수학자 버윅의 문제
수학자 버윅의 문제
  • 송영석
  • 승인 2008.03.06 15:14
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논리란 두뇌훈련에 매우 유용하게 작용된다. 그러나 따지는 것은 복잡하기 때문에 결코 쉽지만은 않다. 우리는 대수문제를 통하여 논리의 신기한 업적을 남긴 20세기 초반의 영국의 수학자 버윅이 만든 문제에 도전해 보고자 한다.

만일 LETS+WAVE를 계산한다면 그 해답이 무엇이 될까? 하는 문제이다. 단, 서로 다른 문지들은 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9중의 하나를 표시한다고 하고 같은 문자가 두 번 나온다면 같은 숫자를 나타낸다고 하자. 실제로 위의 문제의 해답은 LATER이다. 왜일까?

그 해설을 설명해보면 이렇다. LATER의 가장 왼쪽에 있는 L부터 생각해 보자. L은 덧셈을 한 결과로 나온 수이다. 가장 왼쪽에 있는 L을 얻기 위해 더한 L과 W는 어느 것도 9보다 클 수는 없다. 따라서 비록 E와 A가 더해서 자리 올림을 하더라도 L은 1일 수밖에 없다. 이제 W는 8이거나 9일 것이다. 왜냐하면 W와 L=1을 더하여 자리 올림을 해야 하기 때문이다. W가 8이면 A는 0이 되어야 하기 때문에 E와 A를 더해서 자리 올림을 한 다음 L+W=1+8을 10으로 끌어올리기 위해서는 E와 A를 더할 때 자리 올림이 있어야만 한다. 그런데 A=0이므로 E는 9일 수밖에 없다. 그리고 T와 V를 더해서 E와 T가 같지 않도록 자리올림을 해야 할 것이다. 그러나 그러한 상황은 일어나지 않을 것이다. 왜냐하면 자리 올림을 하면 그 결과 T=0이 될 것이고 0은 이미 사용하였기 때문이다. 따라서 V는 8이 될 수 없고 9가 되어야 한다.

이상을 써보면 1ETS+90VE=10TER이 된다. 이제 E가 어떤 수든 T는 E와 같지 않으면서 E보다 1만큼 큰 수가 될 것이다. 그러면서 T+V는 다시 E가 되어야 한다. 9는 이미 사용했기 때문에 물론 V는 9가 아니어야 한다. 따라서 V는 8이 되어야 한다. 그리고 S와 E를 더해서 자리 올림을 해야 한다. 따라서 우리는 다시 다음을 얻는다.

1ETS+908E=10TER. 이때 T는 2가 될 수 없다. 만일 T가 2이면 E는 1이 되고 1은 이미 사용된 수이기 때문이다. 만약 T가 3이라면 E는 2가되고 따라서 다음을 얻는다.

123S+9082=1032R. 9와 8은 이미 사용했기 때문에 S는 7보다 커서는 안된다. 그러나 그렇게 되면 가장 오른쪽 자리에 자리 올림을 할 수 없고 문제는 더 이상 풀리지 않는다. 따라서 만일 T=4이고 E=3이 되고 다음을 얻는다.

134S+9083=1043R. 이렇게 되면 우리는 다시 곤경에 빠진다. 만일 S=7이면 R=0이되고 0은 이미 사용했기 때문이다. 따라서 T=4일수 없다. 같은 방법으로 T=5가될 가능성도 제외된다. 따라서 T=6인 경우를 생각해 보자. 그러면 E=5가되어 우리는 다음을 얻는다.

156S+9085=1065R. 이제 앞에서와 다른 것은 S=7, R=2는 가능하다는 것이다. 그리고 이 경우 모든 것이 만족된다. 그래서 우리는 1567+9085=10652가 된다. 물론 T-7인 경우에 문제점이 발생하는 것도 쉽게 확인할 수 있다.

위 문제를 통해서 터득한 실력을 응용하여 독자들도 한 문제에 도전해 보기 바란다.

▲문제: SEVEN+EIGHT=TWELVE가 된다고 하자. 위의 규칙을 따른다면 그 해답을 무엇이 될까?

이런 논리 문제들은 덧셈뿐만 아니라 뺄셈, 곱셈, 나눗셈의 공식도 응용할 수 있을 것이다.

김인수<전북대 수학통계정보과학부 교수>

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