스크랩 2007년 1학기 비출석온라인 강좌---책 1장의 내용이지요

[주재석 (충북/대표)]

 

 컴퓨터의 이해

<정보화 사회와 컴퓨터>

1. 우리생활과 컴퓨터

우리사회는 너무도 빠르게 변화하고 있다. “10년이 지나면 강산도 변한다.”는 우리의 속담이 있다. 그러나 요즈음 이러한 속담은 잘 사용되지 않는다. 이유인즉 모든 것이 너무도 빠르게 변화하고 있기 때문이다. 이제 우리의 주변 환경은 하루가 다르게 변화하고 있고 이 변화를 따라잡을 수 있는 사람만이 경쟁에서 살아남을 수 있게 되었다. 이러한 변화의 중심에는 디지털(digital)이라는 개념과 이 개념 위에서 탄생한 컴퓨터가 있다. 컴퓨터는 인류가 만들어낸 기기 중에서 지금까지의 우리 생활을 가장 크게 변화시켰고 오늘날의 정보화 사회를 탄생시켰으며 앞으로도 세상을 가장 크게 변화시킬 도구가 될 것으로 본다. 오늘날과 같은 정보화 사회의 탄생은 컴퓨터가 없었다면 불가능했을 것이다. 컴퓨터와 통신기술의 발전과 결합으로 현대의 정보화 사회를 만들어낸 것이다. 이제 현대사회는 컴퓨터 없이는 생각할 수 없는 구조로 빠져들어 가고 있다.  

경제성장의 단계에 따라 그 주도적인 산업은 시대에 따라 변화를 하며, 지금은 기술혁신이 요구되는 시대이다. 현재는 정보산업의 발전이 국가경쟁력을 높이는 관건이 되고 있으며 고부가가치를 실현하는 시대가 되고 있다. 따라서 정보와 그의 운용은 미래사회의 주역이라는 사실에 대해서 반론의 여지가 없다. 전 세계 모든 나라는 정보산업의 발전이 국가에 막대한 영향을 미친다는 사실을 인식하여  정보산업의 육성을 최우선과제로 하고 있다. 그 영향은 다음과 같다.

첫째, 인간이 하던 지적 생산 활동과 육체적 노동을 컴퓨터가 대신하여 복잡한  문제를 해결하고, 정보처리, 정보통신, 메카트로닉스, 유전공학 등 다른 첨단 분야에도 급속하게 컴퓨터가 파급되어 활용되고 있다.

둘째, 폭발적으로 유통되는 정보를 컴퓨터가 유용한 정보로 신속하게 처리하므로 정보의 효용성을 높여주며, 이것은 정보화 시대와 디지털 시대에 필요한 고부가가치를 창출한다.

셋째, 정보의 생성, 정보의 가공, 정보 전달, 다양한 소프트웨어 산업, 게임 산업, 멀티미디어 산업, 정보 통신 산업 등 컴퓨터의 이용 부문 산업이 세분화되어 직업의 전문적인 시대를 이끌어 가고 있다.

넷째, 고속 정보 통신망이 일반화되어 가정 자동화(HA: Home Automation), 사무자동화(OA: Office Automation), 공장자동화(FA:  Factory Automation)가 일반화되고 있으며, 이로 인해 재택근무(telecommuting), 재택 진료, 홈  뱅킹(home banking), 홈 쇼핑(home shopping), 이러닝(e-Learning) 등의 생활방식 변화로 생활의 질적 변화가 한층 더 가속화되고 있다. 또한 시간적, 공간적 장애를 대폭 감소시켜 주어 우리의 생활 패러다임을 변화시키고 있으며 컴퓨터네트워크, 멀티미디어 등의 쏟아져 나오는 용어들과 함께 수많은 정보홍수 속에서 살고 있다. 이러한 것 중 재택근무는 출퇴근에 소요되는 많은 시간과 육체적 피로를 줄여주고, 개인의 생활 리듬에 맞는 작업 환경을 제공하여 주고 있다. 기업의 입장에서도 사무실 유지비용 등을 절약할 수 있고, 능력 있는 다양한 사람을 고용할 수 있는 많은 이점이 주어주기 때문에 재택근무에 따른 새로운 경영 방식 등이 개발되어야 한다.

다섯째, 정보의 대중화 및 개방화로 인해 정보의 공유가 일반화되고 있다. 인터넷의 발전과 보편화에 우리가 공유할 수 있는 정보의 양은 점점 더 커지고 있으며, 이러한 모든 정보는 우리의 안방에서도 쉽게 접근할 수 있게 되었다. 최근에 들어와 정보의 공유에 따라 제기된 지적재산권 문제와 더불어 반대적인 운동으로 지식과 정보의 자유이용 개념이 점점 더 확산되고 있다. 이 운동은 MIT대학의 OCW(http://ocw.mit.edu)로 지식과 정보는 소유의 가치보다는 공유를 통한 가치가 더욱 크다는 것에 주안점을 두고 있다.

