수학은 수천 년에 걸쳐 발전해온 논리의 학문이며, 수많은 정리와 법칙들이 정립되어 있다. 그러나 그 모든 것이 해결된 것은 아니며, 시간이 지나도 해결되지 않는 난제들이 존재한다. 대표적인 예로 리만 가설, 양-밀스 질량 간극 가설, 나비에-스토크스 존재성과 매끄러움, 골드바흐의 추측, 그리고 콜라츠 추측이 있다.이 중에서 나는 이번 레포트 주제로 콜라츠 추측(Collatz Conjecture)을 선택했다.왜냐하면 대부분의 미해결 문제들은 복잡한 개념을 요구하지만 콜라츠 추측은 간단한 계산 규칙만으로 구성되어 있어 학부생 수준에서도 이해할 수 있지만 수십 년 동안 수학자들이 증명하지 못한 문제란 점이 흥미로워서이다. 이 문제는 이해는 쉽지만 증명은 어려운 수학의 모순된 매력을 보여준다.콜라츠 추측을 공부하면서 단순한 규칙 속에 숨겨진 복잡성과, 수학적 증명이란 무엇인가에 대한 질문을 함께 탐색하고자 한다. 또한 이 추측이 왜 아직까지도 수학적으로 해결되지 않았는지, 현재는 어떤 방식으로 연구되고 있는지에 대해서도 알아보겠다.