IT, 0과 1이 만드는 세계

안녕하세요? 일랑입니다.

딱딱하고 어려운 IT, 문과생이 부드럽게 구워드릴게요!

 

여러분께 IT에 대해서 쉽게 알려드리겠다는 마음으로 시작한 블로그, 생각해보니 IT의 근원에 대해서는 안 다뤘던 것 같은데요. 이번 포스팅에서는 조금 심오할 수 있지만 원리부터 한 번 파고드는 시간을 가져볼까요?

 

1. 컴퓨터는 어떻게 생각할까?

우리는 숫자를 1, 2, 3, 4… 이렇게 세고, 글자를 조합해 단어를 만듭니다. 하지만 컴퓨터는 인간처럼 숫자나 문자를 직접 이해하지 못합니다. 컴퓨터는 오직 단 두가지 신호만 구분할 수 있죠.

 

✅ 전기가 흐르는 상태(1)
✅ 전기가 흐르지 않는 상태(0)

 

이 두 가지 상태를 조합한 것이 바로 이진법(Binary System)입니다. 즉, 우리가 사용하는 모든 문자, 숫자, 사진, 동영상까지도 0과 1의 조합으로 변환되어 컴퓨터에서 처리되는 것입니다.

 

그렇다면, 단순한 0과 1만으로 어떻게 이렇게 복잡한 세상을 만들 수 있었던 걸까요? 지금부터 이진법이 어떻게 컴퓨터 세계를 만들어냈는지 알아봅시다!

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2. 이진법이란? 왜 컴퓨터는 2진수를 사용할까?

먼저, 이진법이 무엇인지, 어떻게 구성되는지 간단히 한 번 볼까요?

 

🔹 이진법(Binary) = 0과 1만 사용하는 숫자 체계

우리는 보통 10진법(Decimal, 0~9까지의 숫자 사용)을 쓰지만, 컴퓨터는 이진법(0과 1만 사용)을 사용합니다. 그 이유는 생각해보면 간단한데요. 컴퓨터는 전기 신호로 동작하며, 전류가 흐르거나(1), 흐르지 않는(0) 두 가지 상태만 표현할 수 있기 때문입니다!

 

📌 예시: 10진법 vs 2진법 비교
✔ 10진법 숫자 5 → 이진법으로 101
✔ 10진법 숫자 8 → 이진법으로 1000
✔ 10진법 숫자 13 → 이진법으로 1101

 

우리가 사용하는 숫자나 문자를 컴퓨터가 이해하려면, 반드시 0과 1로 변환해야 하는 것이죠!

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3. 이진법이 어떻게 모든 것을 표현할까?

"0과 1만으로 어떻게 사진, 음악, 동영상까지 만들 수 있을까?"
이진법은 단순해 보이지만, 모든 데이터를 표현할 수 있는 강력한 시스템이랍니다.

 

🔹 컴퓨터에서 이진법이 사용되는 예시

✅ 문자(텍스트) → ASCII, 유니코드
👉 예: ‘A’ = 01000001, ‘B’ = 01000010

✅ 이미지 → 픽셀 색상값(RGB)
👉 예: 빨간색 = (255, 0, 0) → 이진법으로 변환하면 11111111 00000000 00000000

✅ 소리(음악) → 디지털 오디오 변환
👉 예: 마이크로 입력된 아날로그 소리를 **0과 1의 조합(디지털 신호)**로 변환

✅ 영상(동영상) → 수많은 이미지 프레임 + 음성 데이터
👉 예: 초당 60프레임(이미지 60장)을 연속 재생 → 디지털 영상 완성

 

우리가 보는 모든 디지털 콘텐츠는 결국 0과 1로 이루어진 데이터 덩어리인 셈입니다.

 

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4. 이진법 덕분에 컴퓨터가 빠르고 정확할 수 있다!

이진법은 단순해 보이지만, 실제로 컴퓨터의 계산 속도를 극대화하는 핵심 원리이기도 합니다.

 

📌 왜 10진법이 아니라 2진법을 사용할까?
✔ 10진법(0~9)은 각 자리마다 10가지 경우를 처리해야 해서 회로 설계가 복잡해진다.
✔ 2진법(0, 1)만 사용하면 간단한 회로 구조로도 빠르게 계산할 수 있다.
✔ 이진법을 사용하면 전압 변화만으로 연산이 가능하기 때문에 빠르고 정확한 결과를 얻을 수 있다!

 

이렇게 컴퓨터가 0과 1만 이해하는 이유는 단순히 전기 신호 때문이 아니라, 연산 속도를 극대화하기 위한 최적의 방식이기 때문이에요.

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5. 이진법이 없었다면, 컴퓨터도 없었다!

현대의 IT 세계는 이진법 덕분에 존재한다고 해도 과언이 아닐 겁니다. 컴퓨터가 처음 발명될 때부터, 모든 디지털 기기가 작동하는 원리는 이진법을 기반으로 설계되었기 때문이죠.

 

📌 이진법의 발전과 IT 기술
✔ 1837년 – 찰스 배비지(Charles Babbage), 최초의 기계식 컴퓨터 설계
✔ 1937년 – 클로드 섀넌(Claude Shannon), 논리 회로와 이진법의 관계를 증명
✔ 1940년대 – 최초의 디지털 컴퓨터(ENIAC) 개발 → 완전한 이진법 컴퓨터 등장!
✔ 현대 IT 시대 – 스마트폰, AI, 인터넷, 모든 디지털 기술이 이진법 기반으로 동작

 

우리는 숫자로 계산하지만, 컴퓨터는 오직 0과 1만으로 우리와 소통하고 있는 원리입니다. 그 단순한 원리가 오늘날의 스마트폰, 인공지능, 자율주행차까지 발전하게 만든 것이죠!

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이번 포스팅은 조금 어렵지 않으셨나요?

 

오랜만에 수학 공부하는 느낌도 살짝 드셨을 것 같은데요. 낱낱이 이해할 필요는 없습니다. 그저 재미로, 만화책 보듯이 훑고 넘어가셔도 전혀 지장이 없는 주제니까요.

 

다만 IT 블로거(자칭)으로서, 한 번쯤은 포스팅하고 싶은 주제 중에 하나였고, 앞으로도 가끔씩 이런 글이 튀어나올 것 같습니다!