이 장에서는 이러한 정보화 사회의 개념과 정보화 사회에서 필수적 도구라고 할 수 있는 컴퓨터에 관해 좀더 구체적으로 살펴보기로 한다.

1.1 정보화 사회

정보화 사회에서는 과거에 번창하던 사업이 쇠퇴하고 새로운 산업이 등장하는 산업 구조의 개편을 가져온다. 종래의 노동 집약적이거나 기술 집약적인 산업은 둔화되어가고 정보 집약적인 새로운 산업이 성장하고 있다.

1) 정보화 사회의 개념

산업혁명 이후 기계화․자동화 등 기계 중심적인 산업사회로부터 정보의 역할이 중추를 이루는 인간중심의 정보화 사회로 전환되어 가고 있다.

농경사회에서 산업사회, 산업 사회에서 정보화 사회로의 발전추세를 생산가치 기준에서 살펴보면, 노동 집약에서 기술 집약, 정보 집약의 변화로 볼 수 있다. 다시 말해서, 정보의 생산, 활용, 소비가 다른 재화 및 자원 경제활동을 능가하여 현대사회의 전체 움직임의 핵을 이루어 나가고 있다.

정보화 사회란 컴퓨터와 통신이 결합되어 정보의 축적, 처리, 전달 능력이 획기적으로 증대되면서 정보의 가치가 산업 사회에서의 물질이나 에너지 못지않게 중요해지는 사회이다. 따라서 정보화 사회는 정보와 지식이 중요한 재화로 인식되고, 정보 통신 기술이 가정, 기업 활동, 행정 등 인간의 갖가지 활동에 도입되어 인간의 사회 환경, 생활에 혁신적인 변화가 발생하는 사회이다.

2) 정보화 사회의 특성

정보 통신 시스템의 발달로 말미암아 산업의 입지 조건이 완화하여 대도시에 집중되어 있는 기업이 지방으로 분산되며, 정보화 사회에서는 통신망을 이용한 정보망이 가장 중요한 사회 기반 구조가 된다.

정보화 사회의 특성은 컴퓨터의 발달로 인하여 각종 정보 처리 능력의 향상과 통신 기술의 발달에 의하여 각종 정보의 원활한 유통의 특성을 가지고 있다. 컴퓨터와 통신이 결합되어 정보의 축적, 처리, 전달 능력이 획기적으로 증대되면서 정보의 가치가 산업 사회에서의 물질이나 에너지 못지않게 중요해지는 사회이다. 따라서 정보화 사회는 정보와 지식이 중요한 재화로 인식되고 정보 통신 기술이 가정, 기업 활동, 행정 등 인간의 갖가지 활동에 도입되어 인간의 사회 환경과 생활에 혁신적인 변화가 발생하는 사회이다.

3) 정보화 사회의 전망

국민의 욕구가 점차 물질 추구에서 지적․문화적 풍요로움의 추구로 변화함에 따라 미디어는 불특정 다수에게 획일적으로 똑같은 내용을 일방적으로 전달하는 매스미디어에서 다양한 욕구를 충족시켜 줄 수 있는 양방향적인 개인 미디어로 전환되고 있다.

컴퓨터를 이용하여 생활수준의 향상, 작업 시간의 단축, 여가 활용, 자유와 개성을 중시하여 인격적인 사회를 형성할 수 있다. 또한 인공 지능을 가진 컴퓨터가 등장하여 컴퓨터에게 인간과 같은 지적 활동을 수행할 수 있을  것이다. 인공 지능의 응용 분야는 매우 광범위하다. 체스․장기․바둑과 같은 게임, 정리를 증명하거나 문제를 주는 수학적인 프로그램, 프로그램을 작성하는 프로그램 등이 개발되고 있으며, 대규모 집적 회로의 설계, 질병의 진단과 처방, 법률 상담, 작곡, 언어 통역, 광물 탐사 등에도 이용되고 있다. 한편, 정보화 사회가 더욱 고도화되는 유비쿼터스(ubiquitous) 사회가 도래하면서 컴퓨터가 모든 사물에까지 내장되면서 사물과 사람, 사물과 사물 간에도 서로 통신이 가능하게 되면서 우리의 생활에는 지금까지 생각할 수 없었던 보다 큰 변화가 일어날 것으로 본다.

그러나 컴퓨터를 사용하여 생산성이 향상되지만, 직업과 인간 존엄성을 상실하고, 자유와 개성이 존중되지 못하며, 고도의 기계화․자동화로 인하여 인간 소외 현상의 문제가 발생할 수도 있다.

