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[폴리매스 인터뷰] (인터뷰) 이지운 KAIST 수리과학과 교수
수학동아 2019.07.26 14:36

 

 

 

폴리매스 출제자를 만나다⑤ 이지운 KAIST 수리과학과 교수

 

 

재밌고 유익한 폴리매스 문제를 내는 사람은 누굴까요?

늘 친절하게 검토를 해줘서 가까이 있는 것 같지만,

사실은 폴리매스 친구들이 한 번도 본 적 없는 폴리매스 문제 출제자를

한 명씩 만나볼 예정이에요.

다섯 번째 주인공은 대한수학회 문제를 내주는 이지운 교수님입니다!

 

 

Q. 교수님의 연구 분야가 궁금해요!laugh

수리물리학을 연구하다가 지금은 확률론을 연구하고 있습니다. 통계물리학에서 쓰는 수학적 모형의 성질을 연구하면서 점점 범위를 넓혀 나가고 있죠.

 

확률론에서는 확률 자체를 연구하기도 하지만, 확률 개념이 포함된 수학 모형을 연구하기도 해요. 예를 들어 통신에서 신호를 보낼 때 잡음과 간섭은 무작위로 발생하므로 확률의 지배를 받죠. 이때 무작위한 것과 그렇지 않은 요소를 분리하기 위해 확률이 포함된 수학 모형을 만들어 연구해요. 랜덤 매트릭스_확률 변수를 성분으로 갖는 행렬처럼 이 모형에 필요한 수학 개념의 성질을 연구하기도 하고요.

 

확률론은 응용이 활발한 분야예요. 페이스북 같은 SNS에서 친구 사이의 연결 고리만으로 집단을 나눠 분류할 수 있는지 증명하는데 쓰이기도 합니다. 저도 이를 증명하기 위해 이론적인 확률 모형으로 연구하고 있어요. 

 

확률론 분야에서 수학자는 주로 여러 사례에 응용할 수 있는지 밝히고, 공학 분야에서는 실제로 사용할 수 있는 알고리듬을 만듭니다. 그래서 여러 분야와 협업을 하기도 합니다. 하지만 아무래도 수학자다 보니 증명을 주로 하고, 조금씩 협업을 하고 있습니다.

 

 

Q. 교수님의 취미와 관심사가 궁금해요!surprise

꾸준~히 컴퓨터 게임을 하거나 스포츠 중계를 즐겨 봐요. 책 읽는 것도 좋아합니다. 책은 장르를 가리지 않만, SF 소설이나 추리소설을 많이 읽죠. 요즘은 인공지능이 핫하고  지금 하고 있는 연구와도 관련이 있어서 관심이 갑니다. 실제로 딥러닝과 관련된 논문을 발표하기도 했거든요.

 

 

Q. 폴리매스 문제를 주로 어떻게 만드시나요?surprise

대부분 어려운 수학 논문이나 최신 연구 결과를 보고 표현과 난이도를 쉽게 바꿔서 문제를 내요. 어려운 수학 개념을 알아야 이해할 수 있는 문제는 가능한 피하죠. 주로 친구들이 알고 있는 개념으로 충분히 이해할 수 있지만, 해결하기엔 어려운 문제에서 아이디어를 얻습니다.

 

문제를 낼 때 가장 고려하는 것 중 하나는 친구들의 도전 의식을 불러일으키는 거예요. 요즘 친구들이 소문제 1, 2번은 잘 풀고 3, 4번은 풀지 못해서 고민이긴 하지만요. 제 생각에 쉽게 이해할 수 있으나 아직 풀이가 밝혀지지 않았거나, 밝혀졌어도 중, 고등학교 에서 배우는 수학 개념으로 풀리지 않을 것 같은 문제가 좋은 문제라고 생각해요. 이런 문제를 통해 폴리매스 친구들이 중, 고등학교에서 배우는 수학 개념으로만 가지고 새로운 아이디어를 떠올리는 걸 보고 싶죠. 

