“피터팬 이놈! 이번에야말로 가만 두지 않겠다!”
“잠깐만 후크! 매일 이렇게 똑같은 곳에서 싸우는 것도 지겹지 않냐? 우리가 네버랜드에서 싸우기 시작한 지도 벌써 111년이나 됐잖아?”
“인간 세상으로 여행을 떠난 팅커벨에게서 편지가 왔는데, ‘네덜란드’라는 곳에 가면 우리 네버랜드를 환상적으로 바꿀 수 있는 놀라운 것들을 볼 수 있을 거래.”
“그게 정말이야? 그 편지 이리 내 봐!”
피터팬에게.
잘 지내고 있니? 네버랜드를 떠나온 지도 벌써 한 달이 넘었구나. 후크 선장은 여전히 귀찮게 굴지?
너에게 기쁜 소식을 전하려고 이렇게 펜을 들었어. 나는 지금 우리가 살고 있는 네버랜드와 이름이 비슷한 네덜란드라는 나라에 와 있어. 그런데 이곳을 여행하던 중에 놀라운 것들을 발견했지 뭐니? 우리 네버랜드를 새롭게 바꾸는 데 참고할 만한 신기한 예술 작품들이야.
여기 내가 찍은 작품 사진을 한 장 붙여 보낼게. 어때? 건물 꼭대기에 있는 계단이 올라가는 듯하면서도 내려가고, 영원히 반복되는 모습이지? 그림을 잘 살펴봐. 각 변과 연결된 벽면의 넓이가 달라. 하지만 계단 때문에 벽면의 높이가 계속해서 달라지면서, 각 벽면의 넓이가 같은 비율인 것처럼 느껴지지. 그래서 계속 올라가면서도 제자리로 돌아오는 영원히 반복되는 공간이 만들어지는 거야.
저런 곳이라면 후크 선장을 놀리고 도망쳐도 절대로 잡히지 않을 거야. 인간들은 저런 모습을 ‘착시’라고 부르는데, 실제로는 만들 수 없고 상상 속에서나 가능한 모양이라고 해. 하지만 우리 네버랜드에서는 저런 공간도 충분히 만들 수 있지 않을까?
이곳에는 저런 그림이 정말 많아. 그런데 설명을 들어 보니, 모두 ‘마우리츠 코르넬리스 에스허르(에셔)’라는 사람이 만들었다고 해. 인간 세계에서는 만들 수 없는 이런 환상적인 모습을 표현하다니, 정말 상상력이 대단하지? 네덜란드 곳곳에 있는 그의 작품을 꼼꼼히 살펴보면 분명 네버랜드를 새롭게 바꿀 아이디어를 얻을 수 있을 거야!
-너의 소중한 친구 팅커벨.
에스허르의 고향, 네덜란드로!
팅커벨 요 앙큼한 것이 나를 골탕먹일 계획을 세우고 있었구만! 하지만 이 그림은 참 매력적이군. 좋다, 피터팬! 지금 당장 네덜란드로 안내하도록!
급하시기는~. ‘아는 만큼 보인다’는 말도 몰라? 떠나기 전에 먼저 에스허르에 대해 공부부터 하라고~.
좌절을 극복한 예술가, 에스허르
에스허르는 1898년 네덜란드 북부의 ‘레이와르덴’에서 토목기사의 막내아들로 태어났다. 어린 시절 몸이 약하고 공부를 잘하지 못했던 그가 유일하게 자신 있었던 과목은 미술이었다. 하지만 몸이 약한 에스허르는 학업을 감당하기 어려웠고, 공식적으로는 중학교도 졸업하지 못했다.
건축가가 되고 싶었던 에스허르는 네덜란드 ‘델프트’에 있는 건축학교에 들어갔지만, 결국 또 학업을 마치지 못했다. 그리고 다시 ‘하를렘’이라는 곳에서 건축과 장식 예술을 가르치는 학교에 들어갔는데, 이곳에서 힘들기만 했던 에스허르의 인생에 변화가 찾아왔다. 에스허르의 그림을 본 선생님이 미술을 계속 해 보라며 에스허르를 격려한 것이다. 용기를 얻은 에스허르는 이때부터 미술에 몰두하게 된다.