1.2 컴퓨터의 특징과 기능

컴퓨터의 역사는 불과 60여년 밖에 안 되지만, 최초의 진공관식 컴퓨터와 오늘날의 PDA와 같은 소형컴퓨터, 범용컴퓨터, 슈퍼컴퓨터 사이의 거리는 상당히 크다. 처음의 컴퓨터 원형은 그것을 다루는 사람에게는 마치 괴물과 같은 것이어서 매우 신중히 다루어야 했다. 1946년에 개발된 최초의 컴퓨터는 18,000개의 진공관으로 구성된 무게가 약 30톤이나 되는 대형전자식디지털 컴퓨터였다. 그때 이후로 컴퓨터는 엄청난 발달을 해 왔다.

예를 들어 처리속도를 보자. 제1세대의 컴퓨터는(그 이후 네 세대가 이어졌는데, 모두 합해야 인간의 한 세대의 기간에 불과하다.) 1초에 5,000개의 연산을 수행할 수 있었다. 당시 이 속도는 환상적인 것이었다. 제2세대에서는 이 숫자를 200,000으로 높였고 제3세대의 컴퓨터에서는 이 숫자가 2,000,000으로 높아졌다. 마이크로프로세서와 대규모 집적회로(IC)에 기초한 지금의 세대는 초당 1억 개의 연산을 할 수 있게 되었다. 제5세대의 컴퓨터는 이보다 1,000배나 능력이 향상될 것이다.

오늘날의 컴퓨터 심장은 마이크로프로세서이다. 그것은 중앙연산단위로 기능하는 하나 혹은 여러 개의 직접회로로 구성되어 있다. 그것은 미리 주어진 프로그램에 따라 작동하면서, 입력된 데이터를 가지고 모든 산술적 혹은 논리적 연산을 수행한다. 물리적으로 보면, 그것은 수만 개 혹은 수십만 개의 트랜지스터로 구성된 전자회로가 플라스틱이나 도자기에 싸여 있고, 빗살처럼 생긴 수십 개의 외부연결 단자가 나와 있는 딱딱한 접시 모양을 하고 있다.

위에서 말한 모든 종류의 컴퓨터는 기본적으로 입력기능, 기억기능, 제어기능, 연산기능, 출력기능과 같은  기능을 수행하는 여러 장치들을 가지고 있으며, 이러한 장치들이 서로 연결되어 작동됨으로써 주어진 업무를 효율적으로 처리하게 된다. 따라서 컴퓨터의 기능을 한마디로 정리하면 데이터를 입력으로 하여 정보를 생성해내는 기기라고 할 수 있다. 컴퓨터가 다른 전자기기들과 다른 점을 열거하면 아래와 같다.

● 프로그램에 의해 데이터를 자동적으로 처리한다.

● 대량의 데이터를 저장할 수 있고, 기억된 데이터를 신속하게 검색할 수 있다.

● 데이터의 산술적인 연산과 비교․이동 등의 논리적 연산을 수행한다.

● 수치 데이터 이외에 문자, 영상, 한글, 음성 등 다양한 데이터를 처리할 수 있다.

● 통신망에 의해 다수의 사용자가 정보를 교환할 수 있으므로 시간적․공간적 한계를 극복할 수 있다.

● 복잡하게 변하는 정보화 사회에 적절하게 대응할 수 있도록 도와준다.

오늘날의 컴퓨터는 자동성․신속성․정확성․대용량성․범용성 등의 특징을 가지고 있으므로 데이터 처리와 인간의 의사 결정에 유용한 도구로 사용되고 있고, 그 이용 범위를 넓혀가고 있다.

현대 사회는 정보화 사회로 물질의 가치보다 정보의 가치가 무엇보다 중요시되는 사회라고 할 수 있다. 이것은 컴퓨터에 필요한 데이터를 입력하여 새롭고 가치 있는 정보를 생성하고, 이 정보를 중요한 의사 결정 수단으로 이용하는 시대임을 의미한다. 또한, 컴퓨터는 과학 계산과 사무 처리에 널리 이용되고 있으며, 정보 산업 분야에서 없어서는 안 될 중요한 기기로 자리 잡고 있다.

1.3  컴퓨터의 구성

컴퓨터는 기계적이고 물리적인 부분인 하드웨어(hardware)와 기계적 장치들을 동작시키고 운용하는 소프트웨어(software)로 구성된다. 하드웨어란 금속류, 철기류라는 의미로 이 말의 역사는 인간이 금속을 도구로 이용하게 된 청동기 시대까지 거슬러 올라가게 된다.

컴퓨터는 다른 기계와는 달리 컴퓨터 본체만으로는 작동하지 못한다. 기계 부품으로 이루어지는 하드웨어와 인간과 하드웨어를 연결시키는 소프트웨어가 결합되어야 비로써 컴퓨터로서의 기능을 수행할 수 있다. 하드웨어란 컴퓨터의 본체뿐만이 아니라 주변 기기 전반을 말한다. 디스플레이 장치인 모니터, 키보드, 프린터 등이 바로 하드웨어이다.