 

Q. 폴리매스에서 힘을 합쳐 문제를 푸는 경험이 훗날 수학자가 됐을 때 도움이 될까요?

제가 학생일 때 가장 어렵다고 생각한 국제수학올림피아드 문제는 3문제를 4시간 30분 동안 풀어야했어요. 대학교에서는 길어야 1, 2시간 정도면 풀 수 있는 수학 문제를 다뤘고요. 학생 시절에는 한 문제에 2시간 이상을 고민할 일이 거의 없습니다. 그 이상 고민하는 것도 의미가 없다고 생각하고요.

 

하지만 수학자는 한 문제를 가지고 훨씬 더 오래 고민해야 합니다. 한 문제당 한두 달, 길게는 1년 이상 걸리기도 하죠. 이렇게 오랜 시간을 버티지 못하고 수학을 그만두는 사람도 있습니다. 그만큼 한 문제를 오랫동안 고민하는 습관이 필요한데 폴리매스에서 비슷한 경험을 해볼 수 있죠. 친구들끼리 논의하며 한 문제를 두고 약 한 달이라는 긴 시간동안 고민하니까요. 또, 한 문제를 긴 시간동안 고민하며 풀어보면 내가 수학자로써 성향이 맞는지도 시험해 볼 수 있습니다.

 

게임은 수학 문제를 푸는 것과 성격이 정반대라고 생각합니다. 특히 월드 오브 워크래프트 같은 게임은 10-20분 또는 길면 1시간 동안 노력하면 그 안에 보상이 오죠. 수학은 하루, 이틀 또는 한두달 고민해도 보상이 전혀 없을 수도 있어요. 제가 대학원생일 때 1년 동안 고민한 문제가 있었는데, 어느 한 부분이 틀리는 바람에 논문으로 제출하지 못했습니다. 후에 다른 사람이 다른 방법으로 풀어 논문을 내냈죠. 이렇게 되면 그동안 노력했던 1년이라는 기간이 사라집니다. 이렇듯 이런 시간을 참아내는 인내심이 필요하죠.

 

 

Q. 교수님의 경험상 수학 실력을 기르는 가장 좋은 방법은 무엇인가요?

먼저 학교 성적을 올리는데 도움이 되는 건 역시 문제를 많이 풀어보는 겁니다. 수학에 흥미를 가지거나 내공을 쌓으려면 교양 서적을 포함해 수학과 관련된 책을 많이 읽어야 한다고 생각해요.

 

학생들을 가르치다 보면 배우는 내용을 빠삭하게 전부 이해하고 다음으로 넘어가려고 하는데, 그렇게 할 필요 없어요. 완벽하지 않더라도 어느 정도 이해했다고 생각하면 다음 단계로 넘어가는 게 좋아요. 다음 단계에서 무슨 일이 벌어지고 있는지를 알고 나서 전 단계로 돌아가면 왜 그 개념을 배웠는지 알 수 있으니까요. 다양한 분야의 수학을 접해보고 알아두는 것도 도움이 되죠.

 

 

Q. 마지막으로 폴리매스 친구들에게 한 마디 부탁드려요! 

문제가 어려운 것 같아 죄송합니다. 그런데 한편으로는 친구들에게 도전 정신이 필요하다고 생각해요. 혹시 문제가 너무 어려우면 수학동아 폴리매스 홈페이지에 댓글을 남겨주세요. 수학동아 기자 분들과 논의해 난이도를 조정해보도록 하겠습니다.

 

그리고 안 풀린다고 해서 바로 포기하지 말고, 하루나 이틀 정도 쉬다가 다시 풀어보세요. 갑자기 아이디어가 떠오를 수도 있으니까요!

 

 

 

 

-끝-

 

  • 폴리매스 문제는 2019년도 정부의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물입니다.

  • ☎문의 02-6749-3911