“수학만큼 강력하고 매력이 넘치며 인간에게 유익한 학문이 또 있을까?”

벤자민 플랭클린이 남긴 수학 명언이다. 수학이 중요하다는 교육을 받고 자란 우리지만 수포자라는 말이 나올 정도로 수학을 어려워하는 상황에서 이 명언에 동의하는 사람이 얼마나 될까? 사실 수학이 중요하다는 것을 강조하는 세상에서 사는 우리에게 수학이 재미있고 흥미롭다면 참 좋을 텐데 그렇지 못하다. 수학은 사고력과 논리적 생각을 요구하는 학문이며 수많은 수식과 공식으로 이루어진 까다로운 학문일 것이다. 벼락치기가 불가능해서 공도 많이 들어가는 학문이라는 인식이 먼저 앞서는 까닭도 있다.

그러나 우리가 숨 쉬는 이 순간에도 수학은 우리의 생활 속 다양한 곳에서 이용되고 있다. 다만 우리는 그것을 알지 못하거나 잊을 뿐이다. 스마트폰은 무선통신에서 미적분이 활용되며, 화면의 비율에서는 황금비가 적용되고 있다. 에서는 위치를 알아야 하는 특성상 벡터를 이용한다. 과속방지 카메라는 미분을 이용하여 속도위반 차량을 찾아낸다. 미분의 특징인 변화율의 분석으로 응용되는 것이다. 또한 기상 예측과 주식 시장 분석과 예측에도 미분을 이용하기도 한다. 의약계에서는 효과적인 약물 투여 계획에도 사용한다. 코로나와 같은 위험한 질병의 전염 예측에도 수학이 이용된다.

초등학교 때 배우는 막대그래프는 적분을 배우는 첫 단계에 해당한다. 기본적인 평면도형인 삼각형의 넓이를 구할 수 있는 분야가 적분이다. 다만 초등학교 때 적분 기호 및 적분에 관한 공식으로 풀지 않았을 뿐 우리는 수학의 기초를 쌓는 초등학교에서부터 적분을 만나고 있는 것이다. 수학의 꽃이라고 하는 미적분을 시작하기 전 우리는 논리학, 수 체계, 지수와 로그 함수, 수열, 행렬, 확률, 벡터 등 여러 수학 분야를 배운다. 이 모든 분야가 미적분을 이해하는 기본 도구이다. 이 책은 우리의 삶을 이끄는 의학, 공학, 경제학, 건축학 등 다양한 분야에서 중요하게 활용되는 미적분에 대한 이해를 돕기 위해 필요한 수학 분야의 기본적인 개념과 이해를 돕고 있다. 4차 산업 역량의 핵심은 수학적 사고이다. 따라서 4차 산업 시대를 이끄는 수학 개념을 담고 있기 때문에 이 책을 통해 현대 사회를 이끄는 기본 수학 분야를 만나볼 수 있을 것이다. 또한 수학은 어려운 학문이라는 생각보다 아는 만큼 보이고 유익한 학문임을 이해하는 데 도움이 되길 바란다.