컴퓨터에 대한 기초적인 교양 상식1

 안녕하세요! 오늘은 컴퓨터에 대한 기초적인 교양 상식을 더해봅시다.

컴퓨터는 아주 빠르고 정확하게 정보를 처리하는 장치입니다. 컴퓨터로 정보를 만들어내고, 정보를 보여주며, 정보를 저장하고, 정보를 계산하며, 다른 컴퓨터와 통신을 할 수 있습니다. 컴퓨는 숫자, 단어, 정지화상, 동화상, 소리 따위를 처리합니다. 성능이 가장 뛰어난 컴퓨터는 1초에 계산을 몇 백억 번도 할 수 있습니다.

 컴퓨터는 사람들이 일하고, 배우고, 대화하고, 즐기는 방식을 바꾸어놓았습니다. 실제로 전세계의 모든 종류의 조직들이 컴퓨터로 일을 처리하며, 컴퓨터를 교육의 도구로 사용합니다. 수많은 개인과 조직들은 인터넷이라는 컴퓨터통신망으로 서로 정보를 주고받습니다. 또 어린이나 어른 모두 컴퓨터게임을 즐깁니다.

 전자디지털컴퓨터는 전류로 정보를 운반하는 전자 제품이며, 정보를 숫자로 표현되는 전하 단위로 처리하는 디지털장치입니다. 참고로 디지털(digital)이라는 용어는 '숫자와 관계가 있다'는 뜻입니다. 숫자가 아닌 단어나 그림, 소리로 된 정보를 처리할 수 있는 컴퓨터와 장치들도 있는데, 이들은 정보를 처리하기 전에 먼저 디지털화합니다. 이러한 컴퓨터와 장치들은 정보를 숫자로 표현되는 전하로 번역한 다음, 이렇게 디지털화된 정보를 처리합니다. 처리 결과는 컴퓨터와 컴퓨터에 연결된 장치들이 다시 원래의 형태로 바꿉니다.

 예컨데 예술가들은 사진을 디지털화하는 스캐너라는 기계를 사용합니다. 그들은 스캐너가 만든 전하들을 컴퓨터로 처리해서 사진에 외곽선을 넣거나 확대하는 따위 변화를 줍니다. 이렇게 바꾼 사진을 컴퓨터에 연결된 프린터로 복사본을 만듭니다.

 

 미국 IBM사가 만든 컴퓨터와 IBM사가 개발한 기술로 다른 컴퓨터회사들이 만든 IBM계열의 컴퓨터를 개인용컴퓨터(Personal Computer), 즉 피시라고 합니다. 참고로 애플컴퓨터사에서 만든 매킨토시(Macintosh) 개인용 컴퓨터는 보통 맥(Mac)이라고 줄여서 부릅니다. 피시는 보통 책상 위에 놓고 사용하기 때문에 탁상용 컴퓨터라고도 합니다. 피시 중에는 일반적인 기능을 수행하는 주프로세서 외에 특수한 작업을 처리하는 보조프로세서를 갖추고 있어 성능이 아주 뛰어난 것도 있습니다. 예컨데 연산보조프로세서를 갖춘 컴퓨터, 사진이나 그림을 처리하는 그래픽보조프로세서를 갖춘 컴퓨터, 음향보조프로세서를 갖춘 컴퓨터 따위가 있습니다.

 대기업과 중소기업에서는 대부분 클라이언트-서버통신망에서 개인용 컴퓨터를 사용합니다. 클라이언트-서버통신망이란 컴퓨터 여러 대를 전화선이나 그 밖의 통신케이블로 연결한 것입니다. 클라이언트-서버통신망에서는 성능이 뛰어난 중앙컴퓨터가 많은 개인용컴퓨터들에 정보를 나누어줍니다. 중앙컴퓨터가 '서버(정보 제공자라는 뜻)'이고 각각의 피시가 '클라이언트(고객이라는 뜻)'입니다. 보통은 클라이언트로 워크스테이션이나 피시를 사용합니다.

 서버는 정보를 제공할 뿐 아니라 통신망 내의 모든 중요한 정보를 저장합니다. 통신망에 연결된 워크스테이션들은 서버에게서 정보의 복사본을 받아서 그 정보를 처리하고, 처리된 정보의 복사본을 서버에게 보냅니다.

 

 사원들은 통신망에 연결되지 않은 피시들로 문서 작성이나 회계 업무, 정보들을 정리하고 분류해서 데이터베이스(database)를 만듭니다. 가정에서는 피시의 문서작성프로그램으로 편지를 쓰고, 가계부작성프로그램으로 수입과 지출을 계산하며, 데이터베이스관리프로그램으로 주소록과 영수증을 관리합니다. 또한 게임이나 컴퓨터통신, 인터넷을 이용합니다. 

 다른 기계나 기구 속에 들어가는 내장형 컴퓨터에는 모두 마이크로프로세서가 하나씩 들어 있습니다. 내장형 컴퓨터는 갖가지 항공기를 조종하고, 산업용 로봇을 작동시키며, 인공위성의 궤도를 유지하고, 미사일과 같은 현대식 무기들을 목표물에 유도하는 따위 일을 합니다.