하드웨어를 배우지 않으면 컴퓨터를 이용할 수 없는 것일까? 그렇지는 않다. 자기 목적에 알맞고 적합한 소프트웨어의 조작 방법만 알면 컴퓨터를 움직일 수 있다. 일반적으로 컴퓨터를 배운다 함은 하드웨어에 관하여 배우는 것이 아니고 소프트웨어의 운용 방법이나 프로그램을 작성하는 방법을 배우는 것이다.

1) 하드웨어

하드웨어는 컴퓨터를 구성하는 모든 장치들이며, 이것은 소프트웨어에 의해서 작동된다. 소프트웨어는 컴퓨터를 구성하는 모든 장치들이 원하는 대로 작동되도록 하는 장치들의 집합체이다. 컴퓨터에서 하드웨어는 5가지 기능을 수행하기 위하여 입력장치(input unit), 기억장치(storage unit), 연산장치(ALU), 제어장치(control unit), 출력장치(output unit)로 구분된다.

모든 데이터는 입력 장치를 통하여 입력되고, 이들은 주기억장치에 기억되며, 계산이 필요한 경우에는 연산장치로 옮겨져서 계산된 후, 그 결과는 다시 주기억장치에 기억된다. 주기억장치에 기억된 내용 중에서 출력될 것은 출력 장치로 옮겨져서 출력되고, 장시간 보관할 것은 보조기억장치에 저장하여 두었다가 필요할 때에 다시 사용하게 된다. 입력이나 연산 또는 출력과 같은 모든 작동은 반드시 제어 장치의 통제에 따라 이루어진다.

이 중에서 주기억장치와 산술연산과 논리연산을 수행하는 연산 장치, 그리고 컴퓨터의 각종 기능을 제어하는 제어 장치는 사람의 뇌에 해당되는 컴퓨터의 가장 핵심적인 구성요소라고 할 수 있다. 특히 연산과 제어를 수행하는 연산장치와 제어장치를 같은 상자에 넣어서 만든 것을 중앙 처리 장치(CPU: Central Processing Unit) 또는 프로세서(processor)라고 하며, 개인용 컴퓨터에서는 마이크로프로세서(microprocessor)라고도 한다.

주기억장치는 실행중인 데이터와 프로그램을 저장하는 임시 저장장치로써, 데이터나 반복적으로 정보가 기록되고 읽혀질 수 있는 RAM(Random Access Memory)과 이미 기록된 데이터나 정보를 읽을 수만 있는 ROM(Read Only Memory)이 주로 사용되고 있다. 처리가 끝난 데이터와 프로그램은 영구히 저장되는 보조기억장치에 저장된다. 이러한 장치에는 디스켓(플로피 디스크), 하드디스크, USB 저장장치 및 CD-RW, DVD-RAM  등의 광저장 장치들이 있다.

입력 장치나 출력 장치는 일선의 창구와 같은 역할을 한다고 하여 주변 장치라고 한다. 입력 하드웨어(Input Hardware)는 컴퓨터가 사용할 수 있는 형태로 데이터를 컴퓨터에 입력시키는 장치로서,  키보드, 마우스, 마이크, 그리고 스캐너 등이 있다. 출력장치는 컴퓨터가 처리한 정보를 인간이 이해할 수 있는 형태로 표현하는 장치들로 구성되며, 모니터 화면, 프린터, 음향 출력 장치 등이 해당된다.

시스템 본체는 실제로 프로그램과 데이터를 처리하고 제어하는 장치인 CPU(Central Processing Unit: 중앙 처리 장치)와 CPU에 의해 바로 처리될 프로그램과 데이터를 처리를 저장하고 있는 주기억장치(main memory)를 가진다. 프로그램은 입력장치를 통하여 입력된 후 기억장치에 기억되었다가 제어장치로 한 명령씩 옮겨져서 해독되어서 제어신호로 바뀌게 된다. 프로그램은 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어로 작성된 순차적인 명령들의 모임이다.

컴퓨터 하드웨어는 성능이 우수하고, 신뢰성이 높으며, 기억 장치와 다양한 주변 장치를 포함할수록 그 기능이 높이 평가된다.

