01. 정보사회와 컴퓨터

정보 사회와 정보 혁명

이 문서는 산업혁명과 정보혁명을 중심으로 정보화 사회의 발전과 컴퓨터 시스템, 데이터 처리 및 컴퓨터의 종류에 대해 정리한 내용입니다.

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산업혁명과 정보혁명

19세기 산업혁명

• 주요 변화:
  증기기관의 발명으로 산업 및 사회의 전반적인 구조가 크게 변화함

20세기 정보혁명

• 주요 기술:
  컴퓨터, 반도체 기술, 통신 기술, 인터넷, 멀티미디어, 광통신 네트워크 등 뉴미디어 기술의 급격한 발전
• 영향:
  산업과 사회의 각 분야가 크게 변화됨
• 예시:
  온누리(Pervasive) 컴퓨팅 환경, 유비쿼터스 시대

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정보화 사회의 발전 단계

정보 혁명 이후 정보 사회는 다양한 단계로 구분됩니다.

정보화 사회 (Information Society)

• 특징:
  IT 혁명, 인터넷 혁명, 모바일 혁명, 디지털 혁명, 4차 산업 혁명 등
• 주요 주장:
  클라우스 슈바프(2016 세계 경제 포럼)는 빅데이터, 인공지능, 로봇공학, 사물인터넷, 자율주행차, 3차원 인쇄, 나노 기술, 생명공학, 모바일 등의 기술 발전과 함께 “지금부터 정보화된다”라고 주장
• 의미:
  정보 통신 기술 개발의 필요성을 내포 (과거 사용된 용어)

정보사회

• 특징:
  이미 상당 부분 정보화가 진행된 상황에서 정보통신 인프라의 정비가 중요한 단계

고도 정보 사회

• 전환점:
  Stand alone형에서 멀티네트워크형으로 전환
• 주요 특징:
  • 전국적인 디지털 통신망(광섬유 네트워크)의 완전한 구축 및 이용
  • 가정 생활의 전면적인 컴퓨터화
  • 데이터베이스가 사회의 지적 자원으로서 활용되는 비중 증가

발전 단계 구분 (오리가사 가즈후미 교수, 2004)

• 단계 구분:
  정보화 사회 → 정보 사회 → 고도 정보 사회
  (영어로 모두 Information Society로 표기)
• 시대의 변화:
  • 80's: 정보의 시대 (클라이언트/서버) – 혼란에서 질서로
  • 90's: 지식의 시대 (네트워크 컴퓨팅)
  • 2000's: 지혜의 시대 (축적된 경험 활용)
• 핵심 메시지:
  정보보다 지식, 지식보다 지혜가 중요한 시대

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홈 네트워킹 및 가상/사이버 환경

홈 네트워킹 구성

• 구성 요소:
  인터폰, 디지털 TV, VTR, 에어컨, 세탁기, 난방, 가스레인지, 조명, 보안 등
• 특징:
  유무선 네트워크로 디지털 가전기기를 연결

가상(Virtual)과 사이버(Cyber)

• 변화:
  시간과 공간의 제약이 사라짐
• 적용 분야:
  • 교육: 가상 교육, 가상 교실, e-러닝, 사이버 교육, 사이버 학교
  • 생활: 가상 여행, 가상 근무, 가상 쇼핑, 사이버 쇼핑
  • 기타: 가상 현실, 메타버스

 

정보 혁명을 이끄는 핵심 기술

컴퓨터와 반도체 메모리 기술

• 발전:
  반도체 메모리 집적도의 비약적 향상
  • 예: 64MB DRAM, 256MB, 512MB, 128GB, 512GB 등
• 용량 비교:
  • 영화 한 편: 1 ~ 5GB
  • MP3 음악: 4 ~ 8MB
  • 도서: 100MB 이하
• 응용 분야:
  의료 시스템, 위성통신, 개인휴대통신, 고화질 TV 등 미래 산업의 디지털 멀티미디어 제품

광섬유 기술

• 특징:
  이중유리구조와 레이저 빛의 전반사를 이용한 통신 기술
• 전송 속도:
  한 케이블당 초당 최대 255Tb 전송 가능 (계산상 32TB, 32,000GB)
• 미래 전망:
  전 세계 네트워크 구축과 함께 정보 통신 능력이 수십만 배 이상 증가할 것으로 예상되며, 5G 이동 통신망 구축에 중요한 역할

5G 이동통신

• 세대별 비교:
  • 1G: 아날로그 음성 통화
  • 2G: 음성과 문자를 디지털로 전달 (CDMA)
  • 3G: 목소리, 문자, 동영상, 이메일 (속도는 느림)
  • 4G: LTE (100M ~ 1Gbps)
  • 5G: 최대 20Gbps (4G보다 20배 이상 빠름)
• 특징:
  초저지연성, 초연결성
• 응용 분야:
  가상현실, 자율주행, 사물인터넷 등 4차 산업의 핵심 기술

뉴미디어 기술 및 사이버 세계 구현

• 멀티미디어:
  다양한 형식의 정보를 조합하여 대화식으로 활용 (TV나 VCR에서 인터넷, VOD로 전환)
• 클라우딩 컴퓨팅:
  CD-ROM, DVD, USB 메모리 등을 대체하는 기술
• 추가 요소:
  대화형 소프트웨어 및 모바일 기기 급증

