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수학계 난제 해결, 중학교 교사 출신 박진영 교수는 누구?

“‘수학의 길’ 가는 여학생들에게 격려가 되길”

글 문영훈 기자

입력 2022.04.27 16:33:01

‘칸-칼라이 추측’을 증명한 박진영 스탠퍼드대 연구조교수. [스탠퍼드대 제공]

‘칸-칼라이 추측’을 증명한 박진영 스탠퍼드대 연구조교수. [스탠퍼드대 제공]

"6페이지짜리 우아한 증명으로 ‘무작위 구조’의 출현을 입증했다."

미국 과학 전문 매체 '콴타매거진'이 4월 25일(현지 시간) 게재한 기사 제목이다. 이 기사를 쓴 조다나 세펠레비치는 예일대 수학과 출신으로, 콴타매거진에서 수학분야 선임기자로 활동하고 있다. 그는 이번 기사에서 “젊은 수학자가 수학계 난제를 풀어냈다”며 “완전한 증명으로 동료들을 놀라게 한” 인물에게 아낌없는 찬사를 보냈다. 그 주인공은 한국 출신의 재미수학자 박진영 스탠퍼드대 연구조교수다.

콴타매거진에 따르면 박 교수는 3월 31일 스탠퍼드대 박사후보생인 후이 투안 팜(Hui Tuan Fham)과 함께 확률조합론의 주요 난제 중 하나인 ‘칸-칼라이 추측’에 대한 증명을 발표했다. 단 6페이지에 불과한 그 증명이 세계 수학계를 깜짝 놀라게 했다.

칸-칼라이 추측은 2006년 제프 칸 미국 럿거스대 교수와 질 칼라이 이스라엘 히브리대 교수가 제기한 문제다. 이들은 어떤 시스템이나 물질이 급격한 변화를 이루는 순간을 수학적으로 계산할 방법이 있을 것이라고 봤다. 예를 들어 물은 섭씨 0도와 100도를 경계로 각각 고체, 액체, 기체 등 세 가지 물질로 변화한다. 이 값을 정확히 구하지 못해도, 비교적 계산하기 쉬운 근사치를 통해 실제 구하고자 하는 문턱값(threshold)을 알아낼 수 있다는 게 이들의 생각이었다. 이것을 ‘칸-칼라이 추측’이라고 한다. 추측은 수학에서 맞는다고 여겨지지만, 증명되거나 반증되지 않은 명제를 말한다.

박진영 스탠포드 연구조교수와 박사 후보생 후이 투안 팜(Hui Tuan Fham)이 쓴 ‘칸-칼라이 추측 증명’ 첫 페이지. [아카이브 캡처]

박진영 스탠포드 연구조교수와 박사 후보생 후이 투안 팜(Hui Tuan Fham)이 쓴 ‘칸-칼라이 추측 증명’ 첫 페이지. [아카이브 캡처]

‘칸-칼라이 추측’이 증명되면 온도, 확률, 밀도 등 서로 다른 속성의 문턱값을 하나의 명제로 구할 수 있는 만능키 역할을 하게 돼 많은 수학자가 이 추측을 입증하고자 노력해왔다. 박 교수가 바로 그 비밀을 풀어낸 것. 콴타매거진에 따르면 박 교수와 팜은 단 하룻밤 사이에 이를 증명하는 방법을 떠올렸으며, 일주일 만에 6페이지 분량의 논문을 완성했다.



박 교수는 2004년 서울대 수학교육과를 졸업한 뒤 서울 용강중과 세종과학고에서 7년여 간 교사로 근무했다. 남편과 함께 미국으로 향한 박 교수는 2014년 미국 럿거스대에서 수학박사 과정을 밟기 시작한다. 박 교수는 2020년 박사학위 취득 뒤 프린스턴고등연구소(IAS)에서 박사 후 과정을 이수하고 2022년 스탠퍼드대로 자리를 옮겼다. 대학을 졸업한 지 10년 만에 연구 분야에 뛰어들어 수학계가 놀랄만한 성과를 이뤄낸 셈이다.

늦깎이 공부로 어려운 시절도 있었다. 이를 극복하는 데 박사 과정 시절 지도 교수였던 칸 교수의 도움이 컸다고 전했다. 지난해 IAS 유튜브 채널을 통해 공개된 영상에서 박 교수는 이렇게 말했다.

“스스로 ‘너무 느린 것 같다’는 걱정을 털어놓았어요. 칸 교수는 “빠른 것도 좋지만 깊게 공부하는 게 더 중요하다(It’s good to be quick but it’s more important to be deep)”고 조언했어요. 그 문장이 제 가슴에 박혔죠.“

결국 박 교수는 은사가 제기한 문제를 증명해내는 결과를 이뤘다. 칸 교수와 함께 ‘칸-칼라이 추측’을 제기한 칼라이 교수도 자신의 블로그를 통해 “멋진 증명이다. 축하한다”는 메시지를 남겼다. 박 교수는 IAS와의 인터뷰에서 “어릴 적 수학을 공부하면서 뛰어난 성취를 보인 여성 수학자를 잘 알지 못해 항상 롤모델이 있길 바랐다”며 “내가 ‘수학의 길’에 들어서는 여학생들에게 격려가 되길 바란다”고 말한 바 있다. 이제 그는 수학을 공부하는 어린 학생들에게 새로운 롤모델이 되고 있다.



여성동아 2022년 5월 701호
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