 

 컴퓨터는 여러 가지 부품들로 이루어져 있습니다. 가장 기본이 되는 요소에는 마이크로프로세서, 기억장치, 입력장치, 저장장치, 출력장치가 있습니다. 마이크로프로세서는 중앙처리장치(Central Processing Unit)또는 시피유라고 하며 컴퓨터의 실제 기능을 수행합니다. 시피유는 컴퓨터시스템을 통제하고 정보를 처리하는 장치입니다. 시피유는 정보를 숫자로 표현되는 전기 신호 단위로 부호화해서 처리합니다. 시피유는 트랜지스터라는 스위치 수천 개, 혹은 수백만 개와 다른 전자장치들, 전선으로 이루어져 있습니다. 이 부품들을 배열하여 회로를 구성해서 칩 속에 끼워넣는데, 칩은 보통 실리콘(규소)으로 만들고, 손톱 정도 크기입니다. 회로에는 제어회로와 디지털논리회로가 있습니다. 제어회로는 기억장치에 저장된 명령들에 따라 컴퓨터의 전체 작업을 지시하고 조정하며, 디지털논리회로는 연산 기능을 수행합니다. 마이크로프로세서칩에는 대개 기억장치가 들어 있습니다. 기억장치는 마이크로프로세서가 이용할 수 있도록 데이터와 명령을 저장장치에서 받아 보관해줍니다. 입력장치는 자판 따위로, 컴퓨터에 데이터를 입력합니다. 디스크나 테이프 같은 저장장치는 데이터와 명령을 저장하고 있다가 기억장치로 보냅니다. 출력장치는 텔레비전 화면처럼 생긴 모니터나 프린터 따위로 컴퓨터가 작업한 결과를 보여줍니다. 탁상용 컴퓨터는 상자 모양의 본체 안에 부품들을 조립하는데, 이 본체를 컴퓨터라고 부르기도 합니다. 또한 마이크로프로세서가 안에 들어 있기 때문에 본체를 중앙처리장치라고 부르기도 합니다. 나머지 부품들은 각각 독립적으로 조립되기 때문에 주변장치라고 합니다. 

 

 컴퓨터 소프트웨어는 컴퓨터프로그램들의 조합입니다. 컴퓨터소프트웨어는 컴퓨터의 작동을 조절하는 명령들로 이루어져 있으며, 대부분 컴퓨터가 처리할 정보들을 담고 있스니다. 컴퓨터프로그램에 들어 있는 명령들은 어떤 데이터를 사용해서 어떤 과정으로 작업을 실행해야 하는지를 컴퓨터에 정확히 지시합니다. 프로그램 없이는 컴퓨터로 문제를 풀거나 원하는 작업을 할 수 없습니다. 컴퓨터소프트웨어에는 크게 운영체제소프트웨어와 응용소프트웨어가 있습니다.

 운영체제소프트웨어는 입력된 명령을 읽고 응답하는 소프트웨어입니다. 여러 가지 입력장치와 출력장치로 들어가는 정보의 흐름도 조정하고, 이용자가 사용하는 여러 프로그램들을 관리하기도 합니다. 그리고 운영체제소프트웨어는 프로그램들과 이용자의 데이터를 기억장치에 저장하고, 마이크로프로세서가 명령을 제대로 실행하는지 확인합니다. 이와 같이 운영체제소프트웨어는 컴퓨터의 수많은 부품들을 하나의 시스템으로 작동하도록 결합시키는 일을 합니다.

 운영체제소프트웨어는 컴퓨터 이용자와 프로그램 사이에서 인터페이스(매개자)구실을 하기 때문에, 설계하기가 어렵습니다. MS사에서 개발한 디스크운영체제인 MS_DOS(MicroSoft-Disk Operating System)같은 초창기 운영체제는 이용자가 명령어를 기억하고 있거나 책을 보고 찾아서 컴퓨터에 명령어를 타자하는 방식으로 사용했습니다. 그러나 점차 명령을 타자해서 입력하는 대신 마우스로 아이콘을 클릭해서 명령하는 방식이 널리 쓰이게 되었으며, 이를 그래픽유저인터페이스(GUI)라고 합니다. 윈도프로그램이 대표적인 GUI 방식입니다.

 

 응용소프트웨어는 특수한 용도로 사용하기 위해 만들어진 프로그램들을 말하며, 문서작성프로그램, 회계서류관리프로그램(스프레드시트프로그램), 데이터베이스관리프로그램, 그림과 음향을 처리하는 프로그램 따위가 있습니다.

 스프레드시트라는 말은 프로그램에서 정보를 나타낼 때 사용하는 도표를 가리킵니다. 도표는 세로 열과 가로 행 여러 개로 되어 있으며, 세로 열과 가로 행이 교차하면서 생기는 사각형 모양의 공간을 셀(cell)이라 부릅니다. 셀들은 각기 다른 정보를 담고 있습니다. 예컨데 생산비라든가 판매 물품의 개수 따위가 셀에 표시됩니다. 먼저 처리해야 하는 숫자와 여러 가지 데이터를 셀 속에 기입하고 이 셀들을 수학방정식으로 연결해놓으면, 셀 내용 하나가 바뀜에 따라 그와 관련된 모든 셀들의 내용이 바뀌게 됩니다. 회사나 회계 전문가들은 수천 수만 개의 셀로 된 커다란 스프레드시트를 만들어 사용하기도 합니다.

