안녕하세요~(다소곳)

우리의 아름다운 문화를 소개해 줄 가이드 박성현 기자입니다.

오늘 우리가 감상할 문화재는 바로~ 경주 불국사입니다.

경주에는 첨성대, 불국사 등 많은 문화유산이 존재합니다.

특히 불국사는 다보탑, 석가탑, 석굴암 등으로 특히 유명합니다.

치밀한 설계의 완성도와 아름다움이 특징이죠.

<불국사에 담긴 역사>

대부분의 사람들은 신라의 김대성이 불국사를 지었다고 알고 있으며, 실제로 삼국유사에도 그렇게 기록되어 있습니다.

그러나 역사학자들은 불국사고금창기의 기록을 좀 더 정확하다고 보고 있습니다. 그에 의하면 불국사는 신라의 법흥왕 때부터 이미 지어지기 시작했지만 김대성이 오늘날의 모습으로 완공했다고 합니다.

불국사 역시 역사적으로 많은 수난을 겪었습니다. 임진왜란 때는 불에 탔고, 일제 강점기에는 많은 유적들이 약탈당했죠.

또한 시간을 지나 복원 과정에서 오히려 훼손된 부분도 있다고 합니다.

 <불국사에 담긴 수학>

1. 불국사의 무게중심?

다들 한 번씩은 불국사에 가봤을 것입니다. 가보지 못했더라도 사진을 통해 대웅전과 다보탑, 석가탑은 보셨을 텐데요.

그런데 다보탑과 석가탑에 가려진 오늘의 주인공, 석등도 보셨나요?

다보탑과 석가탑에 가려져 있었던 석등이 보이시나요? 석등은 말 그대로 돌로 만든 등입니다.

그런데 저 석등에 어떤 수학이 숨어 있을까요?

감 잡으셨나요? 네, 맞습니다!

석등은 대웅전과 석가탑, 다보탑의 중심에 있습니다. 그냥 중심이 아니라 바로 '무게중심'에 말이죠.

무게중심이란 삼각형의 세 꼭짓점에서 각각 대변의 중점을 이은 세 선분이 만나는 점입니다.

그런데 삼각형에는 항상 무게중심이 있을까요?

'스포일러'를 해드리자면 맞습니다. 그러면 증명을 해보여야겠죠?

삼각형 ABC가 있습니다. 점 A와 점 B에서 각각 대변의 중점에 선을 긋고 두 선의 교점을 G라고 해봅시다.

점 C에서 점 G에 선분을 그었을 때, 만약 선분 CG의 연장선이 항상 그 대변의 중점을 지난다면 무게중심이 있음을 증명할 수 있겠죠?

자, 높이와 밑변의 길이가 각각 같은 두 삼각형은 넓이가 같습니다.

따라서 삼각형 BDG와 삼각형 ADG의 넓이가 같다면 선분 AB와 선분 BD의 길이가 같다는 것도 증명이 되겠죠?

일단 삼각형 ABF = 삼각형 AFC이고, 삼각형 GBF = 삼각형 GFC이니 삼각형 ABG = 삼각형 AGC입니다.(1)

마찬가지로 삼각형 ABG = 삼각형 BCG입니다.(2)

(1), (2)에 의해서 삼각형 GBC = 삼각형 GCA입니다.

이제 점 A, 점 B에서 선분 CD와 그 연장선에 내린 수선의 발을 각각 점 I, 점 H라고 합시다.

아까 삼각형 GBC = 삼각형 GCA라고 했는데 선분 CG를 밑변으로 보면 높이인 선분 BH와 선분 AI의 길이가 같게 됩니다!

마지막으로 삼각형 BDG와 삼각형 ADG를 각각 선분 DG를 밑변으로 볼 때 높이는 선분 BH와 선분 AI이고, 이 둘의 길이가 같으니 삼각형 BDG = 삼각형 ADG입니다. 따라서 선분 AB = 선분 BD이고, 이로서 삼각형의 무게중심의 존재성을 증명했습니다!

과거 백성들은 낮에는 일을 하고 밤에서야 절에 갈 수 있었습니다. 이런 백성들을 비추며 묵묵히 서 있던 석등. 상징적인 중심이 아닌 수학적으로 정확하게 설계된 것이 참 놀랍지 않나요? 과거 우리 선조들의 지혜를 엿볼 수 있는 문화유산이었습니다.

<퀴즈>

불국사는 다보탑, 석가탑, 대웅전을 연결한 삼각형에서 _____심에 위치한다.

1. 내

2. 외

3. 수

4. 방

5. 무게중

6. 농