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펼치면 입체가 튀어나오는 팝업북은 종이를 잘라 여러 가지 모양을 만드는 예술인 ‘키리가미’의 원리를 이용한 것입니다. 그런데 최근 미국 연구팀이 키리가미를 이용하면 종이뿐만 아니라 어떤 물질이든 다양한 모양으로 만들 수 있다는 수학적 근거를 제시했습니다.

종이를 접어서 입체를 만드는 종이접기와 달리 키리가미는 평면 형태의 물체를 특정 패턴으로 잘라 유연성에 변화를 줘 입체를 만듭니다. 락쉬미나라야난 마하데반 미국 하버드대학교 응용수학과 교수팀은 키리가미 테셀레이션으로 원하는 모양을 설계할 수 있는 패턴을 만드는 방법을 찾았습니다. 얇게 펼쳐진 물체를 어떤 패턴으로 자르면 원하는 3차원 모양을 만들 수 있는지 알아낸 겁니다.

연구팀은 수학적인 최적화 접근법을 써서 절단 패턴을 찾은 뒤 실험을 통해 실제로 원하는 입체 모양을 만들 수 있다는 것을 확인했습니다. 그리고 이 방법을 물질의 절단 패턴을 응용한 건축 구조물을 만드는 데 활용할 수 있을 것으로 전망했습니다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 머티리얼스’ 8월 19일자에 게재됐습니다.