재능을 인정받고 미술가의 길을 걷기 시작했지만, 에스허르의 작품이 처음부터 대중들에게 큰 관심을 받았던 것은 아니었다. 그의 작품은 대부분 화려하지 않은 판화 작품이었고, 당시 유행하던 입체주의★ 같은 미술 사조와도 거리가 멀었기 때문이다.
하지만 53세가 되던 해인 1951년에 에스허르의 작품이 전세계에 발행되는 잡지인 ‘타임’지에 소개되면서 큰 계기가 찾아온다. 수학자들을 중심으로 많은 사람들이 에스허르의 작품에 관심을 갖기 시작한 것이다.
입체주의★ 3차원 입체인 사물의 모습을 원통이나 원기둥, 구 같은 기하학적인 형태로 재구성해 2차원 평면에 표현하는 미술의 한 분야.
에스허르의 집에는 에스허르가 없다?
유명 잡지에 소개되면서 세계적인 관심을 받았지만, 에스허르는 고향인 네덜란드에서만큼은 여전히 큰 관심을 받지 못했다. 램브란트와 빈센트 반 고흐, 몬드리안 같은 뛰어난 화가들이 많았기 때문일까? 네덜란드 사람들은 에스허르의 작품이 익숙하긴 하지만, 그가 네덜란드 사람인지 아는 사람은 많지 않다. 그래서인지 보통 유명한 미술가들의 생가가 잘 보존돼 있는 반면, 에스허르가 태어난 레이와르덴의 집은 현재 도자기박물관으로 쓰이고 있다.
하지만 에스허르의 삶의 흔적을 따라가다 보면 곳곳에서 에스허르가 남긴 수학 예술 작품들을 발견할 수 있다. 한 예로, 미술에 대한 재능을 인정받은 곳인 하를렘에는 그가 ‘지역 물관리 본부’라는 공공기관에 만들어 준 장식용 기둥이 남아 있다. 반복되는 패턴을 원기둥에 두른 이 작품은 지역 물관리 본부라는 설치 장소에 걸맞게 개구리가 물고기로 변하고, 또 물고기가 배로 변한 뒤 다시 새로 변해서 날아가는 모습을 형상화했다.
또한 그가 가장 오랜 시간 동안 작품활동을 하며 보낸 ‘바른’ 지역 근처의 대도시 ‘위트레흐트’에 있는 공동묘지 추모관에도 그의 작품이 남아 있다. “웬 공동묘지에 수학 예술작품이?”라고 의아해 할 수도 있지만, 이 작품은 삶과 죽음에 대한 에스허르의 고민이 담긴 뛰어난 2차원 평면 테셀레이션 작품이다.
동심원 안에서부터 점점 크기가 커지면서 나선 모양으로 바깥으로 돌아 나오는 흰 물고기들은 탄생과 성장을 의미한다. 그리고 바깥에서부터 점차 작아지면서 원 안으로 돌아들어가는 검은 물고기들은 점점 죽음을 향해 가는 인생을 표현한 것이다. 태어나고 되돌아가는 곳이 같다는 철학적인 깨달음을 수학적인 기법으로 표현한 걸작이라고 할 수 있다.
에스허르에 대한 모든 것을 한자리에서 만난다!
위대한 작가의 집을 다른 용도로 쓰고 있다니, 조금 섭섭한걸? 에스허르가 만든 수학 예술작품을 조금 더 감상하고 싶은데, 이게 다냐?
흠~, 어디 보자. 팅커벨의 편지에는 ‘헤이그’라는 곳으로 오라고 써 있는데?
