이야기의 힘으로 수학적 사고법을 길러 주는 ‘수학 추리 동화’의 탄생!

비밀 연구를 수행하던 아빠가 정체불명의 부리 마스크들에게 납치됐다!
쌍둥이 추리 탐험대는 곳곳에 숨겨진 암호를 풀고 아빠를 구할 수 있을까?

AI 시대 필수가 된 ‘수학의 언어’를 수학 추리 동화로

수학의 대중화에 앞장서온 김민형 교수는 미래 사회의 주체가 될 어린이들이 어떻게 하면 수학과 친해질지 오랜 시간 고민해 왔다. 인공지능, 챗GPT, 양자 컴퓨터 등 빠른 속도로 발전하는 세상에서 살아가려면 수학이 점점 더 필수 언어가 되어가고 있기 때문이다. 하지만 ‘수학’이라는 말만 들어도 눈살을 찌푸리는 어린이들에게 어떻게 수학도 재미있다는 것을 알려 줄 수 있을까? 〈김민형 교수의 수학 추리 탐험대〉는 이러한 고민을 담아 다양한 문학 작품과 그림, 역사와 미래, 가족과 친구, 선과 악, 삶과 죽음까지 세상 전반의 영역을 가로질러 토론한 끝에 세상에 선보이는 수학 추리 동화이다.

영국에서 비밀 연구를 수행하던 수학자 아빠가 부리 마스크를 쓴 정체를 알 수 없는 자들에게 납치되면서 시작된 이야기는, 쌍둥이 딸 수인이와 제인이 아빠가 남긴 단서를 찾아가며 수학으로 가득 찬 아빠의 세계와 가까워지는 과정을 담아낸다. 쌍둥이는 아빠가 보낸 다정한 편지에 숨겨져 있던 ‘숫자 0과 1이 만들어지는 과정’, ‘0과 1로 이루어진 세계’, ‘수와 숫자 세기’, ‘수학과 추리의 공통점’, ‘이진법의 원리를 알려 주는 손가락 숫자’ 등의 내용을 떠올리며 문제를 하나씩 해결한다. 어린이 독자는 수학적 깊이가 담긴 아빠의 편지를 통해 수학 추리 탐험대가 되어 수인이 제인이와 함께 단서를 풀어 가며 자연스럽게 수학의 언어를 익히게 된다. 마지막 장을 덮고 나면, 어느새 일상의 모든 순간에 수학이 깃들어 세상을 명확하고 정밀하게 이해하도록 도와줄 것이다.

0과 1의 세계로 떠나는 추리 탐험

‘0+1=?’의 등식을 보면 망설임 없이 ‘1’이라는 답을 떠올리는 게 일반적이다. 하지만 이 책을 읽고 나면 두 수를 더할 수 없는 다른 의미의 0과 1을 발견하게 된다.

첫 권에서는 수학자에게 가장 중요한 수 ‘0’과 ‘1’의 세계를 보여 준다. 수학에서 없어서는 안 되는 수 0과 1처럼, 아빠는 세상 무엇과도 바꿀 수 없는 존재인 쌍둥이 딸 수인과 제인을 각각 0과 1로 부른다. 납치된 아빠를 구하기 위한 수인(0)과 제인(1)의 활약은 두 사람이 힘을 합치면서 시작된다. 0과 1이 힘을 합치니 그동안 보이지 않던 세상의 모든 의미를 읽을 수 있게 된다. 모스 부호, 이진법, 양자 역학, 반도체 숫자 등 기호로써 0과 1을 알게 되자 쌍둥이의 세계는 더욱 넓어진다. 암호를 하나씩 풀어 갈수록 쌍둥이는 아빠가 집안 곳곳에 단서를 숨기고 자신들에게 사건의 추리를 맡긴 거라고 확신한다. 그리고 마침내 쌍둥이는 아빠의 집 지하 음악실과 연결된 폐쇄된 지하철역을 발견한다. 과연 그곳에서는 무슨 일이 벌어질까.

수학자는 세상을 어떻게 바라볼까?

아빠는 미래를 예측할 수 있는 수학자이다. 예지 능력이 있는 수학자가 아니라 눈앞에 성큼 다가온 양자 컴퓨터의 계산 능력으로 미래를 예측한다는 뜻이다. 〈김민형 교수의 수학 추리 탐험대〉는 아직 상용화 단계에 이르지 못한 양자 컴퓨터를 수학적 상상력으로 그려낸 추리 탐험극이기도 하다.

미래 예측 컴퓨터 개발에 성공한 아빠는 고양이 ‘딩가딩거’가 자동차 사고를 당할 것을 정확히 알고 있었다. 그리고 10분 뒤 낯선 자들이 집에 침입하여 자신을 데려갈 것 또한 예측하고 쌍둥이에게 암호로 쪽지를 남긴다. 쌍둥이는쪽지에 적힌 마지막 문제를 풀기 위해 아빠의 집과 연결된 지하 터널로 들어가게 되고 그곳에서 또 다른 놀라운 경험을 한다. 아빠의 뇌와 똑같은 방식으로 작동하는 ‘브레인 콘택트’를 통해 아빠의 머릿속으로 들어가게 된 것이다. 아무것도 없이 텅 빈듯한 머릿속 공간은 딩가딩거의 안내를 받아 따라가자 무언가가 생겨난다.

그동안 0과 1의 세계를 탐험한 아이들은 0과 1을 동시에 만들어내는 디지털 신호, 없거나(0) 있는(1) 수수께끼 같은 슈뢰딩거의 ‘양자 중첩’이라는 원리를 직접 경험한다. 이처럼 이 책에는 두 가지의 중첩 상태로 상호작용을 연산할 수 있는 양자 컴퓨터의 개념이 자연스럽게 녹아 있어, 쌍둥이와 함께 추리를 하다 보면 어렵게만 느껴졌던 양자 컴퓨터의 원리를 한 편의 모험 이야기로 재미있게 익히게 된다.