컴퓨터 이해하고 사용할수록 컴퓨터 대한 관심, 활용도 넓어져

 컴퓨터는 우리가 일상적으로 사용하는 십진법이 아닌 이진법을 기반으로 작동합니다. 이번 주에는 컴퓨터가 어떻게 일을 하는지에 대해 설명 드리고자 합니다. 0과 1만 이해하는 컴퓨터. 어떻게 우리에게 모든 다양한 텍스트를 보여줄 수 있을까? 컴퓨터는 0과 1만 이해할 수 있습니다. 0과 1만 이해할 수 있지만 매우 다양한 일을 수행할 수 있습니다. 어떻게 이게 가능한 걸까요?

일단 이를 이해하기 위해서 우리가 일상에서 사용하는 십진법에 대해 이해가 필요합니다. 십진법은 각 자리수마다 0~9, 즉 10개의 숫자를 넣을 수 있습니다. 이 의미는 한자리 수라면 총 10개의 다른 값을 표현할 수 있다는 의미입니다. 그럼 10가지가 넘는 수를 표현하려면 어떻게 해야 할까요? 자리 수를 올려 두 자리를 사용할 수 있습니다.

그럼 두 자리 수는 총 몇 가지를 표현할 수 있을까요? 일의 자리 수에서 10가지 표현이 가능하고 십의 자리에서도 총 0~9, 10가지의 표현이 가능합니다. 그렇다면 총 10*10, 100가지의 숫자를 표현 가능하게 됩니다.

그럼 알파벳을 표현하고 싶다면 어떻게 가능할까요? 두 자리 수를 사용한다면 0~99까지의 수가 가능하고 각 숫자에 문자를 일대일 대응 (One-to-one Matching)을 시킬 수 있습니다.

다음과 같이 매칭할 수 있을 겁니다. (물론 우리가 사용하는 컴퓨터가 다음과 같이 매칭하고 있지는 않습니다. 서로 약속한 스탠다드는 다음 섹션에서 소개해 드리겠습니다.)

 

A – 1          B – 2          C – 3 ……   a – 31      b – 32     c – 33

 

이진법도 십진법과 똑같은 원리로 작동한다. 컴퓨터는 안타깝게도 일상에서 사람들이 사용하는 십진법 (손가락이 10개여서 자연스럽게 십진법이 널리 사용되게 되었을 겁니다)을 기반으로 하지 않습니다.

0과 1만 이해할 수 있으므로 한 자리 수는 단 2가지 (0 과 1)만 표현 가능합니다. 그렇다면 한자리로는 2가지의 수밖에 표현하지 못합니다. 두 자리는 2*2, 총 4가지의 숫자 표현이 가능합니다.

  

  1. 0과 1로 2가지 숫자 값이 가능한 최소 단위 Bit

컴퓨터에서 사용하는 데이터의 최소 단위는 0 또는 1을 담을 수 있는 bit입니다. 2자리라면 총 4가지가 됩니다. 이렇게 8-bit를 하나로 묶어 좀 더 큰 단위를 표현하는데 이를 byte라고 합니다. 그럼 1 byte는 8자리이므로 2를 8번 곱하면 256가지를 표현할 수 있음을 알 수 있습니다.

 

  1. ASCII

미국에서 이렇게 1 byte로 표현 가능한 총 256가지 중 128개를 사용하여 0부터 127까지 총 128개의 문자와 숫자를 매칭시켜두었습니다. 즉, 그 테이블에 따르면 97에 해당하는 이진법 숫자가 알파벳 소문자 a입니다. 우리가 키보드에 a 를 칠 경우 컴퓨터는 97을 2진법 숫자로 입력을 받는 것입니다.

 

  1. 컬러 표현 (빛의 삼원소 – 빨강, 녹색, 파랑 활용)

컴퓨터에서 표현하는 색상은 빨강, 녹색, 파랑을 섞어 대부분의 색을 구현하게 됩니다. 워드 프로그램에서 글자 색을 바꿀 때 RGB 섹션을 선택해 보세요. 빨강을 0부터 255까지 선택 가능하고 녹색, 파랑색도 마찬가지입니다.

이는 우연이 아니라 1바이트가 최대 256가지의 표현이 가능하기 때문입니다. 한 색을 표현하기 위해서 빨강, 녹색, 파랑 각각 1바이트가 필요하므로 총 3바이트로 한가지 색을 표현 가능하게 됩니다.

컴퓨터가 어떻게 다양한 데이터를 표현 가능한지 알아보았습니다. 컴퓨터를 이해하고 사용할 수록 더 컴퓨터에 대한 관심과 활용도가 넓어지는 것 같습니다.

 

기사제공: SeedTree (0490 420 489)