교과서 필기, 문제풀이 (1학년)

[정보]

교과서 필기, 문제풀이

p12

스위칭 : 네트워크 장비가 데이터를 주고받는 기능을 의미

광케이블 (데이터 전송을 위해서 광섬유로 만든 케이블)

   : 수천개의 섬유가닥으로 이루어져 있음, 빛의 형태로 정보를 전달

     광섬유 케이블은 더 큰 대역폭을 제공하며 빠른 속도로 데이터를 전송

     왜냐하면 빛의 속도는 항상 전자의 속도보다 크기 때문

     (대역폭 : 정보를 전송할 때의 전송량)

라우터 : 네트워크에서 데이터 패킷을 목적지까지 전달할 때 최적의 경로를 선택하는 과정

           (패킷 : 네트워크를 통해 전송되는 데이터의 조각)

랜(LAN) = Local Area Network 근거리 통신망

무선AP : 유선신호를 무선 신호로 바꾸어주는 장비

            (무선 와이파이 신호를 뿌려주는 장비)

p14

전자 태그(RFID; Radio Frequency IDentification) : 무선 주파수 식별 

예) (마트에서 빛을 이용해 물건을 식별하는 바코드 판독기와 같은 기능을 하지만)

   RFID는 전파를 이용하기 때문에 물건 어느 귀퉁이에 바코드가 붙어있는지를 찾을 필요 없이

   카드를 단말기에 띡 대면 무선으로 신속하게 처리 하는 것이 가능.

우리가 카드를 갖다 대거나 충전을 할 때마다 이 교통카드 내에는 돈에 대한 정보가 계속 업데이트될 수 있어야 한다는 것.

RFID 시스템은 교통카드에 해당하는 RFID 태그, 버스 지하철 단말기에 해당하는 RFID 리더기, 그리고 결제 정보를 종합적으로

관리하는 서버로 구성됩니다.

기본적으로 교통카드 (RFID 태그)에 있는 반도체 칩 안에 기록되어 있는 정보를 읽어들인 뒤,

안테나를 통해 버스, 지하철 단말기 (RFID 리더기)에 무선으로 정보를 보내게 되면,

단말기에 있는 안테나는 이 신호를 받아들여서 서버에 전달하게 되는 원리.

(태그 : 교통카드를 단말기에 접촉하거나 가까이 대는 행위를 의미) 

블루투스(Bluetooth) : 주변 기기를 휴대전화, 데스크탑, 노트북에 무선으로 연결하는 데 사용

                      예) 가장 일반적인 Bluetooth 액세서리로는 마우스, 키보드, 스피커, 헤드폰 등

p15

인터넷 주소(IP 주소)

https://dtqr.kr/6VuBBfr

p17 선택활동

2. 무선 네트워크 기술의 다양한 방법을 이용하여 친구에게 파일을 전송해 보고 각 방법

전송 방법	장점 및 편리한 점	단점 및 불편한 점
와이파이 사용	빠르다	주변에 AP가 있어야 한다
블루투스	빠르다	느리다
에어드롭 (Apple의 근거리 무선파일 공유시스템)	쉽게 연결하고 빠르다	아이폰만 사용할 수 있다

p18

하드웨어 : 컴퓨터나 기타 시스템의 물리적인 구성 요소

     예: 컴퓨터의 본체, 부품, 케이블, 커넥터, 전원공급장치 등이 모두 하드웨어에 포함 

하드웨어의 종류 

 : 중앙 처리 장치(CPU)
   기억 장치(memory device)
   입력 장치(input device)
   출력 장치(output device)

소프트웨어 : 컴퓨터를 작동시키거나 이용하기 위한 프로그램과 기술

          컴퓨터 시스템, 프로그램, 데이터에 의해 처리된 모든 정보를 포함합니다. 

피지컬 컴퓨팅

예) 자동 물내림 변기

    초음파 센서로 쓰레기 양을 감지해 앱으로 실시간 쓰레기통 상황 정보를 확인할 수 있는 시스템
    교실에 일정 시간 움직임이 없으면 전등이나 에어컨을 끄는 전기 절약 시스템

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위조 : 어떤 물건을 속일 목적으로 진짜인 것처럼 꾸며서 만듦

변조 : 권한 없이 문서 등의 형상이나 내용에 변경을 가하는 일 

p22

스마트 그리드

: 전력 수요를 실시간으로 모니터링 장점

1.전력 공급 안정성 확보 – 급격한 수요 변동에 신속히 대응하여 정전이나 전력 부족을 방지

2.에너지 효율 향상 – 전력 사용 패턴을 분석하여 불필요한 낭비를 줄이고 최적의 전력 배분이 가능

3.비용 절감 – 수요 예측을 통해 피크 시간대의 과도한 전력 구매를 방지하고, 전력 비용을 절감

스마트 교육

사물인터넷(IoT)이 적용된 미래의 교실은 다음과 같이 변화할 것입니다.

