헐리우드 영화 속 CG의 비밀 (6/9 화)

할리우드의 수학 (6/9 화)

안녕하세요! 아주대학교 총장 박형줍니다. 수학자들의 모임에 갔다가 드림웍스와 디즈니사의 애니메이션 담당 임원들이 강연하는 걸 들은 적이 있습니다. 도대체 영화사 임원들이 왜 수학자들 앞에서 강연하는 걸까요?

1993년의 ‘주라기 공원’ 이후로 10억 달러 고지를 넘은 영화는 총 30개가 넘습니다. 그중 최고 수익을 낸 영화는 2009년의 ‘아바타’인데, 극장 수입만 3조 원 이상이었죠. 1조 클럽에 진입한 30여 개 영화의 면면을 보면 특수효과가 광범위하게 사용됐다는 공통점이 있어요.

물감을 바르는 수준의 특수 효과로는 경쟁이 안 되죠. 실제로 캐리비아 해적의 배로 몰아치는 태풍을 생동감 있게 표현하는 특수 효과는 수학 방정식을 풀어서 합니다. 영화사의 고위 임원들이 수학자들의 학회에 오는 이유가 이거죠. ‘캐리비안의 해적’ 시리즈를 보면 영화에 기여한 사람들 이름이 화면에 흘러내리는 부분에 론 페드키유라는 이름이 나옵니다. 대부분의 영화팬에게 생소한 이름이지만, ‘아카데미상을 두 번 수상한 수학자’라는 수식어가 따라다니는 사람이죠. 페드키유 박사는 미국 UCLA 대학에서 응용수학 박사과정 시절에 대학에서 멀지 않은 할리우드에 관심이 많았던 모양이에요. 자신의 연구를 통해 영화산업에 기여할 방법을 생각하다가 가상실험에 물리 법칙을 적용하는 연구를 했어요. 이 연구로 스탠퍼드대 전산학 교수가 됐고 할리우드의 명사가 되었으니 두 마리 토끼를 다 잡은 사람이 되었습니다.

페드키유 박사의 방식에서는, 하늘에서 운석이 떨어지는 장면을 상상으로 그리는 게 아니라, 중력 법칙을 적용해서 운석의 움직임을 예측해서 컴퓨터로 표현해내요. 물과 기름 같은 유체의 움직임을 다루는 분야가 유체역학인데요. 유체역학의 기본방정식인 나비어스톡스 방정식을 풀면, 현재의 물 모양이 바람의 영향으로 잠시 후에 어떻게 바뀔지를 예측할 수 있어요. 캐리비아 해적의 배로 몰아치는 폭풍과 범람하는 해일이 시시각각 변화하는 모습을 이렇게 예측하고 화면에 뿌려내는 거죠. 할리우드 감독들은 그 결과가 만들어내는 생동감에 열광합니다. 전통적 방식으로는 도저히 그런 사실감이 나오지 않는다는 거에요. 페드키유박사는 직접 영화의 CG에 참여하지는 않지만, CG를 위한 수학적 플랫폼을 제공해서 명성을 얻었습니다. 이런 이유로,이제 할리우드는 많은 수학자들의 일터가 되었습니다.