The National Institute for Mathematical Sciences (NIMS) presents a very special NIMS-IMAGINARY exhibition in collaboration with the ICM committee and the Mathematisches Forschungsinstitut Oberwolfach (MFO). It will feature the best of all IMAGINARY modules of the last years and a lot of new software, images, films and sculptures. It will be the biggest IMAGINARY exhibition shown so far.
The Sphere of the Earth
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이 전시는 지도 제작의 수학과 이에 숨어있는 구면의 기하학을 탐구합니다. 구면의 기하학적 성질은 평면과는 매우 다르므로 어떤 지도도 둥근 지구를 왜곡 없이 정확히 나타낼 수는 없습니다. 이 프로그램 모듈은 몇 가지 기하학적 성질을 기준으로 여러 가지 지도 투영법을 비교하고, 이들에서 어떤 식으로 지도의 왜곡이 나타나는지 및 완벽한 지도를 왜 만들 수 없는 것인지를 체감할 수 있을 것입니다.
구면 모양의 지구를 평평한 지도 위에 나타내는 지도 제작법의 문제는 역사적으로 항해, 위치 계측, 국경 측량, 토지 소유권 등에서 나타나는 중요한 수학적 문제였습니다. 기하학에서 매우 중요한 가우스의 위대한 정리(Theorema Egregium) 는 지구를 평면에 정확히 모든 거리의 비율을 보존하며 나타내는 방법은, 즉 ‘완벽한 지도는 존재할 수 없다’는 사실을 알려줍니다. 그러나 역설적으로 이는 지도 제작법이 중요한 학문이 되는 이유인데, 지구를 비슷하게 표현하는 문제를 어떻게 풀지에 따라 여러 가지 다양한 지도들을 생각할 수 있기 때문입니다.
이 전시에서는 실제 지구본과 비교할 수 있는 여섯 가지의 지도 투영법을 보여줍니다. 모든 지도는 최대한 1:1의 축척에 가깝게 지구본을 묘사하지만, 어느 지도에서나 왜곡되는 부분을 찾아볼 수 있습니다. 우리는 이와 더불어 여러 가지 활동들과 지도들의 성질을 탐구할 수 있는 도구들을 제시합니다.
전시의 두 번째 부분인 이 프로그램 “The sphere of the Earth”는 각각의 지도에 티소 타원(Tissot’s indicatrix, Tissot’s ellipse)이라 불리는 영역을 표시합니다. 티소 타원은 지도의 왜곡을 이해하는 데 도움이 되는 수학적 시각 장치입니다. 지도 위에서 마우스를 움직이면 이 티소 타원이 커서 주변에 그려지는데, 이는 실제 지구상에서의 원과 대응됩니다. 하지만 지도의 왜곡이 이 원 모양을 일그러지게 만들고, 이를 지도 각각에서 관찰하면 지도 투영법의 성질을 파악할 수 있습니다.
업로드한 파일이 포스터 크기의 여섯 개의 지도, 지도들을 생성한 스크립트 프로그램, 티소 타원을 보여주는 프로그램, 기술적 안내문과 학습 활동 제안이 포함되어 있습니다.
이 전시는 “Mathematics of Planet Earth 2013” 공모전에서 최고상을 수상했습니다.