1.개인 맞춤형 학습 환경 – IoT 센서가 학생의 학습 속도와 이해도를 실시간으로 분석,

                       수준에 맞는 맞춤형 학습 자료와 피드백을 자동 제공

2.스마트 교실 관리 – 온도, 조명, 공기 질 등이 자동 조절되어 쾌적한 학습 환경이 유지

3.실시간 상호작용 수업 – 태블릿, 스마트 칠판과 연동된 IoT 기기를 통해 학생과 교사가 즉각적인 소통과 협업 가능

4.가상·증강현실 활용 – IoT와 연계된 VR·AR 기술을 활용해 생생한 실험, 역사 탐방, 시뮬레이션 학습 등이 가능

5.자동 출결 및 안전 관리 – 스마트 출입 시스템이 자동으로 출석을 체크, 학생들의 건강 상태 및 위치를 실시간으로 모니터링

스마트 팜

1.효율적인 농업 관리 – 온도, 습도, 토양 상태를 자동으로 조절, 적은 노동력으로도 고품질 농산물을 생산

2.노동력 감소와 삶의 질 향상 – 반복적인 농사일이 줄어들어 농민들이 여가를 즐기거나 다른 경제 활동에 참여

3.지속가능한 농업 실현 – 물과 비료 사용을 최적화하여 환경을 보호하고, 기후 변화에 유연하게 대응

4.원격 농장 운영 가능 – 스마트폰이나 컴퓨터를 통해 농장 상태를 실시간으로 확인하고 제어할 수 있어,

                                      도시에 거주하면서도 농사를 운영하는 것이 가능

스마트 헬스케어

1.영유아 및 아동 – 스마트 체온계, 웨어러블 기기를 통해 아이의 건강 상태를 실시간으로 모니터링,

                              예방 접종 일정 및 영양 상태를 자동으로 관리

2.청소년 및 성인 – 스마트워치나 피트니스 밴드를 활용해 심박수, 혈압, 운동량 등을 체크하며

                               건강한 생활 습관을 유지. 스트레스 관리와 맞춤형 건강 코칭도 받을 수 있습니다.

3.노년층 – 혈압, 혈당, 심전도 등의 데이터를 자동 측정하고, 이상 징후 발생 시 병원이나 보호자에게 즉시 알림 전송

스마트 공장

스마트 공장은 생산 공정의 자동화와 실시간 모니터링을 통해 효율성과 품질을 향상시키고 있습니다. 다음은 국내외에서 스마트 공장을 성공적으로 도입한 몇 가지 사례입니다.

1.삼성전자 : 2023년 온양과 천안 공장에 세계 최초로 반도체 패키징 무인화 라인을 가동

                    이를 통해 생산 효율성을 높이고, 설비 고장률을 90% 감소

2.LS일렉트릭 : 청주 사업장에 자율주행 물류 로봇, AI 기반 자동 용접 시스템, 머신러닝 기반 소음 진동 검사 시스템 등

                         스마트 공장 핵심 기술을 적용하여 생산 라인의 자동화를 실현

3.대웅제약 : 오송 공장에서 폐쇄형 공정 시스템을 도입하여 원료 입고부터 포장까지 모든 생산 공정에 스마트 기술을 적용

                    인위적 개입 없이 의약품을 생산하고 있습니다.

4.지멘스 : 독일 암베르크 공장에서 스마트 공장을 성공적으로 도입하여 생산 공정의 자동화와 최적화

스마트 교통

자율주행 자동차와 스마트 교통 시스템이 도입된 도심에서는 교통 환경이 다음과 같이 변화할 것입니다.

1.원활한 교통 흐름 – AI 기반 신호 체계가 실시간으로 차량 흐름을 조정하여 교통 체증이 감소하고, 정체 구간이 최소화

2.교통사고 감소 – 자율주행 차량이 사고 위험을 예측하고 회피하며,

                               차량 간 통신으로 충돌을 방지하여 안전성이 향상됩니다.

3.대중교통 최적화 – 스마트 버스와 공유 차량 시스템이 효율적으로 운영되어 승객 수요에 맞춰 자동 배차가 이루어짐

4.주차 문제 해결 – 자율주행 차량이 스스로 빈 주차 공간을 찾아 이동하며, 불필요한 주차 공간 사용이 감소.

5.친환경 도시 조성 – 신호 대기 시간 단축과 최적 경로 안내로 불필요한 연료 소비가 줄어들고,

                                  전기·수소차와 연계한 친환경 교통이 활성화됩니다.

스마트 홈

스마트홈이 도입된 나의 일상은 다음과 같이 변화할 것입니다.

아침에 알람이 울리면 자동으로 커튼이 열리고, 커피 머신이 작동하여 따뜻한 커피가 준비됩니다.

출근 전 스마트 미러를 통해 날씨와 일정, 교통 정보를 확인하고, 외출하면 집 안의 조명과 가전이 자동으로 꺼집니다.

