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[수학 이야기]비율 하나에 이렇게 많은 이야기가 있다고요?(황금비와 금강비에 관한 흥미진진 스토리)

슬기로운 교육

by 슬기토끼 2025. 3. 13. 21:36

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안녕하세요. 슬기토끼입니다.
일상생활에서 혹시 숨은 그림 찾기를 해본 적이 있나요? 옛날 잡지나 퍼즐책에 많이 있었는데  배경 속에 작은 그림들이 숨어 있고, 그것들을 하나씩 찾아내는 재미가 있죠. 놀랍게도, 황금비 역시 세상을 관찰하다 보면 숨은 그림 찾기를 하듯 곳곳에서 발견할 수 있습니다. 황금비는 약 1:1.618 정도의 비율을 말하는데, 이 수치는 생각보다 자연 속, 예술 작품, 건축물 등 다양한 곳에 숨어 있습니다.
사람들은 이 황금비를 조화롭고 아름답다고 느낍니다. 그래서 기원전부터 내려온 긴 역사도 있고, 전 세계 곳곳에서 흥미로운 이야깃거리가 가득합니다.
오늘은 사람들이 매력적으로 생각했던 비율, 황금비(동양의 금강비)에 대해 살펴보도록 하겠습니다. 
(황금비율 자체는 절묘하지만 수학의 이론일 뿐 실재에 적용되는 예는 실제보다 많이 부풀려졌다는 반박도 있습니다. 참고로 살펴보시기 바랍니다.^^)
 
 

 

1. 황금비, 대체 뭐길래?

정의: 황금비는 가로와 세로(혹은 전체와 부분)의 비율이 1 : 1.618 정도가 되는 것을 말합니다.
길이가 1인 막대를 두 조각으로 나누었을 때, ‘짧은 조각을 긴 조각으로 나눈 값’과 ‘긴 조각을 전체 막대로 나눈 값’이 같으면, 그 나누어진 비율이 바로 1.618(황금비)이 됩니다.
 
 
 
 

2. 황금비, 옛날부터 인간을 홀린 매력

○ 유클리드와 고대 그리스의 비율 집착(?)

황금비가 서양에서는 오랜 역사를 지니고 있습니다. 고대 그리스의 수학자 유클리드(기원전 300년경)는 기하학의 기초를 닦은 거장으로, 그의 책 기하학 원론에서 선분을 여러 가지 비율로 나누는 방법을 논했습니다. 그 과정에서 지금의 황금비 개념이 자연스럽게 드러났죠.

흔히 그리스 사람들이 아름다움을 매우 중시했다는 이야기를 들어보셨을 겁니다. 그릇 하나를 만들 때조차도 ‘너의 그릇 둘레와 높이 비율은 몇 대 몇이냐?’며 미적 감각을 자랑했다고 하죠. 이처럼 비율에 관심이 높았던 문화권에서 1.618이라는 신비로운 값이 주목받는 건 당연해 보입니다.

유클리드가 말한 황금비가 이루어진 막대(출처: EBS Math 블로그)

 

유클리드의 황금비 분할(출처: EBS Math 블로그)




○ 파르테논 신전의 황금비

파르테논 신전이 황금비를 사용해 지어졌다는 이야기는 꽤 유명합니다. 신전의 정면 넓이와 높이를 재면 1:1.618에 근접한다는 주장인데요. 다만 ‘건물의 일부가 훼손되거나 보수 과정을 거치며 조금씩 달라졌을 수 있다’는 반론도 있고, ‘정밀하게 황금비를 노렸다’고 단정 짓긴 어렵다는 견해도 많습니다.

하지만 중요한 건, 고대 그리스인들이 아름다운 비례를 위해 치밀하게 건축 설계를 했다는 점입니다. 그들의 설계에 황금비가 우연히 혹은 의도적으로 스며들었을 가능성은 분명히 존재하죠. 

파르테논 신전의 황금비(출처: EBS 다큐 프라임 황금 비율의 비밀)



○ 비너스의 상, 다비드 상, 그리고 모나리자에 담긴 황금비

고대 그리스 조각의 대표작인 비너스의 상(비너스 데 밀로), 르네상스 시대의 거장이 만든 다비드 상(미켈란젤로의 작품), 그리고 레오나르도 다 빈치의 회화 모나리자에도 황금비가 깃들어 있다고 흔히 이야기됩니다.

-비너스의 상: 비너스상의 전체적인 신체 비례를 측정해 보면, 신체 여러 부분이 1:1.618에 가깝습니다. 특히 어깨에서 허리, 허리에서 발끝으로 이어지는 선분들이 황금비에 가깝습니다. 

-다비드 상: 미켈란젤로가 16세기에 조각한 다비드 상은 인체 근육과 균형미의 극치를 보여주는 작품입니다.  배꼽에서부터 머리 정수리까지의 길이와 배꼽에서 발끝까지의 길이 비율이 황금비에 가깝습니다. 

-모나리자: 레오나르도 다 빈치는 비트루비우스적 인간 등으로 유명한 ‘인체 비례 연구’를 수행했습니다. 그의 대표작 모나리자 역시 화면 구도나 인물의 얼굴 비율에 황금비가 반영되었다고 말하죠. 특히 얼굴 폭과 길이, 눈·코·입 사이의 비율 등을 특정 구간으로 나누어 측정하면 황금비 근처의 값이 나온다고 합니다. 