2) 소프트웨어

컴퓨터 시스템의 기본 목적은 컴퓨터 이용자가 데이터(data)를 하드웨어에 입력(input)하여 어떤 유익한 출력(output)을 얻는 것이다. 이 출력을 얻기 위해서는 데이터를 어떻게 처리하면 어떤 종류의 답이나 원하는 출력을 가장 빠르고 편리한 방법으로 처리할 수 있는가를 알아야 한다. 이것을 위해 하드웨어에게 어떻게 하라는 명령들(프로그램)이 필요한데, 바로 이것이 협의의 소프트웨어이다. 광의의 소프트웨어라고 하면 프로그램에 입력되는 데이터까지를 포함하게 되는데, 보통 소프트웨어라고 하면 일반적으로 협의의 소프트웨어를 의미한다고 보면 된다. 이러한 소프트웨어는 시스템 소프트웨어(system software)와 응용 소프트웨어(application soft ware)로 구성된다.

시스템 소프트웨어는 컴퓨터 하드웨어의 각 부분을 운영하는 역할을 담당하여 컴퓨터를 사용자가 사용할 수 있도록 제공해 주는 소프트웨어이고, 응용 소프트웨어는 회계 관리 프로그램, 인사 관리 프로그램 등과 같이 사용자가 필요로 하는 데이터를 직접 처리하여 결과를 제공하는 소프트웨어이다. 사용자는 응용 소프트웨어를 통하여 컴퓨터를 사용하며, 시스템 소프트웨어는 하드웨어를 응용 소프트웨어가 사용할 수 있도록 한다.

정리하면, 시스템 소프트웨어는 컴퓨터가 자체의 내부 기능을 통제하고 응용 소프트웨어를 실행시키기 위해 사용하는 소프트웨어로서, 하드웨어 자원의 할당과 응용을 제어하여 응용 소프트웨어가 실행될 수 있게 한다.

시스템 소프트웨어의 대표적인 예가 운영체제(OS: Operating System)이다. 운영체제는 디스크나 메모리 등과 같은 공유 자원에 대한 접근을 표준화하여 응용 프로그램이 실행될 수 있도록 하는 것이다. 운영체제의 예는 MS-DOS, Windows, Unix, Linux, Mac OS, Palm OS 등이 있다.

응용 소프트웨어는 크게 패키지형과 고객 주문형으로 구분된다. 패키지형은 일반 사람들의 응용 업무 처리를 위해 개발된 규격화된 프로그램으로서 MS Office 등이 대표적인 소프트웨어이고, 고객 주문형 소프트웨어는 회계 관리, 인사관리 프로그램 등과 같이 프로그램 언어로 특정 목적을 위해 고안되고 개발된 소프트웨어이다.

1.4 자동화 사회

정보화 사회에서는 우리 생활 주변에서 컴퓨터의 사용이 늘어나며, 모든 업무의 처리가 컴퓨터를 중심으로 처리되고 있다. 정보화 사회에서 우리 생활 주변에서 이루어지는 현상을 이해하여 보자.

터미널 사용자는 마치 주컴퓨터를 자기 혼자서 사용하는 것과 같이 데이터 처리를 수행하며, 이 때 처리하는 일은 주컴퓨터의 지시와는 관계없이 각자 임의의 업무를 처리할 수 있다. 이러한 시분할 처리 시스템은 용량이 큰 컴퓨터가 다수의 사용자를 가질 수 있는 장점이 있어서 현재 많이 이용되고 있다.

1) 가정 자동화

1980년대 초 일본에서 개발, 보급되기 시작한 가정 자동화 시스템은 주로 전화로 집안의 가전제품을 끌 수 있는 원격 제어 기능과 화재․도난․가스 누출 등의 사고 방지를 위한 방범․방제 기능 및 비디오폰 기능으로 구성되어 있다. 원격 제어 기능은 집안 누수나 외부에서 전화로 기기의 작동 여부를 확인, 조종하고 작동 시간을 지정할 수 있는 기능뿐만 아니라, 집안의 동태나 이상 유무를 알아볼 수 있는 원격 감시 기능까지 포함된다. 방범․방제 기능은 집안의 취약 지점에 적외선 감지기를 설치하여 이상이 발생된 즉시 경비실이나 경찰서 등 지정된 장소로 사고 내용과 주소를 미리 녹음된 음성으로 통보하는 것으로 정전 시에도 있으며 대화를 원치 않을 경우에는 모습만 확인할 수 있다.

원격 제어는 무선 전화나 차량 전화로도 가능하지만, 앞으로는 선진국에서처럼 휴대용 전화기를 이용하면서, 실내 온도나 욕조의 수위를 조절하는 단계에 있다.  

2) 사무 자동화

사무 자동화는 문서작성이나 데이터 처리 등을 위한 사무기기의 개별적 활용 단계에서, 이를 중앙 범용 컴퓨터와 연결하여 통합시키는 방향으로 발전되고 있다. 사무 자동화 기기는 보통 컴퓨터 단말기․프린터․그래픽 처리 기기․워드프로세서 등과 같은 데이터 준비 기기, 개인용 컴퓨터 등과 같은 데이터 처리 기기, 팩시밀리․비디오텍스․전자 사서함 등과 같은 데이터 전송 기기, 전자파일․광 디스크․데이터베이스 등과 같은 데이터 저장 기기로 구성된다.