에스허르를 만나고 수학예술을 배우는 곳, 에스허르 박물관
2002년에 개장한 에스허르 박물관은 3층 건물에 에스허르의 작품 약 130점을 모아 놓은 곳이다. 특히 이곳은 지난 1901년부터 90년대 초까지 네덜란드 여왕들이 겨울에 궁전이나 집무실로 사용하던 역사적인 곳이기도 하다. 네덜란드 정부에서는 네덜란드 문화 발전에 큰 영향을 미친 예술가의 박물관으로 이 궁전을 사용하기로 했고, 그 결과 에스허르의 박물관이 탄생할 수 있게 됐다.
현재 에스허르 박물관은 매년 전세계에서 찾아오는 10만 명 이상의 관람객들에게 에스허르의 작품을 소개하고, 에스허르에 대해 잘 몰랐던 네덜란드 사람들에게도 에스허르를 알리는 역할을 하고 있다. 특히 박물관은 에스허르의 초기 작품에서부터 말년의 작품까지 순서대로 감상하면서 그의 수학 예술 세계가 어떻게 발전해갔는지 알 수 있게 구성되어 있는데, 그 내용이 매우 흥미롭다.
본격적으로 그림을 그리기 시작할 무렵 에스허르는 꽃이나 나무, 풍경, 인물 등을 즐겨 그렸다. 하지만 스물 세 살이 되던 해 부모님과 함께 떠난 이탈리아 여행에서 에스허르는 큰 변화를 맞게 된다.
에스허르가 태어난 네덜란드는 어딜 가도 평지밖에 없는 ‘평평한 땅’이다. 가장 높은 곳이 해발 322m에 불과할 정도로 평면적인 나라다. 하지만 에스허르가 방문한 이탈리아는 평야 면적이 국토의 20%밖에 되지 않는 ‘울퉁불퉁’한 땅으로, 최고 4000m에 이르는 높은 산들이 즐비하다.
난생 처음 이처럼 입체적인 세상을 만난 에스허르는 큰 충격을 받고, ‘각도’나 ‘시각적인 관점’이라는 주제에 관심을 갖게 된다.
에스허르 박물관 최고의 볼거리 Best 3!
➊ 중력의 법칙을 거스르는 신기한 착시, <;폭포>;
가장 유명한 에스허르의 작품 중 하나인 <;폭포>;는 영국 수학자이자 물리학자인 로저 펜로즈가 개발한 착시 도형인 ‘펜로즈 삼각형’을 활용한 작품이다. 펜로즈 삼각형은 보는 방향에 따라서 마치 삼각형처럼 보이지만, 사실은 세 변이 직각으로 꺾인 입체도형이다. <;폭포>;에서도 물이 흘러가는 길이 삼각형처럼 보이지만, 사실은 직각으로 꺾인 불가능한 구조다.
➋ 2차원 테셀레이션과 3차원 입체의 조화, <;도마뱀>;
에스허르는 테셀레이션이 가진 ‘평면성’이라는 한계를 뛰어넘고 싶어 했다. <;도마뱀>;은 그 바람을 표현한 작품으로, 그림 안에 있는 테셀레이션에서 튀어나온 도마뱀이 다시 그림 안으로 기어들어가는 모습을 나타냈다.
➌ 테셀레이션의 끝판왕! 7m 길이의 대작, <;변형Ⅲ>;
<;변형Ⅲ>;은 에스허르가 알람브라 궁전에서 영감을 받아 만들기 시작한 테셀레이션 작품 중 가장 긴 작품이다. 알람브라 궁전의 테셀레이션이 평면에 같은 무늬를 규칙적으로 채워 넣은 것이었다면, 에스허르는 한 모양이 다른 모양으로 변하면서 평면을 빈틈 없이 채워나가는 변형 테셀레이션을 선보였다.
특히 <;변형Ⅲ>;는 우체국의 주문을 받아 만든 것으로, 중간에 편지가 날개를 달고 날아가는 재미있는 모습을 그려 넣었다.
수학으로 만드는 놀라운 상상의 세계!
오오~. 떠오른다, 영감이 떠올라! 좋아, 빨리 돌아가서 네버랜드를 새롭게 꾸며 보자!
