자수 이동은 짧은데, 실은 더 많이 잘리나요?

자수 도안의 네 점을 정해진 시작점에서 끝점까지 잇는 두 순서를 비교해요. 6mm 이상인 직선 점프마다 실을 자르는 모형에서, 총 이동 거리를 줄이는 순서와 절단을 줄이는 순서가 같은지 살펴봐요.

나무 작업대 위 접힌 직물과 크림색·회녹색 실타래

이미지: AI 생성 · 수학 이야기

교사는 자수 도안의 네 표시점을 잇는 두 순서를 종이에 그리게 해요. 가장 짧게 이동하는 순서가 실도 가장 적게 자를까요? BERNINA의 자수 안내는 일부 기종의 기본 설정에서 6mm 이상인 점프를 절단한다고 설명해요. 그 경계 규칙을 가져온 수학 모형에서 두 목표를 비교해 볼까요?

좌표 단위는 mm입니다. A=(0,0), B=(6,0), C=(0,5), D=(3,4)로 정해요. A에서 출발해 D에서 끝나며 B와 C를 각각 한 번 방문해요. 각 이동은 두 점을 잇는 직선 점프 하나예요. 다른 점 추가·우회·반복 방문·설정 변경은 금지해요. 시작과 종료의 절단, 무늬 자체의 크기와 바느질 길이는 세지 않아요.

L은 세 점프 길이의 합, N은 길이가 6mm 이상인 점프의 개수예요. 거리 d는 제공 교재의 두 점 사이 거리 공식으로 계산해요. 표시 1{조건}은 조건이 맞으면 1, 아니면 0입니다. x_P·y_P는 점 P의 좌표이며, P₁~P₄는 순서에 적힌 네 점이에요.

d(P,Q)=(xQ−xP)2+(yQ−yP)2,N(P1P2P3P4)=∑j=131{d(Pj,Pj+1)≥6}.\begin{gathered}d(P,Q)=\sqrt{(x_Q-x_P)^2+(y_Q-y_P)^2},\\N(P_1P_2P_3P_4)=\sum_{j=1}^{3}\mathbf1\{d(P_j,P_{j+1})\ge6\}.\end{gathered}

중간 두 점의 순서를 바꾸는 경우가 전부이므로 ABCD와 ACBD만 허용돼요. AB=6, BC=√61, CD=√10, AC=BD=5입니다. 61>36, 10<36이므로 6mm 경계를 넘는 점프를 정확히 표시할 수 있어요.

L(ABCD)=6+61+10,N(ABCD)=2,L(ACBD)=10+61,N(ACBD)=1,10<4 ⟹ L(ABCD)<L(ACBD).\begin{gathered}L(ABCD)=6+\sqrt{61}+\sqrt{10},\quad N(ABCD)=2,\\L(ACBD)=10+\sqrt{61},\quad N(ACBD)=1,\\\sqrt{10}<4\ \Longrightarrow\ L(ABCD)<L(ACBD).\end{gathered}

거리 최소는 ABCD 하나예요. 하지만 정확히 6mm인 AB도 절단으로 세어 총 2회예요. 절단 최소는 더 긴 ACBD의 1회예요. 어느 순서도 BC를 빼지 못하고 √61>6이므로 0회는 불가능해요. 찾은 1회가 하한을 달성해요. 두 순서의 가장 긴 점프도 같은 BC여서, 최대 길이만으로 절단 횟수를 구별하지 못해요. 교사는 각 점프의 길이·절단 표시와 전체 합을 나란히 적게 해요. 실제 자수 품질·소요 시간·장비 동작을 시험한 결과는 아니에요.

착안: BERNINA, Embroidery Mastery Workbook의 PDF·인쇄15쪽 「Jump Stitch Length」 전체 절. 네 점과 두 목표·경로 계산은 자체 구성했으며 원문 화면·도안은 옮기지 않았어요.

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