유비쿼터스 시대의 도래

• 개념:
  언제 어디서나, 누구나 컴퓨터와 네트워크에 쉽게 접근 가능한 환경
• 기원:
  ‘도처에 존재’한다는 라틴어에서 유래
• 주요 주장:
  1988년 제록스 팰로앨토 연구소 Mark Weiser 소장이 유비쿼터스 컴퓨팅이 메인 프레임과 PC에 이어 제3의 정보혁명 물결을 이끌 것이라고 주장함
• 관련 기술 및 개념:
  • NT (Nano Technology), BT (Bio Technology)의 융합
  • 3A: Anytime, Anywhere, Anydevice
  • DA: (3A + Anyservice, Anynetwork)
  • 5C: Computing, Communication, Connectivity, Contents, Calm

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컴퓨터 시스템과 데이터 처리

컴퓨터 시스템의 구성

하드웨어

• 구성 요소:
  • 제어 연산 장치
  • 기억 장치
  • 출력 장치
  • 입력 장치
• 기본 동작:
  산술 연산, 논리 연산, 입출력

소프트웨어

• 정의:
  사용자가 컴퓨터 작업을 쉽게 수행할 수 있도록 하드웨어와 매개 역할을 하는 프로그램들의 집합
• 분류:
  • 응용 소프트웨어: 학사 관리, 급여 관리, 재고 관리 등
  • 시스템 소프트웨어: 운영체제, 컴파일러, 링커, 로더 등
  • 프로그램: 컴퓨터 실행을 위한 명령어 집합

데이터와 정보

• 데이터:
  가공되지 않은 사실, 개념, 명령 등이 통신 및 처리 가능한 형태로 표시된 것
• 정보:
  데이터를 집대성하여 의미 있게 처리한 결과
  예시: 학생의 과목별 성적, 전체 평균, 분산, 학점 이수율, 등록률, 마트의 시간별/요일별 고객 방문 수
• 처리 과정:
  입력 → 처리 → 출력
  (데이터가 유용한 정보로 전환)

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컴퓨터의 종류

개인용 컴퓨터 (PC)

• 역사:
  • 1974년: 미국 MITS사의 '키트' 발표
  • 1980년대 초: IBM-PC와 MS-DOS 보급으로 급속 발전
• 구성:
  • 출력 장치: CRT 터미널, 액정 디스플레이
  • 입력 장치: 키보드, 마우스
• 발전:
  마이크로프로세서와 하드디스크 기술의 발전으로 가격 인하 및 보급 확대

세부 유형

• 워크스테이션 / 마이크로 컴퓨터:
  고성능 서버 등 다양한 용도로 이용
• 노트북:
  데스크탑과 유사한 성능, 이동성은 높으나 상대적으로 고가
• 넷북:
  성능은 낮지만, 가격이 저렴하고 가볍고 배터리 수명이 긴 제품
• 태블릿 PC:
  터치스크린, 모바일 OS 기반 (예: 아이패드, 갤럭시 탭)
• 슬레이트 PC:
  태블릿과 유사하나, 별도 키보드 제공으로 데스크탑/노트북과의 호환성 확보
• 기타:
  팜톱, 핸드헬드, 펜형 기기 등

PDA (Personal Digital Assistant)

• 특징:
  전용 단말기 및 OS (예: 윈도우즈 모바일/CE, Palm OS)

스마트폰

• 특징:
  휴대전화와 PDA의 결합, 마이크로프로세서와 운영체제를 탑재하여 다양한 기능 지원

마이크로프로세서의 발전

• 1990년대:
  Intel 80386, 80486에서 팬티엄으로 발전
• 2000년대:
  고성능 멀티 코어 프로세서 (예: i7)
  → 2021년에는 i11(매시브 코어) 등으로 발전
• 응용:
  고성능 3D, 애니메이션, 이미지 및 음성 인식 지원, 인터넷과 멀티미디어 시대 구현

운영체제

• PC:
  MS-DOS, Windows 시리즈 (최신: Windows 11)
• PDA:
  Palm OS, Windows CE
• 스마트폰:
  iOS, Android, Windows Phone

서버 시스템

• 목적:
  정보 자원의 효율적 분산 및 사용자 접근성을 높이기 위한 클라이언트/서버 컴퓨팅 환경 구축
• 특징:
  다수의 CPU를 탑재하여 상대적으로 저비용으로 슈퍼컴퓨터에 가까운 성능 구현
• 예시:
  웹 서버, 네트워크 서버, 메일 서버, 데이터베이스 서버, VOD 서버 등

메인 프레임

• 역사 및 특징:
  • 1950년대 초 개발, 1960년대 후반 메인 프레임 시대 도래
  • 고가로 소수의 대기업 및 기관에서 사용
  • 단말을 통한 다중 사용자 환경, 안정성, 고성능, 보안성을 제공
  • 대표: IBM/360 시리즈

슈퍼 컴퓨터

• 특징:
  대용량 과학 계산, 우주 개발, 원자력 계산, 국방, 일기 예보 등 고성능 계산에 사용
• 예시:
  • 2024년 미국 HPE Cray Ex255a (1.742 PFLOPS)
  • 국내: 기상청 컴퓨터 LENOVO SD650 (51 PFLOPS)

전용 컴퓨터

• 용도:
  미사일 유도 체제, 핵 반응 시설 제어, 의료 기기, 가전 제품, 연구실 각종 기기 제어 등 특정 작업 수행
• 특징:
  마이크로프로세서 발전으로 다양한 분야에서 사용

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이 노트는 대학 강의를 듣고 공부한 내용을 바탕으로 방통대 강의, PPT, 교과서 등을 참고하여 정리한 것입니다. 문제 발생 시 내리도록 하겠습니다.