이러한 기기들은 사무실이나 빌딩, 공장 등 제한된 구역 내에서 서로 문자나 음성 또는 영상으로 정보를 수고 받을 수 있도록 근거리 통신망으로 연결되고, 나아가 공장․창고․판매장․관계 회사 등과 부가 가치 통신망으로 이어지기도 한다.

앞으로는 인공 지능을 갖춘 컴퓨터가 전문가의 판단을 대행하는 전문가 시스템 내지 의사 결정 지원 시스템으로 고도화될 전망이며, 이미 의료 진단이나 법률적 판단 등에는 이와 같은 시스템이 실용화되어 있다.

3) 공장 자동화

공장 자동화의 발전 단계는 단위 기계의 부분적인 자동화, 단위 기계의 완전 자동화, 생산 라인의 자동화. 모든 공정의 자동화 등 4단계로 구분된다. 공장 자동화 시스템은 보통 자동 창고, 산업 로봇, 수치 제어 공작 기계, 컨베이어, 무인 운송차, 검사 장치 등과 같이 이를 감시 제어하는 프로그래밍 가등 제어 장치 등의 제어 시스템으로 구성되며, 컴퓨터를 이용한 설계 등도 활용되고 있다. 수치 제어는 컴퓨터에 의해 수치의 형태로 주어지는 명령에 따라 기계를 제어하는 것을 말하며, 프로그래밍 가능 제어 장치는 제어 내용을 수시로 변경, 수정할 수 있는 제어 장치이다.

공업 분야에서는 오래 전부터 컴퓨터를 이용하여 왔다. 그 대표적인 예가 CAD/CAM(Computer Aided Design & Computer Aided Manufacture)이다. 또한 공장자동화(FA, Factory Automation)도 컴퓨터를 이용한 대표적인 사례이다. 특히 사람이 작업하기에 위험도가 높은 공정분야나 단순 반복 업무에는 컴퓨터의 제어를 받는 무인로봇시스템을 이용함으로 안전성과 생산성을 늘리고 있다.

하나의 제품이 수천 개 또는 수만 개의 부품으로 이루어지는 경우에는 컴퓨터를 이용하여 복잡한 설계를 효율적으로 해낼 수 있다. 이러한 설계 방법을 CAD(Com-puter Aided Design)라고 한다. 즉 CAD는 컴퓨터를 이용한 제도․설계라고 할 수 있다. CAD 시스템은 주로 비행기 날개, 자동차 구조 등의 설계와 전자 공학  분야에서부터 항공기, 우주선 설계까지 폭넓게 사용되고 있다. 최근에는 컴퓨터 그래픽이 개발되어 설계 기술의 발전에 더욱 크게 기여하고 있다.

CAD가 사무실에서 이루어지는 것이라면, CAM은 현장에서 이루어지는 과정이다. 오늘날 대부분의 공장은 생산성의 제고와 안전성의 확보라는 2가지 중요한 문제를 안고 있다. 이러한 문제를 해결하고자 하는 방법으로 제기된 것이 CAM 이었다. 공장에서는 기계 장치의 제어 및 조립에 컴퓨터를 이용하기도 하는데, 이것을  CAM이라고 한다. CAM은 공정에서의 일부분만 컴퓨터의 도움을 받는 것으로 전반적인 모든 과정의 자동화에는 미흡한 개념으로 공장자동화(FA)가 대두되었다. 공장자동화는 공장에서 이루어지는 모든 과정, 생산부터 출고까지 모두를 하나의 관리체계아래 효율적으로 진행되게 하는 개념이다. 이러한 개념의 도입으로 보다 높은 생산성 효과를 얻을 수 있고 아울러 현장 작업에 투입되는 근로자에게는 안전성 있는 작업관리자로써 일할 수 있게 한다. 최근에는 마이크로프로세서를 로봇에 부착하여 로봇의 동작을 제어함으로써 제조분야에 이용할 수 있게 되었다.  예를 들어, 부품 조립․도료 살포와 같이 단조롭고 무거운 수공 작업이나 가스 용접․아크(arc) 용접․생산 공정을 자동적으로 제어하는 공정 제어 시스템, 자동 공작 기계․산업 로봇 등과 같이 위험하고 비위생적인 작업 환경에서 주로 이용되고 있다.

4) 점포 자동화

점포 자동화의 핵심 기술인 판매 시점 정보 관리 시스템은 상품에 이미 기호화된 상품 정보를 붙여놓고, 이를 컴퓨터로 처리하여 전달하는 소매업의 종합 경영 정보 시스템을 말한다. 판매 시점 정보 관리 시스템은 기본적으로 터미널과 저장 제어기로  구성되는데, 막대기 모양의 바코드로 표시된 상품 정보를 터미널의 자동 판독 장치가 있어 저장 제어기에 해당하는 소형 컴퓨터가 이를 처리해 필요한 정보를 반송, 영수증을 자동 발행하게 된다.

