<뉴스브릿지> 수학적으로 햄버거 패티는 4번 뒤집어 굽자!

[EBS 뉴스]

이혜정 앵커

햄버거 패티를 구울 때 몇 번을 뒤집어야 할까요? 

미국의 식품과학자이자 맛 칼럼리스트인 '해럴드 맥기'는 햄버거 패티는 빨리 뒤집을수록 조리 시간이 단축된다고 주장했는데요.

최근 한 수학자가 이 말이 맞는지를 수학적으로 따져봤습니다. 

조가현 수학동아 편집장님과 자세한 이야기 나눠봅니다. 

편집장님, 어서 오세요. 

햄버거 패티 뒤집기가 학술지에도 실릴 정도라죠?

발표된 연구, 어떤 내용인지 궁금합니다. 

조가현 편집장 / 수학동아

장 뤽 티포 미국 위스콘신대학교 매디슨 수학과 교수는 뜨거운 그릴에 고기의 두께가 1cm인 넓이가 무한한 햄버거 패티를 굽는다고 가정하고 수학 모형을 만들었습니다. 

수학을 이용해 열이 고기 내부를 어떻게 이동하는지 나타낸 것이지요. 

그릴과 맞닿은 고기의 면은 200℃에서 지글지글 구워지고 있고, 윗면은 25℃인 공기에 노출된다고 가정했습니다. 

또 열은 같은 속도로 고기의 모든 부분을 통해 이동되고, 고기의 전체 온도가 70℃가 되면 다 익은 것으로 봤습니다.

이혜정 앵커  

패티 한 장을 구우면서 수학 모형을 만들었네요?   

조가현 편집장 / 수학동아

이렇게 만든 수학 모형을 공학 소프트웨어인 MATLAB(매트랩)를 이용해 모의실험한 결과 고기를 한 번만 뒤집어 다 익히려면 80초가 걸렸습니다. 

반면 6~11초마다 총 10회 뒤집었더니 조리 시간이 69초로 짧아졌습니다. 

조리 시간은 최대 29%까지 단축할 수 있었는데요. 

많이 뒤집는다고 좋은 것은 아니었습니다. 

최대 4번까지 뒤집을 때는 조리 시간이 급격히 감소했지만, 5번 이상부터는 4번 뒤집었을 때와 조리 시간이 크게 달라지지 않았기 때문입니다. 

20번 뒤집었을 때와 4번 뒤집었을 조리 시간은 1~2초 차이뿐이었습니다.

이혜정 앵커 

그러면 햄버거 패티는 4번 정도 뒤집는 것이 좋을까요? 

조가현 편집장 / 수학동아

티포 교수 결과에 따르면 햄버거 패티나 스테이크 고기는 4번 정도 뒤집는 것이 적당한데요. 

이는 2019년 미국의 요리연구가 켄지 로페즈 알토가 햄버거 패티를 직접 구워 알아본 결과와 일치합니다. 

알토는 햄버거 패티를 몇 번 뒤집어 굽는 것이 효과적인지 알아보기 위해 직접 패티를 구워 실험했습니다. 

그 결과 햄버거 패티의 중심 온도가 52℃가 되는 시간인 15초마다 패티를 뒤집으면, 1회 뒤집는 것보다 조리 시간을 3분의 1가량 줄일 수 있다고 밝혔습니다.

사실 이번 연구가 맛있게 패티를 굽는 정확한 시간을 알려주지는 않는데요. 

오로지 조리 시간에 초점을 맞춰 연구했을 뿐 맛을 고려하지는 않았기 때문입니다. 

하지만 티포 교수는 조리 과정에 대한 통찰력을 제공할 것이라며, 매일 수만 명의 햄버거를 만드는 회사에서는 조리 시간을 29% 단축하면 상당한 에너지와 탄소를 절감할 수 있다고 밝혔습니다. 

이혜정 앵커 

에너지와 탄소를 절감할 수 있다니 환경에도 유용한 연구인 것 같습니다. 

다만, 맛은 관여할 수 없다는 것이죠. 

이번에는 주제를 바꿔서, 인공지능과 수학에 관한 소식입니다. 

인공지능(AI)이 수학 문제를 잘 풀까요? 

조가현 편집장 / 수학동아

지금껏 AI가 대학 수학 문제를 풀었을 때의 정답률은 약 8%에 불과했습니다. 

그런데 최근 80%가 넘는 높은 정답률로 수학 문제를 푸는 AI가 나왔습니다.

미국 매사추세스공과대학교(MIT)와 하버드대학교, 워털루대학교, 컬럼비아대학교 공동 연구팀은 기존 AI가 수학 문제로만 학습해 정답률이 낮다고 판단하고 수학 문제와 함께 이 수학 문제를 컴퓨터로 풀 때 어떤 명령을 내려야 하는지 알려주기 시작했습니다. 

그 결과 연구팀이 개발한 AI는 수학 문제 265개 중 213개를 풀어 80%의 정답률을 보였고, 스스로 푼 방법을 단계적으로 설명했습니다.

이혜정 앵커  

연구팀은 이 AI에게 새로운 문제도 만들게 했다지요.  

조가현 편집장 / 수학동아

네, 연구팀은 AI에게 특정 주제의 수학 문제를 제공한 뒤, 새로운 문제를 만들라고 지시했습니다. 

그리고 수학과 학부생 15명에게 AI가 만든 문제 30개와 사람이 만든 문제 30개를 주고 누가 만들었는지 찾는 설문조사를 진행했습니다.

그 결과 AI가 만든 문제에 대해 사람이 만들었다고 평가하는 비율과 AI가 만들었다고 평가하는 비율이 한 문제를 제외하고는 거의 차이가 없었습니다.

이혜정 앵커 

AI가 수학과 교수를 대체할 수는 없을 겁니다. 

하지만 대학생들이 수학 공부를 할 수 있도록 도와주는데는 큰 역할을 할 수 있을 것으로 보입니다. 

편집장님, 오늘 말씀 잘 들었습니다.