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수학

공간을 채우는 기술 테셀레이션 알아보기

by 여행과 수학 2023. 8. 9.
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테셀레이션은 틈이나 겹침 없이 평면을 채우는 매혹적인 패턴과 형태의 배열입니다. 이 매혹적인 디자인은 수세기 동안 예술가, 수학자 및 건축가를 매료시켰습니다. 고대 문명에서 현대 예술 및 건축에 이르기까지 테셀레이션은 다양한 형태의 인간 표현에 사용되었습니다. 이 포괄적인 탐색에서는 테셀레이션의 각 유형을 자세히 살펴보고 각 유형의 수학적 속성, 예술적 매력, 역사적 중요성을 이해합니다.

테셀레이션이란 무엇인가?

테셀레이션
테셀레이션

1. 일반 테셀레이션

주기 테셀레이션이라고도 하는 규칙적인 테셀레이션은 하나의 정다각형을 사용하여 평면을 완전히 덮는 것이 특징입니다. 이러한 다각형은 합동입니다. 즉, 크기와 모양이 같고 각 정점 주변의 배열이 동일합니다. 정삼각형, 정사각형, 육각형을 사용하는 세 가지 일반 테셀레이션만 있습니다.

일반 테셀레이션에서 다각형의 내부 각도는 360도를 균등하게 나누어야 합니다. 예를 들어 정삼각형의 내각은 60도, 정사각형의 내각은 90도, 육각형의 내각은 120도입니다. 이 속성을 사용하면 다각형이 매끄럽게 맞아 전체 평면을 채울 수 있습니다.

일반 테셀레이션은 예술, 건축 및 디자인에서 광범위하게 사용되었습니다. 고대 모자이크, 이슬람 예술, 현대 도시 계획에서 찾을 수 있습니다. 규칙적인 테셀레이션의 반복과 대칭은 차분하고 조화로운 효과가 있는 시각적으로 만족스러운 패턴을 만듭니다.

2. 준정규 테셀레이션

아르키메데스 테셀레이션이라고도 하는 준정규 테셀레이션은 두 가지 이상의 정다각형 유형을 사용하여 평면을 덮습니다. 다각형은 각 정점 주위에 동일한 순서의 다각형이 발생하는 방식으로 배열됩니다. 일반 테셀레이션과 달리 각 꼭지점 주변의 각도가 반드시 같지는 않습니다.

8개의 준정규 테셀레이션이 있으며, 각 테셀레이션은 이러한 패턴을 광범위하게 연구한 수학자 아르키메데스의 이름을 따서 명명되었습니다. 예를 들면 정사각형과 정삼각형을 사용하는 스너브 정사각형 테셀레이션과 육각형과 정삼각형을 사용하는 잘린 육각형 테셀레이션이 있습니다.

반정규 테셀레이션은 정다각형의 대칭성과 더 복잡한 배열을 결합하기 때문에 독특한 매력을 가지고 있습니다. 장식 예술, 타일 디자인, 직물 및 벽지 패턴의 모티브로도 사용되었습니다.

3. 준정규 테셀레이션

반정규 테셀레이션이라고도 하는 준정규 테셀레이션은 정다각형과 불규칙 다각형의 조합을 사용하는 특별한 유형의 테셀레이션입니다. 다각형은 준정규 테셀레이션과 유사하게 각 꼭지점 주위에 동일한 순서의 다각형이 발생하는 방식으로 배열됩니다.

가장 큰 차이점은 준정규 테셀레이션은 각 꼭지점 주위의 각도가 다르기 때문에 불규칙하다는 것입니다. 불규칙함에도 불구하고 일관된 배치로 인해 여전히 조화와 반복감을 이룬다.

준정규 테셀레이션은 일반 및 준정규 테셀레이션보다 덜 일반적이지만 예술과 디자인에서 시각적으로 눈에 띄고 역동적인 패턴을 만드는 데 활용되었습니다. 아티스트와 디자이너는 고유한 모양과 배열로 테셀레이션을 더 유연하게 만들 수 있습니다.

4. 불규칙한 테셀레이션

불규칙 테셀레이션은 이름에서 알 수 있듯이 불규칙한 다각형으로 이루어진 테셀레이션입니다. 일반, 준정규, 준정규 테셀레이션과 달리 불규칙 테셀레이션은 각 꼭지점 주위에 일관된 모양 배열이 없습니다.

불규칙한 테셀레이션은 종종 혼란스럽고 예측할 수 없는 패턴을 만듭니다. 특정 유형의 비주기적 타일링에서 찾을 수 있습니다. 이 타일링은 병진 대칭을 나타내지 않고 정확히 반복하지 않고 공간을 채웁니다.

유명한 네덜란드 예술가인 에셔(Escher)는 그의 작품에서 불규칙한 테셀레이션을 사용한 것으로 유명했습니다. 그의 테셀레이션은 동물과 인물의 복잡하고 복잡한 배열을 특징으로 하며 모두 매끄럽게 맞아 놀라운 시각적 환상을 만들어냅니다.

마무리

테셀레이션은 역사를 통틀어 다양한 형태의 인간 표현을 풍부하게 만든 매력적이고 다재다능한 수학적 개념입니다. 고대 모자이크의 규칙적인 단순성부터 에셔 작품의 놀라운 복잡성에 이르기까지 테셀레이션은 계속해서 예술가, 수학자, 디자이너 모두에게 영감을 주고 호기심을 불러일으키고 있습니다.

이 놀라운 패턴은 수학적 대칭의 아름다움, 반복의 힘, 예술적 창의성의 무한한 가능성을 보여줍니다. 테셀레이션은 수학과 예술 사이의 다리 역할을 하며 두 분야가 어떻게 얽혀 매혹적인 시각적 경험을 만들어낼 수 있는지 보여줍니다.

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