윷놀이에는 어떤 확률이 숨어 있나요?

윷놀이에는 어떤 확률이 숨어 있나요?

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분야 확률과 통계
교과단원 초등 6학년 〈경우의 수와 확률〉, 중등 2학년 〈확률〉, 고등 2학년 〈확률〉

목차

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  1. 윷놀이의 유래
  2. 윷놀이의 확률

이번 명절에는 온 가족이 모여 앉아 윷놀이를 하였는데 삼촌네 가족이랑 시합을 하다가 제가 막판에 네 번 연속 모를 뽑아서 극적으로 역전승을 하였습니다. 도, 개, 걸, 윷, 모 중에서 모가 가장 나오기 어렵다고 하던데 정말인가요? 또 어떤 것이 제일 많이 나오나요?

윷놀이의 유래

우리 조상들은 해마다 음력 정월 대보름이 되면 윷놀이를 하였습니다. 아침 일찍부터 윗마을 아랫마을로 나뉘어 윷판을 벌였는데요, 이긴 쪽 마을에는 그 해 풍년이 든다고 믿었기 때문에 윷놀이의 결과는 사람들의 큰 관심사였습니다. 기록에 따르면 윷놀이는 고대 부여에서 다섯 종류의 가축을 다섯 부락에 나눠줘 주며 그 가축들을 경쟁적으로 번식시키도록 한 데에서 유래했다고 합니다. 그래서 도, 개, 걸, 윷, 모 라는 말도 다섯 동물과 관련이 있습니다. 도는 돼지, 개는 개, 걸은 양, 윷은 소, 모는 말에 비유된답니다. 또 윷판에서 한 번에 움직이는 거리도 이 동물들의 특성에 따라 정했답니다. 우선 가장 느린 돼지는 한 걸음, 그리고 몸집이 작은 것부터 큰 것으로 가며 순서대로 개는 두 걸음, 개보다 큰 양은 세 걸음, 양보다 큰 소는 네 걸음, 소보다 큰 말은 다섯 걸음으로 정한 것이지요. 돼지가 한 걸음을 걷는 사이 말은 돼지의 다섯 배를 가는 셈입니다.

윷놀이의 확률

윷놀이 통해 우리는 확률의 원리를 배울 수 있습니다. 어떤 사건 A가 일어날 확률은 다음과 같이 정의합니다.

이제 도가 나올 확률을 구해 볼까요?

윷짝 4개를 모두 던지면 윷짝 1개가 앞이 나오거나 뒤가 나오는 두 가지 경우가 가능하므로 일어날 수 있는 전체 경우의 수는 2×2×2×2=16입니다. 이때 도가 되는 경우는 모두 4가지이므로 확률은 수식(앞을 A, 뒤를 B 라고 하면, AAAB, AABA, ABAA, BAAA의 4가지 경우)입니다. 같은 방법으로 개, 걸, 윷, 모가 나올 확률을 구하면 다음 표와 같습니다.

윷을 던져 나온 결과 나오는 경우(앞 A, 뒤 B) 경우의 수 확률
AAAB, AABA, ABAA, BAAA 4 수식
AABB, ABAB, BAAB, BBAA, BABA, ABBA 6 수식
BBBA, BBAB, BABB, ABBB 4 수식
BBBB 1 수식
AAAA 1 수식
합계 16 1

개가 나올 확률은 수식, 걸은 수식, 윷과 모는 각각 수식인 것을 알 수 있습니다. 즉, 확률로 볼 때 가장 잘 나오는 것은 개이고, 도와 걸은 같은 정도로 나오며 역시 윷과 모가 가장 나오기 힘들다는 것이죠. 물론 개인의 실력 차는 고려하지 않았을 때의 이야기입니다. 실생활에서나 확률에서나 역시 달리기는 개가 가장 빠른 모양입니다.

윷놀이 확률의 문제점
윷놀이에서 개가 나올 확률이 수식으로 가장 높다. 그런데 진짜로 윷을 8번 던지면 3번쯤은 개가 나올까요? 앞에서 구한 확률의 값은 사실 이상적인 윷으로 던질 때의 확률인데 실제로는 문제가 있다는 말이다. 왜냐하면 앞에서 구한 확률은 윷짝 하나의 앞이 나올 확률과 뒤가 나올 확률을 똑같이 수식이라고 생각했으나 실제의 윷짝은 모양이 한 쪽은 곡면, 한 쪽은 평면으로 되어 있어서 앞이 나올 확률과 뒤가 나올 확률이 같지 않기 때문이다. 정확히 말하자면 곡면도 정확한 반원의 형태가 아니라 원을 활꼴로 잘라 작은 쪽을 떼어 낸 형태의 불룩한 모양이다.

이런 독특한 윷짝의 모양을 고려해 새로운 확률을 계산하는 경우 평면이 위로 나올 확률과 곡면이 위로 나올 확률의 비율은 6:4 정도라고 한다. 평면이 위로 나올 가능성이 더 크다는 의미이다. 이 값을 토대로 도, 개, 걸, 윷, 모의 확률을 다시 계산하면 확률이 큰 순서가 ‘걸>개>윷>도>모’로 바뀐다. 자, 정확한 확률의 값이 얼마인지 구해 보고 싶지 않으세요?