잠깐~! 영감이 떠올랐다고 무턱대고 돌아가면 어떡해? <;폭포>; 얘기 못들었어? 수학자들의 도움을 받아야 환상의 나라를 만들 수 있다고!
수학과 예술로 맺어진 우정
테셀레이션과 착시를 중심으로 자신만의 수학예술 분야를 개척한 에스허르는 사실 수식과는 거리가 멀었다. 어릴 때부터 수학을 잘하지 못했고, 수학 예술작품을 만들면서도 늘 수식을 어려워했다. 하지만 에스허르는 캐나다 수학자인 도널드 콕스터와 오랫동안 편지를 주고받으며 수학적 상상력을 펼치는 데 도움을 받았다.
‘기하학의 사도’라고 불릴 정도로 권위 있는 기하학자였던 콕스터는 1954년 네덜란드 암스테르담에서 열린 세계수학자대회에서 에스허르의 작품을 처음 만난 뒤, 에스허르에게 직접 편지를 보냈다. 그리고 그의 작품 속에 담긴 수학적인 의미를 설명해 주었다.
에스허르는 콕스터를 통해 평면을 빈틈 없이 덮을 수 있는 합동인 도형이 정삼각형과 정사각형, 그리고 육각형이라는 사실을 알게 됐다. 또한 테셀레이션이 수학자와 과학자들이 함께 연구하는 ‘결정학’이라는 분야와 관련돼 있다는 사실도 알게 됐다.
뿐만 아니라 에스허르는 더 이상 창의적인 아이디어가 떠오르지 않아 작품 활동이 침체에 빠졌을 때, 콕스터의 도움을 받아 한 걸음 더 나아갈 수 있었다. 콕스터가 쌍곡선과 구를 이용해서 작도한 대칭 도형을 보고 ‘원의 중심으로 갈수록 도형들이 점차 가까워지고, 주변부로 가면서 패턴의 크기를 줄이는 방법’을 고민하기 시작한 것이다. 그 결과 <;원 극한Ⅲ>;라는 새로운 형태의 작품을 만들 수 있게 되었고, 이를 계기로 에스허르의 작품세계는 훨씬 넓어졌다.
비록 에스허르가 수식을 이해할 수 없어서 생기는 소통의 한계도 있었지만, 두 사람은 수학과 예술을 사랑하는 공통점 덕분에 국경을 초월한 우정을 쌓을 수 있었다.
에스허르와 콕스터처럼 수학으로 논다!
에스허르 이후 많은 예술가들과 수학자들은 직접 수학 예술작품을 만들거나 서로 도움을 주면서 수학 예술의 세계를 발전시키고 있다. 그 중에서 네덜란드 에인트호번 공대 잭 반 위크 교수와, 캐나다 워털루대 수학자 데이비드 스워트 씨는 마치 에스허르와 콕스터가 그랬던 것처럼 함께 협력해서 수학 예술작품을 만들고 있다.
두 사람이 만든 수학 예술작품은 ‘지구는 평평하다’라는 독특한 제목으로, 둥근 지구를 평면적인 지도로 나타내는 다양하고 재미있는 방법을 연구했다.
둥근 구 모양인 지구를 가장 처음 평면으로 나타낸 사람은 16세기 지도제작가 메르카토르다. 메르카토르가 만든 지도 제작법은 구 모양인 지구 표면을 원통에 투영한 뒤, 원통을 잘라서 직사각형의 평면 위에 지구가 나타나도록 한 것이다. 하지만 이 방법은 구 모양을 원통 형태로 변형시킨 것이기 때문에 극지방의 모양을 어마어마하게 왜곡시킨다. 그래서 아프리카 대륙의 4분의 1에 불과한 그린란드의 면적이 아프리카 대륙과 똑같아 보인다.
