많

은 연관성이 있고, 평면도형이나 입체도형은 건축물에서 자주 볼 수 있다. 그렇다면 실제로 어떤 건축물에서 수학적인 지식이 사용

되었을까?

1. 트러스 구조

혹시 고양시에 있는 방화대교를 본 적 있는가? 방화대교는 매우 길면서도 큰

다리 중 하나인데, 매우 안정적인 구조를 지니고 있다. 그 이유는 바로 트러스

구조이다. 트러스 구조는 삼각형을 기본 구조로 하여 삼각형들을 연결하여 구

조를 이루는 방식인데, 가장 안정적인 구조 중 하나라고 할 수 있다. 트러스 구

조가 안정적인 이유는 삼각형이 안정적인 도형이기 때문인데, 변의 길이가 정

해지면 그 조건을 만족할 수 있는 삼각형은 오직 하나이다. 이는 삼각형이 쉽게
방화대교
변형되지 않는다는 것을 알려준다. 이러한 트러스 구조는 앞에서 언급한 방화

대교처럼 다리 구조에 주로 사용되는데, 그 이유는 트러스 구조가 많은 양의 무게를 버틸 수 있다는 장점이 있기 때문이다.

2. 정팔각형

혹시 '반석 위의 돔'이라는 건축 구조를 들어본 적 있는가? 우리나라에서는 자주

볼 수 없지만, 해외에는 반석 위의 돔 구조가 많이 있다. 이슬람의 대표적인 사원은

'반석 위의 돔' 구조로 되어 있다. 반석 위의 돔은 정팔각형으로 되어있는 건물에

반구를 올려놓은 듯한 건축물이다. 위에서 건축물을 올려다 보면 정팔각형의 구조

로 되어 있는데, 입구가 4개, 기둥이 8개로 이루어져 있어 안정적이면서도 기둥의
개수가 적어 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있다는 것이 장점이다.
이슬람 사원

3. 구

구 모양으로 된 건축물을 본 적이 있는가? 1967년, 몬트리올에서 있

었던 세계 박람회의 미국 전시관이 바로 구 모양으로 되어 있었다. 당시

의 미국 전시관은 약 20층 높이의 거대한 전시관이었는데, 강철과 플라

스틱을 이용하여 만든 것이었다. 구 모양으로 되어 있어 건물의 무게는
균형 잡혀 있었고, 덕분에 내부를 받쳐주는 기둥은 필요하지 않았다. 이

건축물은 미국의 건축가 버크 민스터 풀러가 발명하였는데, 견고하면서
몬트리올 세계 박람회의 미국 전시관
도 사용된 재료의 양이 매우 적다는 특징을 가진 건축물이다.

(김태호기자)