침투 이론으로 산불 진행 예측
수학동아 2024년 04호
2023년 4월 홍성, 당진, 부여 등 총 12곳에서 연쇄적으로 3일 동안 대형 산불이 발생해 큰 피해를 봤다. 우리나라 산처럼 나무가 다닥다닥 붙어 있는 숲에서는 한 지점에서 시작된 불이 금세 주위로 번질 가능성이 크다. 숲속 나무 밀도에 따라 산불의 진행 정도를 예측하는 수학 이론이 있다. 바로 ‘ ...
2023년 4월 홍성, 당진, 부여 등 총 12곳에서 연쇄적으로 3일 동안 대형 산불이 발생해 큰 피해를 봤다. 우리나라 산처럼 나무가 다닥다닥 붙어 있는 숲에서는 한 지점에서 시작된 불이 금세 주위로 번질 가능성이 크다. 숲속 나무 밀도에 따라 산불의 진행 정도를 예측하는 수학 이론이 있다. 바로 ‘ ...
코로나19가 기승을 부릴 때 모두가 두 손 모아 백신을 기다렸다. 백신은 어떤 질병에 대해 몸이 방어할 수 있도록 면역 체계를 준비시키는 의약품을 말한다. 마침내 다국적 제약 기업인 아스트라제네카가 처음으로 코로나19 백신 개발에 성공했고, 2020년 12월부터 전 세계 사람들이 차례로 백신을 접 ...
![[Chapter 3] 사회 문제의 답 찾는다!](http://dl.dongascience.com/uploads/article/thumbnail/202404/Screenshot_2024-03-31_20.41_.05_DE4XSu_.png)
수학은 킹메이커! 우리나라는 5년마다 국가 원수를 직접 뽑는 대통령 선거를 치른다. 대한민국의 미래를 좌지우지할 중대한 행사여서 선거철이면 모두의 관심이 선거 관련 소식에 쏠린다. 그런데 선거와 같은 정치 문제에도 수학의 예측력이 눈에 띄게 발휘된다. 버락 오바마 미국 전 대통령은 ...
총 공격력은 병력의 제곱에 비례하기 때문이다. 란체스터 제곱 법칙에서는 두 미분 방정식을 이용해 병력 변화량을 계산한다. X군대와 Y군대가 전쟁을 치르고 있을 때, 한 군대의 전투력 손실은 다른 군대의 전투력 상승과 비례하고 다른 조건은 영향을 주지 않는다고 가정하자. 각 군대는 병력을 ...
결혼에 막 골인한 신혼부부가 앞으로 백년해로할 가능성은 얼마나 될까? 2009년 미국 수리생물학자 제임스 머레이가 이끄는 연구팀은 부부가 행복하게 함께 살 기 ... 사람들이 느끼는 실제 행복감의 크기는 거의 일치하는 것으로 나타났다. 이로써 행복 방정식의 정확성이 증명된 셈이다 ...
오일러 방정식 등 뉴턴의 제2법칙인 가속도의 법칙을 바탕으로 하는 식들이 포함된다. 이 방정식에 온도와 질량은 항상 일정하다는 법칙을 더하면 기상 모형이 된다. 그런 다음 기상 모형은 ‘자료 동화’를 거친다. 자료 동화는 실제 관측한 기상 자료와 기상 모형이 예측한 값을 모두 고려해 ...
지진은 발생 즉시 넓은 범위에 큰 피해를 주는 무시무시한 자연재해다. 그러나 지진이 언제 어디에서 발생할지 예측하기는 어렵다. 하지만 특정한 소리를 식별하면 지진의 전조 현상을 파악할 수 있다는 연구 결과가 있다. 2019년 미국 로스 앨러모스 국립연구소 연구팀은 직접 만든 2차원 수치예 ...
여러 개 그린다. 그런 다음 예측한 그래프와 나이대별 데이터가 가장 가까운 그래프를 방정식으로 찾는다. 이때 전통적인 전염병 모형을 상황에 맞게 바꾼 수학 모형을 활용한다. 그러면 새로운 데이터가 들어왔을 때 확진자 나이 정보만 넣으면 비슷한 그래프를 그릴 수 있는 일종의 기울기와 같은 ...
돌아다니는 상황을 설정했다. 프로그램에 마구잡이로 돌아다니는 범죄자를 변수로 넣어 방정식을 푼 결과, 놀랍게도 그 사람이 일으킨 범죄 정보로 그려진 지도가 이 지역에서 바로 전년도에 실제로 일어난 범죄 장소와 일치하는 것으로 나타났다. 또한 이 프로그램에서 우발적인 범죄가 일어나는 ...
소설 에 등장하는 수학자 해리 셀던은 개개인의 행동을 예측하는 방정식을 이용해 은하 제국의 미래를 예측한다. 곧 중앙 권력이 부패하고 장군들이 반란을 일으켜 제국이 폐허가 될 거라고 말이다. 평화와 번영이 가득할 것 같았던 은하 제국은 몇 세기가 지나자 셀던의 예언대로 ...