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1. 프랙탈 식품
1.1. 프랙탈의 개념과 특성
프랙탈은 단순한 구조가 끊임없이 반복되면서 복잡하고 묘한 전체 구조를 만드는 것이다. 프랙탈의 가장 큰 특징은 자기 유사성이다. 즉, 어느 부분을 잘라도 전체와 닮았으면서 끝없이 반복되는 성질을 지니는 것이다. 이러한 프랙탈의 특성은 자연 현상 곳곳에서 발견되며, 특히 식품에서도 쉽게 관찰할 수 있다.
상추의 잎은 해안선과 유사한 구조를 지니고 있으며, 잎 내부에서도 움푹 들어간 곳에서 다시 쭈글쭈글한 구조가 반복되는 전형적인 프랙탈 구조를 보여준다. 또한 브로콜리와 꽃양배추에서도 프랙탈의 특성인 규칙성과 비규칙성, 단순성과 복잡성, 다양성과 일관성이 공존하는 모습을 확인할 수 있다. 이들 채소의 줄기와 잎 부분에서 자기 유사성과 반복성이 나타나며, 특히 꽃양배추의 모서리 부분은 코흐의 눈송이 곡선과 유사한 형태를 보인다. 고사리 잎 또한 작은 부분과 큰 부분이 유사한 프랙탈 구조를 지니고 있다.
이처럼 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 다양한 식품에서 프랙탈의 특성을 발견할 수 있다. 이는 단순한 구조가 끊임없이 반복되어 복잡한 전체 구조를 만드는 프랙탈의 원리가 자연계에 널리 적용되고 있음을 보여준다. 이러한 프랙탈 구조의 이해는 식품 구조 분석, 가공 및 디자인 등 식품 공학 분야에서 새로운 지평을 열 수 있을 것으로 기대된다.
1.2. 상추의 프랙탈 구조
상추의 잎은 해수욕장이 있는 바다의 해안선과 유사한 구조를 가지고 있다. 상추 잎의 각 부분을 자세히 관찰해 보면 움푹 들어간 곳에서 다시 쭈글쭈글한 구조가 3~4회 반복되는 것을 확인할 수 있다. 이는 전형적인 프랙탈 구조이다. 통 상추를 살펴보면 작은 구조를 가진 개별 잎을 중심으로 점점 큰 잎이 나오면서 비슷한 형태가 계속 반복되는 모습을 볼 수 있다. 이처럼 상추의 개별 잎을 자세히 살펴보면 프랙탈의 구조를 확인할 수 있으며, 통 상추 전체를 바라보면 역시 프랙탈 구조가 존재한다. 이는 주름이 있는 대부분의 잎에서 프랙탈 구조를 발견할 수 있음을 의미한다. 만약 상추 잎에 주름이 없다면 일직선상의 단순한 구조만 존재할 것이지만, 주름으로 인해 작은 구조에서 큰 구조까지 기하학적인 반복 패턴이 나타난다. 상추와 같은 일상적인 식품 속에서도 수학적 개념인 프랙탈을 발견할 수 있다는 점은 매우 흥미롭다.
1.3. 브로콜리와 꽃양배추의 프랙탈 구조
브로콜리는 첫 번째 수직 가지에서 그것의 절반의 길이에 두 개의 가지가 좌우로 30도씩 벌어진 Y자 형태를 이루고 있다. 새로운 가지에서도 처음과 똑같은 구조로 계속 반복되는 형태를 이루고 있다. 브로콜리는 규칙성/비규칙성, 단순성/복잡성, 다양성/일관성 등의 대조되는 구조의 형태를 공존하고 있다.
꽃양배추의 프랙탈 구조 형성은 복잡하고 비규칙적이며 대조적임에도 불구하고 단순한 '반복' 규칙에 기초를 두고 있다. 꽃양배추를 위에서 내려다보면 표면은 평면으로 보이지만 잎의 가장자리가 상추와 같은 울퉁불퉁한 모형을 가지고 있다. 꽃양배추의 잎은 상추보다 더 많은 주름이 존재하여 더욱 더 많은 복잡성과 비규칙성을 가지는 프랙탈 구조이다. 또한 꽃양배추 전체를 보면 가운데를 중심으로 겉 부분까지 작은 것에서 큰 것 순서대로 반복하고 있으며, 모서리 부분은 '코흐의 눈송이 곡선'과 유사한 프랙탈 형태를 나타낸다.
1.4. 고사리 잎의 프랙탈 구조
고사리...