반면 위크 교수와 스워트 박사는 지구의 모습을 왜곡시키지 않고, 마치 종이접기 모형처럼 접어서 다시 구형을 만들 수 있는 다양한 모양의 평면 지도를 만들었다. 두 사람이 사용한 방법은 구를 수많은 조각의 다각형으로 나눈 뒤에, 연속된 다각형을 다양한 방법으로 쪼개어 평면으로 펼치는 것이다. 이렇게 만든 지도는 메르카토르의 지도와 달리 왜곡이 없을 뿐 아니라, 마치 예술처럼 다양한 모습으로 표현할 수 있는 장점이 있다.
‘기하학의 사도’라고 불릴 정도로 권위 있는 기하학자였던 콕스터는 1954년 네덜란드 암스테르담에서 열린 세계수학자대회에서 에스허르의 작품을 처음 만난 뒤, 에스허르에게 직접 편지를 보냈다. 그리고 그의 작품 속에 담긴 수학적인 의미를 설명해 주었다.
에스허르는 콕스터를 통해 평면을 빈틈 없이 덮을 수 있는 합동인 도형이 정삼각형과 정사각형, 그리고 육각형이라는 사실을 알게 됐다. 또한 테셀레이션이 수학자와 과학자들이 함께 연구하는 ‘결정학’이라는 분야와 관련돼 있다는 사실도 알게 됐다.
뿐만 아니라 에스허르는 더 이상 창의적인 아이디어가 떠오르지 않아 작품 활동이 침체에 빠졌을 때, 콕스터의 도움을 받아 한 걸음 더 나아갈 수 있었다. 콕스터가 쌍곡선과 구를 이용해서 작도한 대칭 도형을 보고 ‘원의 중심으로 갈수록 도형들이 점차 가까워지고, 주변부로 가면서 패턴의 크기를 줄이는 방법’을 고민하기 시작한 것이다. 그 결과 <;원 극한Ⅲ>;라는 새로운 형태의 작품을 만들 수 있게 되었고, 이를 계기로 에스허르의 작품세계는 훨씬 넓어졌다.
비록 에스허르가 수식을 이해할 수 없어서 생기는 소통의 한계도 있었지만, 두 사람은 수학과 예술을 사랑하는 공통점 덕분에 국경을 초월한 우정을 쌓을 수 있었다.
에스허르와 콕스터처럼 수학으로 논다!
에스허르 이후 많은 예술가들과 수학자들은 직접 수학 예술작품을 만들거나 서로 도움을 주면서 수학 예술의 세계를 발전시키고 있다. 그 중에서 네덜란드 에인트호번 공대 잭 반 위크 교수와, 캐나다 워털루대 수학자 데이비드 스워트 씨는 마치 에스허르와 콕스터가 그랬던 것처럼 함께 협력해서 수학 예술작품을 만들고 있다.
두 사람이 만든 수학 예술작품은 ‘지구는 평평하다’라는 독특한 제목으로, 둥근 지구를 평면적인 지도로 나타내는 다양하고 재미있는 방법을 연구했다.
둥근 구 모양인 지구를 가장 처음 평면으로 나타낸 사람은 16세기 지도제작가 메르카토르다. 메르카토르가 만든 지도 제작법은 구 모양인 지구 표면을 원통에 투영한 뒤, 원통을 잘라서 직사각형의 평면 위에 지구가 나타나도록 한 것이다. 하지만 이 방법은 구 모양을 원통 형태로 변형시킨 것이기 때문에 극지방의 모양을 어마어마하게 왜곡시킨다. 그래서 아프리카 대륙의 4분의 1에 불과한 그린란드의 면적이 아프리카 대륙과 똑같아 보인다.
반면 위크 교수와 스워트 박사는 지구의 모습을 왜곡시키지 않고, 마치 종이접기 모형처럼 접어서 다시 구형을 만들 수 있는 다양한 모양의 평면 지도를 만들었다. 두 사람이 사용한 방법은 구를 수많은 조각의 다각형으로 나눈 뒤에, 연속된 다각형을 다양한 방법으로 쪼개어 평면으로 펼치는 것이다. 이렇게 만든 지도는 메르카토르의 지도와 달리 왜곡이 없을 뿐 아니라, 마치 예술처럼 다양한 모습으로 표현할 수 있는 장점이 있다.