POS는 일반 소매점에서 활용되는 것으로 전 세계적으로 사용되는 바코드(bar code) 시스템을 이용하여 물품의 판매 및 재고 관리에 정확성을 부여하고 있다.

5) 빌딩 자동화

빌딩 자동화 시스템이란 고층 건물의 운영을 보다 효율적으로 관리하기 위해 건물 내의 각종 설비(기계, 전기, 공조기, 냉난방, 조명, 방범, 방재 등)를 원격 제어 감시하는 시스템을 말한다.

1960년대 빌딩의 방범, 방재 관리로부터 시작된 국내의 빌딩 자동화 시스템 산업은  100여 년의 역사를 가진 미국 등 선진국에 비해서는 아직 초기 단계이며, 최근 급속한 발전을  거듭하여 현재 시스템의 국산화 비율이 높아지고 있다.

2. 아날로그와 디지털

아날로그에서 디지털로의 전환은 우리 일상생활 환경에 많은 변화를  가져오고 있으며, 앞으로도 많은 변화를 우리 생활에 가져올 것이다. 디지털과 컴퓨터를 접목한 변화는 1990년대 중반이후부터 본격적으로 우리 생활에 도래되었으며, 디지털 기술로 인해 정보 혁명, 통신 혁명이라고 하는 시대에 우리는 살고 있다. 또한, 디지털 기술은 정보 통신 기술과 연계되어 더욱 빠른 네트워크를 가능하게 하였으며, 이로 인해 정보 고속도로(Information Superhighway, Inforbahn, I-way 또는 Dataway) 등으로 불리는 네트워크가 우리 생활  곳곳에 침투하여 우리 생활을 더욱 풍요롭게 하고 있다.

2.1  아날로그 기술

아날로그는 주어진 전자기적 교류 주파수의 매체 파장에, 시시각각으로 변하는 주파수나 진폭 신호를 추가함으로써 수행되는 전자적 정보전송과 관련된 기술이다. 또한, 아날로그는 전류, 전압 등과 같이 연속적으로 변화하는 물리량을 이용하여 어떤 값을 표현하거나 측정하는 것을 의미하기도 한다. 따라서 아날로그는 보통 일련의 사인(sine) 곡선으로 표현되는 경우가 많다.

우리가 실제 컴퓨터가 아닌 일상생활에서 인식하는 소리, 빛, 온도, 전압, 전류 등은 연속적인 물리량의 변화이며, 이것을 아날로그(analog) 현상이라고 정의한다. 우리 일상생활에서 전화, 라디오, TV 방송 및 케이블 TV는 현재 아날로그 데이터를 사용하는 대표적인 매체(media)에  해당된다.

2.2 디지털 기술

2000년대에 들어와서 아날로그 기술은 급격하게 디지털 기술로 변화하고 있다. 디지털 데이터의 대표적인 예로는 우리 일상생활에서 많이 사용하는 숫자와 문자 등을 들 수 있다. 예를 들어, 숫자 1, 2, 3, … 등은 하나의 숫자와 다른 숫자를 명백히 구분할 수 있으며, 어느 순간에도 숫자 1은 1인 것이 된다. 즉, 디지털 데이터는 이산적인 데이터로서 데이터와 데이터 자체를 명백히 구분할 수 있는 데이터이다. 이러한 속성을 디지털 데이터가 가지므로 ‘아날로그에 비해 디지털 데이터를 정확하다’라고 한다.

특히, 컴퓨터의 모든 내부 체계는 이진 시스템을(binary system)을 사용하기 때문에 컴퓨터 내부의 모든 데이터와 프로그램은 0과 1의 2가지 숫자만을 사용하여 나타낸다. 또한, 오늘날 우리가 지칭하는 디지털은 구체적으로 2가지 상태(binary)로 표현되는 통신 신호 또는 정보를 의미하며, 일반적으로 디지털이란 말은 ‘컴퓨터에 기초한’이란 말과 동의어로 간주된다.

현실 세계에서 디지털 데이터는 0과 1로 모든 데이터, 즉, 수, 문자, 영상, 음성 등을 표현하며, 이 방식을 통해 컴퓨터는 자료를 처리하고 저장하며, 다른 컴퓨터와 통신한다.

