[ 주름은 어떻게 생기는가? 수학이 그것을 설명한다 ]

주름이 생기는 방식에 대한 수학적 이론이 나와 패션 디자이너들에게 많은 도움을 줄 전망이다. 이로서 디자이너들은 모델들이 옷을 몸에 걸쳤을 때 원하는 형태가 되도록 만들기 쉬워질 것이다.

하바드 대학의 마하 박사 (L. Maha Mahadevan)팀은 늘어뜨린 천에 몇 개의 주름이 어떤 형태로 생길 것인지 예측하는 방정식을 만들어 냈다. 이 방정식은 스커트로부터 커튼까지 다양한 분야에 응용이 가능하다.

늘어뜨린 천에 생긴 주름들은 수 백년 동안 예술가와 디자이너들의 마음을 사로 잡아왔다. 그렇지만 근래에 와서야 과학자들은 왜 주름이 생기는지 연구하기 시작했다.

마하데반(Mahadevan)의 방정식은 의류회사들이 고객들이 자신의 체형 정보를 입력하면 그들이 이 옷을 입었을 때 어떻게 될 것인지 온라인 상으로 보여줄 수 있다. 섬유를 모델링한 브린 (David Breen) 씨의 말을 들어보자. "우리에게는 이런 종류의 식(式)이 없었습니다. 주름에 관한 수학적 모델이 이런 일을 훨씬 쉽게 만들어 줄 수 있을 겁니다."

다만 이 모델에서는 옷을 구겼을 때 구김이 점이나 선에 집중되어 종이처럼 날카로운 형태로 변형된다는 것이 아직 해결되지 않은 부분이라고 한다.

늘어뜨린 천의 형태는 두 가지 요소에 의해 좌우된다. 아래 방향으로 잡아당기는 중력에 의해 곧게 펴지려는 경향이 생기고, 접히는 데에도 에너지가 들기 때문에 저항하는 힘에 의해서 좌우로 부채꼴 모양으로 펴지는 경향이 생긴다.

주름에 대한 연구는 또한 CG 애니메이션 분야에도 응용될 수 있다. 지금까지의 CG에 등장하는 옷은 실제 옷처럼 펄럭대기보다는 고무처럼 탄력을 가진 것처럼 보이는데 이를 해결하는데도 이 연구가 도움이 될 것이다.

늘어진 천에 대한 동역학적인 분석은 사람이 옷을 입고 걸어갈 때 옷이 어떤 형태로, 어떤 주름이 얼마나 생길 것인가에 대한 예측을 가능하게 해준다. 이번에 발명된 마하데반 방정식은 이런 일에 큰 도움이 될 것이다.

< 원 문 >
Nature Online, http://www.nature.com/nsu/040202/040202-7.html

< 참고 논문 >
Cerda, E., Mahadevan, L. & Pasini, J.M. The elements of draping. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, Advance online publication, doi: 10.1073/pnas.0307160101 (2004).