퇴근길에는 스마트폰으로 난방을 미리 켜두고, 집에 도착하면 조명이 켜지며 편안한 음악이 재생됩니다. 저녁 식사 준비 시 냉장고가 보유 재료를 분석해 맞춤 레시피를 추천해 줍니다. 밤에는 음성 명령으로 조명을 조절하고, 수면 패턴을 분석해 최적의 환경을 조성하며 편안한 하루를 마무리합니다.

스마트 빌딩

스마트 빌딩에서 근무하는 나의 하루는 이렇게 변화할 것입니다.

아침에 회사에 도착하면 자동 출입 시스템이 얼굴 인식으로 문을 열어주고, 엘리베이터가 알아서 내 사무실 층으로 이동합니다. 사무실에 들어서면 스마트 조명과 냉난방기가 내 자리의 온도와 밝기를 자동으로 조절해 쾌적한 환경을 제공합니다.

회의실을 예약하면 스마트 회의 시스템이 자동으로 설정되고, 화상회의도 원활하게 진행됩니다. 점심시간에는 스마트 주차 시스템이 실시간으로 빈자리 정보를 제공해 빠르게 차량을 주차할 수 있습니다.

퇴근 후에는 건물의 에너지 관리 시스템이 사용하지 않는 공간의 조명과 냉난방을 자동으로 꺼 에너지를 절약합니다. 덕분에 더 효율적이고 편리한 업무 환경에서 하루를 보낼 수 있습니다.

p23

스마트공장(지능형공장)

https://www.korea.kr/special/policyCurationView.do?newsId=148866604#L1

BMW그룹 "미래 생산전략 'i팩토리'로 친환경·디지털화"

https://mobile.newsis.com/view.html?ar_id=NISX20220531_0001892182

“AI가 생산 로봇 통제” BMW 스파턴버그 공장, AI 활용해 연간 100만 달러 절감

https://www.itworld.co.kr/article/3569843/ai%EA%B0%80-%EC%83%9D%EC%82%B0-%EB%A1%9C%EB%B4%87-%ED%86%B5%EC%A0%9C-bmw-%EC%8A%A4%ED%8C%8C%ED%84%B4%EB%B2%84%EA%B7%B8-%EA%B3%B5%EC%9E%A5-ai-%ED%99%9C%EC%9A%A9%ED%95%B4-%EC%97%B0%EA%B0%84-100.html

※ 스마트 교통에 사물 인터넷의 사용은 자율주행 자동차의 운행뿐만 아니라

    교통 통제시스템 또는 도로망 운용까지 교통 전 분야에 걸쳐 변화를 예고한다. 

p38

기상 융합 서비스(분석 사례)

https://bd.kma.go.kr/

라디오존데 : 전파를 이용한 기상 관측 기기

                     상공의 기압, 기온, 습도, 풍향, 풍속 등을 측정한다.

p40

디지털 탄소 중립이란?

디지털 기기와 인터넷 사용은 전기를 소비하며, 이 과정에서 탄소가 배출됩니다. 디지털 탄소 중립은 이러한 탄소 배출을 줄이거나 상쇄하여 환경에 미치는 영향을 최소화하는 것을 의미합니다.

🔹 실천 방법 예시

1. • 클라우드 저장공간 정리 (필요 없는 파일 삭제)
   • 사용하지 않는 앱이나 이메일 정리
2. • 절전 모드 활용
   • 다크 모드 사용 (OLED 화면에서 전력 절약 효과)
   • 저전력 기기 사용
3. • 에너지 효율이 높은 기기 사용
   • 재생 가능한 전력을 이용하는 데이터 센터 선택
4. • 고화질 영상보다는 적정 화질 선택
   • 불필요한 온라인 미팅 줄이기

p43

트루컬러(24비트) : 24비트에 해당하는 색으로, 16,777,216개의 색상을 사용할 수 있다.

   사람이 볼 수 있는 색이라는 뜻으로 트루(true)라는 명칭을 붙였으면 풀컬러(full color)라고도 한다.

p44

소리 데이터의 표현(PDF)

https://dtqr.kr/rCOFwa4

'SONG-MAKER'를 활용하여 WAV 파일 만들기

https://musiclab.chromeexperiments.com/Song-Maker/

오픈 소스 음원 스펙트럼 분석기(spek)

https://www.spek.cc/p/download

p45

1 바이트(Byte) = 8 비트(bit)
1 키로바이트(Kilo Byte) = 1024 바이트
1 메가바이트(Mega Byte) = 1024 키로바이트
1 기가바이트(Giga Byte) = 1024 메가바이트
1 테라바이트(Tera Byte) = 1024 기가바이트

p46

프로그램 맛보기(코드)

https://dtqr.kr/tJkEWdf

p47

이미지 변환 사이트 주소

https://convert.io/ko/image-converter

온라인 오디오 변환 사이트 주소

https://online-audio-converter.com/ko/

(작성중...)