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개미들의 이동 경로와 렌즈 모양 장애물 사이의 관계를 연구한 최지범 연구원을 만나봤어! 최 연구원은 어떻게 우리의 행동을 설명하는 수학적인 원리를 밝힌 걸까?

_ INTERVIEW

Q  이번 연구는 어떻게 하게 됐나요?

함께 연구했던 박사님이 마침 개미 전문가라 평소에도 개미에 관련된 재미있는 이야기를 많이 나누곤 했습니다. 연구의 아이디어도 실험실에서 회의를 하던 중에 얻었습니다. ‘개미도 빛처럼 페르마의 원리를 따르지 않을까?’ 하는 궁금증에 예비 실험을 해보니 정말로 개미들이 페르마의 원리를 따르는 경향을 발견했습니다. 이를 더 발전시켜 개미와 렌즈 모양 장애물 실험을 했습니다.

Q  연구에서 인상 깊었던 일은 무엇이었나요?

실험 결과를 확인할 때 정말 긴장했는데, 제 가설과 실험 결과가 일치해서 “어, 진짜 그러네?”라고 말했던 기억이 납니다. 왜냐면 실험을 하고 자료를 정리하며 분석할 때는 제가 제대로 하고 있는지 알 수 없기 때문이죠. 한 번은 실험한 뒤 자료를 분석하는데, 실험구역 안으로 외부에서 개미가 풀을 타고 넘어온 것을 뒤늦게 발견했습니다. 결국 그 때 했던 실험은 주변 풀을 정리하고 다시 했죠.

Q  평소에도 개미에 관심이 많았나요?

예전에는 관심이 많지 않았습니다. 그런데 연구실에서 개미 이야기를 나눌 기회가 많았고, 그 영향을 많이 받아서 개미에 관심이 생겼어요. 또 사회성을 가진 개미의 특성이 매력적이었고, 개체수가 많아 많은 데이터를 모아 결과를 분석할 수 있다는 점도 좋았죠.

Q  요즘 어떤 연구를 하고 있나요?

저는 생물에서의 여러 문제를 수학으로 해결하는 데 재미를 느낍니다. 앞서 소개한 연구도 ‘개미에게 수학의 최적화 법칙이 실제로 적용될까?’라는 의문에서 시작됐죠. 그래서 평소에 동물들이 수학적 최적화를 따르는지 알아보는 연구를 합니다. 요즘은 ‘부모 동물은 성별이 다른 자식에게 먹이를 줄 때 어떤 차이가 있고 이를 예측할 수 있을까?’라는 주제에 대해 연구하고 있습니다.

Q  수학동아 독자들에게 조언 부탁합니다.

저는 수학과 관련된 연구를 하고 있지만, 제가 쓰는 수학은 어렵지 않습니다. 고등학교 수준의 수학도 많죠. 수학을 공부할 때 공식과 개념에 담긴 의미를 자신의 것으로 만든다면, 수학적 사고력을 기르는 데 도움이 많이 될 거예요!

최 연구원은 “생물체를 이용한 실험은 조건을 바꾸는 것이 어렵다”며 “이럴 때 시뮬레이션을 이용한다”고 말했어. ‘만약 개미가 이렇게 움직이면 어떻게 될까?’라는 의문이 떠오른다면, 나머지 조건을 동일하게 두고 원하는 조건만 바꿔서 결과를 예측하는 거야. 최 연구원은 “모형을 정확하게 세웠다면 실제 결과도 그렇게 나올 것”이라고 덧붙였지. 모형으로 우리 개미들의 움직임을 파악할 수 있다니, 너무 신기하잖아! 그래서 최 연구원은 수학동아 독자들에게 ‘파이썬’이라는 코딩 언어로 해볼 수 있는 간단한 시뮬레이션 문제를 내줬어. 시뮬레이션에 관심이 있는 친구들은 한번 도전해 봐! 그럼 우리는 이만 사탕 보물을 가지고 집으로 돌아갈게!