[펌] 루빅큐브의 기본 원리 및 공식

루빅 큐브(Rubik's Cube, 일반적인 3X3X3 형태의 큐브)의 공식을 알아보려 한다. 외부의 도움없이 스스로 해결해가며 만들어낸 것이라(설명서는 사자마자 찢어버려서.=_=) 다소 복잡하고 번거로워 보이기는 하지만, 시간이 오래걸린다 뿐이지 큐브를 푸는데는 지장이 없었다.



용어 정의

용어와 기호에 관한 정의이다.

• 모양을 맞춘다.
• 해당 블럭을 면의 색상에 맞추도록 돌린다는 말이다. 즉 가운데 블럭이 그 면의 맞추어질 색상이므로 가운데 블럭의 색상에 다른 블럭의 색상을 맞추는 것을 의미한다.
  
  
• 위치를 맞춘다.
• 모양에 상관없이 해당 블럭이 있어야 할 위치로 이동시킨다는 말이다. 가령 귀의 빨노파 블럭의 위치를 맞춘다는 말은, 빨강면과 노랑면, 파랑면의 사이로 옮기는 것을 말한다. 그리고 그 과정에서 블럭의 모양은 신경쓰지 않는다는 말이다.
  
  
• 기호는 모두 윗면/우변/하변/시계방향을 기준으로 정의된다.
• ▲는 우변을 위로 ▼는 우변을 아래로 ◀는 하변을 왼쪽으로 ▶는 하변을 오른쪽으로 한번 돌리라는 말이다. 그리고 90˚와 180˚는 윗면을 시계방향으로 90˚와 180˚로 돌린다는 말이며, -90˚-와 -180˚는 그 반대를 의미한다.

이를 사용하여 풀이법을 설명하도록 하겠다.



큐브 퍼즐 풀기

공식을 적용하기 전에 큐브 밑의 두 칸을 먼저 맞추어야 한다. 아래 두 칸을 맞추는 것은 공식 없이도 비교적 쉽게 풀 수 있는 부분이고, 설명도 번거로우니 이글에서는 더이상 다루지 않겠다. 그리고 윗면의 큐브를 맞추기만 하면 된다.

• 네 변의 모양을 바꾸어, 윗면의 십자가 모양을 맞춘다.
• 윗면의 상변과 우변의 블럭의 모양을 바꾸려면, ▲90˚▼◀90˚▶▲-90˚▼를 수행한다.

여기까지 아래의 두 칸과 윗면의 십자가 모양을 맞추었다.

위 그림은 큐브의 면을 맞추는 두 공식인데, 간단히 말하여 A는 변을 맞추기 위한 공식이고 B는 귀를 맞추기 위한 공식이다.(그림을 기호로 풀면 A 공식은 ▲90˚▼90˚▲-180˚▼, B 공식은 ▲90˚▼◀-90˚▶-180˚◀-90˚▶-90˚▲-90˚▼이다.) 이 둘의 조합을 이용하여 윗면의 큐브를 다음의 순으로 맞출 수 있다

• 네 귀의 위치를 맞춘다.
• 상단의 두 귀의 위치를 바꾸려 할 때는 B-180˚를 한다.
  
  
• 네 변의 위치를 맞춘다.
• A를 수행하면 상단 세 변의 블럭이 반시계 방향으로 자리를 바꾸게 된다. 이를 이용하여 세변의 위치를 맞춘다. 맞춘 뒤에 네 귀의 위치가 바뀌었다면 AAA를 수행한다.
  
  
• 네 귀의 모양을 맞춘다.
• 우상귀와 좌하귀의 모양을 시계방향으로 1칸과 2칸을 돌리려면, AAA180˚AAA180˚를 수행한다.
• 좌상귀와 우상귀의 모양을 시계방향으로 2칸과 1칸을 돌리려면, B-180˚B-90˚A-90˚A를 수행한다.
• 귀의 큐브는 3면이므로 3칸을 돌리면 다시 원상복구 된다. 가령 바로 위의 방법을 두 번 적용하면 좌상귀와 우상귀는 시계방향으로 1칸과 2칸을 돌린 것이 된다.

반복하다보면 과정이 축약되고, 역과정을 이해하면 수행 횟수를 줄일 수도 있다. 또한 나름의 노하우가 더해져 시간을 줄일 수도 있다.



원리를 알 수 있을까?

이것 이외에도 다양한 공식이 존재할 수 있다. 가령 원상태의 큐브를 어지럽히는 과정을 역행하며 공식화하여 모든 모양을 외우는 귀납적인 접근법도 충분히 가능하다.

하지만 이들을 원리라 할 수는 없다. 이글에서 쓰여진 방법도 시행 중에 나온 것의 결과만을 보고 방식을 고안해낸 것이며, 다른 방식들 또한 그닥 다르지 않기 때문이다. 그리고 큐브를 빨리 맞추는 능력도 원리를 안다기 보다는 암기력에 의존한다는 것이 맞는 말일 것이다.


이것의 원리를 알 수 있을까? 이 작은 27칸(26칸?)짜리 큐브를 설명할 수 있는 아주 간단한 원리를 아는 것조차 쉬운 일은 아닌 듯 싶다. 아니, 정말 어려운 일이다.

출처 : http://choshark.tistory.com/401#ixzz1wWikZlFB