물론 단정적으로 숫자를 따지며 만들었다고 보기는 어렵지만 황금비의 비율이 예술사적으로 조화롭고 아름다움을 느끼게 해주는 요소인것 같습니다. 

 

비너스 상의 황금비(출처: 몬스터 매스 스토리)

 
 
 
 

3. 실생활에서 만나는 황금비, 생각보다 가까운 곳에!

○ 신용카드, 신분증

우리가 지갑 속에 매일 갖고 다니는 신용카드나 주민등록증(또는 운전면허증)도 살짝 1.618과 비슷한 비율을 갖고 있습니다. 국

제 표준 규격에 따르면 가로가 85.60mm, 세로가 53.98mm 정도인데, 나누어 보면 대략 1.586쯤 됩니다. 완벽한 1.618은 아니지

만 상당히 가깝죠. 디자이너들이 사용자의 ‘시각적 편안함’을 생각해서 이 근처 비율을 채택했을 가능성이 큽니다.

신용카드의 가로와 세로비율은 황금비와 비슷한 비율이다.(출처: EBS Math 블로그)

 


○ 자연 속 황금비

-해바라기 씨앗: 흔히 해바라기 씨앗 배열이 황금비에서 파생된 나선 구조와 비슷합니다. 실제로 관찰해보면 나선의 각도가 137.5° 정도로 분포해, 최적의 씨앗 배치를 이룬다고 합니다.

-소라 껍데기: 소라 껍데기의 나선이나, 파인애플 껍질의 격자 패턴 등을 보면 황금비에 근접한 형태가 종종 나타난다고 해요. 완벽하게 딱 1.618로 떨어진다고 단정하기는 어렵지만, 자연의 사물이 굉장히 규칙적이고 아름다운 방식을 택하는 것은 분명 매력적입니다.

결국 ‘정밀하게 재봤더니 정말 1.618이더라!’라고 딱 잘라 말하기는 어렵지만, 자연물에 깃든 질서나 패턴 중에 황금비를 떠올리게 하는 사례가 많다는 점은 무척 흥미롭습니다.

 

 



4. 우리나라의 ‘금강비’, 동양에도 비례감각이!

○ 금강비란 무엇인가?

황금비가 서양적 개념이라면, 우리나라에서는 금강비라는 단어가 있습니다. 금강은 강력함 혹은 모든 번뇌를 깨뜨리는 지혜를 상징하는 말입니다. 사찰 건축물, 석탑, 불상 등에 보이는 전통적 미적 비례를 종종 금강비라고 칭합니다.

수학적으로 ‘금강비가 딱 몇 대 몇이다!’라고 정해진 건 아니지만, 대체로 1.4 정도로 나타난다고 해요. 


○ 문화재에서 발견되는 금강비

-부석사 무량수전, 석굴암등은 전체가 균형감 있게 설계되어 있는데, 이 비율이 1:1.4 정도로 분석된다고 합니다.

-배흘림 기둥: 전통 목조 건축에서 기둥 가운데 부분이 가장 굵고, 위아래로 갈수록 살짝 가늘어지는 독특한 구조가 있어요. 이 곡선 또한 ‘자연스럽고 아름다운 비례’를 만들어낸다고 해석할 수 있습니다.

즉, 동서양 어디서든 멋지다고 느껴지는 건축물에는 저마다 수학적 혹은 문화적 비율 개념이 숨어 있다는 사실이 참 흥미롭지요.

금강비가 적용된 부석사 무량수전(출처: EBS Math 블로그)

 
 

금강비가 적용된 석굴암의 모습(출처: EBS Math 블로그)

 

 



5. 마무리: ‘아름다움을 숫자로 표현한다고?’

처음에는 황금비가 단순히 1.618이라는 숫자에 불과해 보일 수 있습니다. 하지만 주변을 둘러보면, 이 숫자가 얼마나 많은 곳에 숨어 있는지 깜짝 놀라게 되죠. 예쁜 거, 멋진 거라고 불리는 것들의 비율을 재보면 우연히든 의도적이든 황금비에 가깝게 맞춰진 경우를 종종 만나게 됩니다.
더 신기한 건, 우리 전통 건축과 조각에도 금강비라 불리는 비례감각이 숨어 있다는 사실입니다. 결국 동서양을 막론하고, 사람들이 멋지고 편안하다고 느낀 비율이 있었던 거죠.
이렇게 보면 수학이 꼭 교실에서 배우는 딱딱한 공식만이 전부가 아니라, 세상의 아름다움을 이해하는 하나의 언어처럼 느껴지기도 합니다. 이제부터 주변 사물을 볼 때 한 번쯤 이렇게 질문해 보세요. 혹시, 이것은 비율이 어떻게 되지? 길이를 재든, 사진을 찍어보든, 그 과정을 통해 숫자로 표현된 아름다움이라는 새로운 세계를 경험하실 수 있을 겁니다.
 
 
ps: 앞서 안내드린 대로 파르테논 신전이나, 피라미드, 모나리자 등 인류의 건축물이나 예술품은 실제 측정결과와 오차가 있다는 주장도 있습니다. 아직 논란 중이니 참고하시기 바랍니다. 단정적으로 완벽한 황금비다라기 보다는 사람들이 아름다움을 느끼고 좋아하는 비율이라고 접근하시면 좋을 것 같습니다.
 
 
 
 
 

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