시대 관통하는 제주밭담의 놀라운 과학 원리
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[제주 밭담의 비밀] ④ 결론

흔히 '흑룡만리(黑龍萬里)'로 표현되는 제주밭담은 장구한 세월동안 제주선인들이 차곡차곡 쌓아올린 대표적 농업유산이자 생활유산이다. 바람을 걸러내고 토양유실을 막으며 우마(牛馬)로부터 농작물을 보호한다. 농지의 경계표시 기능도 한다. 밭담의 과학성과 창의성, 역사성을 인정받아 2014년 유엔 식량농업기구(FAO)로부터 세계중요농업유산으로 지정됐다. 제주 출신인 이문호 전북대학교 교수가 제주밭담을 과학적으로 분석한 논문을 보내와 네차례로 나눠 소개한다. 이 논문은 올해 러시아 ACCT coding 세계학술대회(10월2~3일)와 한국인터넷방송통신학회지(10월호), 김구학술대회(전북대 개최, 12월6~8일)에서 발표될 예정이다. [편집자 글]

# 글 싣는 순서
① -Ⅰ. 서론
② -Ⅱ. 김구 판관의 밭담 네트워크 / Ⅲ. 밭담구조의 역학적 분석
③ -Ⅳ. 밭담은 가로세로 모서리 안에 큰 돌 작은 돌을 수직으로 붙인다 / Ⅴ. 유전자 '64 Trigram Nirenberg Codon'에 기반한 'Euler' 정리에 의한 밭담 및 스마트폰 코드

④ -Ⅵ. 결론

Ⅵ. 결론

2013년  FAO(Food and Agriculture Organizinge) 세계중요농업유산 등재 및 국가농업유산 제1, 2호로 지정된 ‘제주도 흑용만리 밭담’은 제주 현무암으로 만든 2만2000여km(지구둘레는 4만Km, 지구 둘레의 반)에 달하는 밭 주변의 담으로서 작가 게오르규는 제주 돌담을 “세계적인 명물”로 예찬한 바 있다. 스페인 건축가 안토니오 가우디(1852-1926)는 직선을 없애고 최대한 곡선만으로 건물을 디자인하기 위해 일생을 바쳤다. 신(神)이 만든 자연에 가장 가까운 선은 곡선이라고 믿었기 때문이다. 천체(天體)도, 지구도, 사람도 제주 밭담도 모두 곡선으로 이루어졌다. 사람은 곡선으로 이뤄진 물체를 보거나 만질 때 편안함을 느낀다. 

제주 밭 돌담이 곡선인 이유는 무엇인가? 밭 돌담 곡선은 바람이 많은 제주 기후로부터 작물 보호, 토양과 씨앗의 비산 방지, 우마들의 농경지 침입 방지 및 소유지의 구획을 위하여 고려 시대 고종(1234년) 때 김구 판관(1211-1278)에 의해 붙여졌다. 김구는 고려 고종 때 문신이었던 학자로 초명은 백일(百鎰)이다. 15세 전후에 이름이 구(坵)로 바뀐 것으로 추정한다. 이규보(李奎報)가 천거한 것으로 알려졌는데, 당시 집권자였던 최우(崔瑀)가 이규보에 묻기를 ‘자네를 이어 갈만한자가 누구인가’하니, “학유 최자란 자와 급제 김구가 그 다음입니다‘라고 답했다는 이야기가 전해 내려온다. 그런 김구 판관에 의해 탄생한 제주 돌담은 시커먼 곡선을 모두 이으면 10만 리까지 간다고 하여 흑룡만리(黑龍萬里), 혹은 Black Silk Road라 부르기도 한다. 이 돌담을 통하여 척박한 자연환경과 맞서 싸운 제주인의 개척정신의 상징인 밭 돌담의 곡선지혜를 엿볼 수 있다. 

제주 돌담은 붙여 있는 모양에 따라 외담(한줄 담), 접담(두 줄 담), 잣백담(넓게 쌓은 담), 잡굽담의 하단은 작은 돌, 상부는 큰 돌로 쌓은 담이 있다. 쌓여 있는 위치에 따라 축담(초가의 외벽에 쌓은 담), 올레담(초가로 들어가는 길목에 쌓은 담), 돌담밭(밭담, 밭의 경계에 쌓은 담), 환해장성(바다와 육지 경계지점에 외적의 침입을 막기 위해 쌓은 담), 불턱(해녀들이 물질할 때 옷을 갈아입을 수 있도록 불을 피워 몸을 말리는 공간을 동그랗게 에워싼 담)등이 있다. 모두 곡선이다. 