 스프레드시트모델을 짜는 기술은 사업의 주요 수단이 되었습니다. 예컨데 회사의 회계 담당자는 회새 재정 현황을 보여주는 모델을 미리 만듭니다. 모델을 만든 다음 특정한 셀의 숫자들을 바꾸면 컴퓨터가 자동으로 관련된 셀들의 내용을 그에 따라 바꿉니다. 이렇게 해서 회계 담당자는 지금 회사가 투자하려는 사업의 결과가 어떠할지 또는 회사의 창고를 다른 지역으로 옮기는 일이 어떤 결과를 가져올지 미리 예상할 수 있습니다. 이런 망식으로 스프레드시트모델을 이용하면, 회사의 중요한 결정에 대해 미리 검토할 수 있습니다. 이렇게 모델을 이용해서 여러 가지 가능성을 검토하는 것을 '가상시나리오'라고 합니다.

 오늘날 피시용 스프레드시트프로그램은 수백 가지의 기능이 있습니다. 더구나 회사의 각 부문들을 나타내는 스프레드시트프로그램을 하나로 결합할 수도 있습니다. 스프레드시트데이터를 도표나 그래프 따위로 만들어주는 고성능 그래픽도구가 딸린 프로그램들도 많습니다. 또한 회의자료로 사용하는 포스터나 사진슬라이드를 만들어주는 도구를 갖춘 소프트웨어도 있습니다. 

 데이터베이스관리프로그램은 많은 정보를 저장해두고 여러 가지 방식으로 검색할 수 있도록 해주는 프로그램입니다. 도서관에서 책을 분류할때, 과학자가 실험 결과를 저장하고 비교할때, 병원에서는 환자진료기록을 관리할 때 쓰입니다. 그리고 정부에서는 선거의 투표 결과나 인구조사 결과, 세금 기록 따위를 컴퓨터에 저장합니다. 그리고 회사에서는 컴퓨터로 직원, 고객, 생산품에 관한 정보를 관리합니다. 그 밖에 주식, 채권, 외환 따위 전세계에 걸쳐 가격 변화가 심한 상품들을 거래하는 데에도 이 프로그램이 유용하게 사용됩니다.

 컴퓨터그래픽프로그램은 그림을 만들거나 바꾸거나, 보여주는 소프트웨어인데, 이 프로그램으로 만든 그림을 컴퓨터그래픽이라고 합니다. 그림 자체를 컴퓨터로 그릴 수도 있고, 다른 방식으로 이미 그린 그림을 디지털 형식으로 바꾸어 컴퓨터에 입력해서 처리할 수도 있고, 이미 디지털 형식으로 만든 사진에 여러 가지 변화를 줄 수도 있습니다. 사진은 문서보다 디스크 용량을 훨씬 많이 차지합니다. 영화를 촬영할 때도 이 소프트웨어를 사용하는데, 영화를 구성하는 연속적인 사진들, 즉 프레임들을 컴퓨터로 처리합니다. 웅장한 특수효과들은 컴퓨터그래픽의 산물입니다. 1995년에 나온 미국 영화 <토이 스토리>는 최초로 완전히 컴퓨터로만 만든 영화입니다.

 컴퓨터그래픽은 출판업에서도 굉장히 중요하게 사용됩니다. 책이나 잡지, 신문들은 거의 대부분의 제작 과정에 컴퓨터를 이용하는데, 이를 탁상출판이라고 합니다. 작가나 편집자, 출판 기획자들은 컴퓨터로 원고를 작성하고, 디자이너들은 컴퓨터로 레이아웃(기사나 사진 따위를 배치하는 일)을 하며, 도안가와 삽화가들도 컴퓨터그래픽으로 그림을 그립니다. 

 

 프레젠테이션 소프트웨어는 컴퓨터그래픽프로그램의 중요한 한 종류로, 회의에 필요한 갖가지 도표 따위 자료를 만드는 프로그램입니다. 게임소프트웨어는 그래픽, 동영상, 소리, 음악 따위를 기술적으로 결합해서 흥미로운 모험이나 퀴즈를 만들어내는 소프트웨어입니다. 컴퓨터게임은 피시로 하기도 하고, 비디오게임기라는 게임 전용 컴퓨터를 텔레비전 화면에 연결해서 하기도 합니다. 

 이 외에도 가상현실소프트웨어, 컴퓨터이용설계(Computer Aided Design), 과학용 소프트웨어, 의학용 소프트웨어, 인공지능(Artificial Intelligence)소프트웨어, 교육용 소프트웨어, 소프트웨어 모음 등이 있습니다. 

 

다음 시간에는 컴퓨터통신망과 컴퓨터프로그래밍에 대한 간략한 교양상식을 다루어 보겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.^^