김구 판관의 밭담 Idea 창안은 세계 과학사적으로 스위스 천재 수학자 Euler 정리보다 549년 앞선 통찰력이었다. ⓒ제주의소리 자료사진
김구 판관의 밭담 Idea 창안은 세계 과학사적으로 스위스 천재 수학자 Euler 정리보다 549년 앞선 통찰력이었다. ⓒ제주의소리 자료사진

필자는 외담인 밭담이 태풍에 안 무너지는 이유를 비직교 대칭 Hadamard 행렬로 수학적 접근으로 풀었다. 외담인 밭담이 50m/s 태풍에 안 무너지는 이유는 첫째, 밭담이 갖는 등속 정지상태 위치 에너지가 일정한 관성을 갖는데 관성원리는 대칭(Symmetry)이고 둘째, 밭담 쌓는 기법이 CWH 비직교 대칭행렬이다. 따라서 밭담이 안과 밖으로 이중 대칭(Double Symmetry)이기 때문이다. 게다가 돌담사이 틈새와 돌 자체의 구멍(Window)이 층류와 난류(Laminar &Turbulent Flow)가 태풍이 유속을 Smoothing하는 이유도 한 몫을 한다. 

밭담 둘레는 사각형 형태로 Eular 정리로 풀 수 있다. 김구 판관의 밭담 Idea창안은 세계 과학사적으로 스위스 천재 수학자 Euler 정리보다 549년 앞선 통찰력이었고 오늘날 DNA 유전자와 접(摺, Folded)는 5G 휴대폰의 수학적 기반을 마련했다. 뿐만 아니라 밭담은 아인슈타인 상대성원리, 에너지 보존법칙에서 관성이 대칭이란 실질적 이론을 실용적으로 보인 훌륭한 예이다. 제안된 Idea는 제주 밭담이 50m/s 태풍에 안 무너지는 이유에서 답을 찾을 수 있다. 150cm 높이 밭담의 중앙값인 75cm 중성대를 중심으로 보자. 지면(地面)에서 75cm까지가 유입풍도(流入風道)가 되고 상측부가 배출풍도(排出風道)로 평형 높이가 약 150cm를 이루기 때문에 태풍이 Passing이 된다. 밭담은 ‘쌓는다’로 하지 않고, 보통 ‘붙인다’로 쓴다. ‘피붙이’, ‘목숨 붙어있다’란 말처럼, 밭담도 하나의 생명체로 보고 있기 때문이 아닐까. 괸담-괸당 어원을 밭담에서 뿌리를 찾을 수 있다. 

오늘날 접(摺:Folded)는 스마트 폰과 유전자 밭담도 수정된 Eular 정리로 풀었다. 그 기반에는 김구 판관의 밭담 논리가 숨어 있다. 밭담, 이 얼마나 아름다운 신(神)의 한 수가 아닌가! / 끝.

# 이문호 교수

제주도 서귀포시 안덕면 서광리 출신으로 일본 동경대 전자과(1990), 전남대 전기과(1984)에서 공학박사를 각각 받고 미국 미네소타 주립대서 포스트닥(1985) 과정을 밟았다. 이후 캐나다 Concordia대학, 호주 RMIT대학, 독일 뮌헨대학 등에서 연구교수를 지냈다. 1970년대는 제주 남양 MBC 기술부 송신소장을 역임했고 1980년부터 전북대 전자 공학부교수, 초빙교수로 재직 중이다.

2007년 이달의 과학자상, 해동 정보통신 학술대상, 한국통신학회, 대한전자공학회 논문상, 2013년 제주-전북도 문화상(학술)을 수상했고 2015년 국가연구개발 100선에 선정됐다.

현재 감귤과 커피나무 유전자 DNA 결합을 후성유전자 현상 관점에서 연구하고 있다.


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유만형 2019-10-15 16:22:20
* 교수님, 어려운 밭담을 다양한 방향으로 접근해서 수리적으로 또는 과학적으로 입증연구하시느라 수고 많으셨습니다. 제주에 대해 좀더 이해하는 계기가 되었고요, 밭담의 기본 원리와 김구 판관도 알게되었네요. 먼 시간을 거슬러 올라가서 그렇게 훌륭한 관료가 있었다는 것이 얼마나 기쁘고 자랑스럽지 않겠습니까? 요즈음 혼탁한 싸움에 위정자들이 김구 판관의 애민정신을 배워야하는데요, 아침저녁으로 일교차가 큰 환절기에 건강조심하세요, 감사합니다~~~
112.***.***.166