2.3 아날로그에서 디지털로의 변환

1980년대 후반의 아날로그 휴대폰은 현재 모두 디지털  휴대폰과 PCS로 전환되었으며, PC 통신과 인터넷도 모뎀을 사용한 방식에서 디지털 기술을 적용한 ADSL로 전환되고 있다. 이외에도 아날로그 TV에서 디지털 TV 등의 전환과 함께 각각의 디지털 기술이 모두 연결되는 디지털 혁명 시대가 도래하고 있다. 예를 들어 수년 전까지만 해도 TV 수상기를 컴퓨터로 이용하거나 개인용 컴퓨터를 방송 TV 프로그램을 시청하는 데 이용할 수가 없었다. 그러나 현재에는 TV와 컴퓨터의 기술이 Web TV와 같은 새로운 장치 속에 통합되고 있다. 이러한 기술 수렴은 컴퓨터 기술, 정보 통신 기술의 2가지 기술의 결합으로 이루어진다.

정보 통신 기술은 최근에 정보 고속도로(information superhighway)라는 개념으로 널리 인식되고 있다. 정보 고속도로는 양방향 유무선 기능의 전화 및 네트워크 컴퓨터와 수백 가지 프로그램을 전송할 수 있는 능력을 가진 대용량 정보 전송 매체의 융합을 상징적으로 나타낸 말이다. 이의 결합으로 태어난 상호 연계성을 지닌 디지털 통신으로는 영화, TV 프로그램, 전화 통신, 데이터베이스, 쇼핑 서비스 및 온라인 서비스 등이  있다. 이와 같이 정보 고속도로는 가정, 학교, 사업체 및 정부 기관을 서로 연결시켜줄 것으로 기대된다.

2.4 디지털 콘텐츠의 발달

디지털 콘텐츠란 디지털 기술과 인간이 가지고 있는 지식․문화가 결합된 것으로서, 유무선 정보통신 매체를 통해 사용할 수 있도록 디지털 방식으로 제작되고 유통되는 모든 형태의 내용물을 말한다. 즉 콘텐츠(content)는 원래 서적, 논문 등의 내용이나 목차를 일컫는 말이었지만, 현재는 각종 유무선 통신망을 통해 제공되는 디지털 정보를 통칭하는 말로 자주 사용된다. 예를 들어, 인터넷을 통해 제공되는 각종 프로그램이나 정보 내용물, CD나 DVD 등에 담긴  영화나 음악, 게임 소프트웨어 등이 모두 이에 속한다.

3. 컴퓨터와 정보산업

정보화 사회에서는 정보를 가장 중요한 자원으로 생각하는 사회로서 이러한 정보를 효과적으로 수집하고, 분류하고, 저장하여 제공하여 주는 기기인 컴퓨터의 사용이 점점 활발해 지고 있다.

데이터는 현실 세계로부터의 단순한 관찰이나 측정을 통해서 수집된 사실  또는 값을 의미하며, 이러한 사실이나 값이 의사 결정에 도움을 주기 위하여 유효한 해석이나 데이터 상호간의 관계로 나타날 때 이를 정보(information)라고 한다.

3.1 정보의 처리

기업이나 조직체의 활동에서 발생하는 데이터를 수집하고 이를 체계적으로 정리, 처리하여 저장함으로써 필요한 정보를 추출하여 분배할 수 있도록 하는 것을 정보 처리라고 한다.

정보 처리의 목적은 가장 정확한 최신의 정보를 적시에 제공함으로써 한 조직체의 내부적 운영과 외부적 상황에 관련된 유용한 의사 결정을 하도록 하는 데 있다. 이러한 목적을 위해 정보 처리는  많은 데이터의 저장, 필요한 여러  가지 정보의 요구, 신속한 정보 처리 등을 필요로 하므로 컴퓨터에 의한 정보 처리가 편리하고 효율적이다. 따라서 정보 처리라고 하면 일반적으로 컴퓨터에 의한 데이터의 자동 처리를 의미한다.

이와 같이 오늘날 컴퓨터의 사용이 날로 증대하고 있는 이유 중의 하나는 데이터 처리 기능을 컴퓨터가 효율적으로 수행해 주고 있기 때문이다.

3.2 정보 산업의 종류

정보 산업에서 가장 중요한 컴퓨터와 관련된 산업으로 하드웨어와 소프트웨어 산업이 매우 크게 성장하고 있으며, 통신 산업, 데이터베이스에 관련된 새로운 사업이 등장하거나 기존의 산업이 비약적으로 발전하고 있다.

1) 하드웨어 산업

정보 산업에서 가장 중요한 산업이 하드웨어 산업이다. 하드웨어 산업에는 컴퓨터 본체를 말하는 컴퓨터 시스템, 데이터를 기억하는 기억 장치, 데이터를 컴퓨터 시스템에 입력․출력하는 입출력 장치 산업으로 구분할 수 있다.

컴퓨터 하드웨어의 추세는 다음과 같이 변하고 있다.

● 컴퓨터는 매년 저가격화, 고속화, 대용량화, 고기능화의 추세로 눈부시게 발전하고 있다.

● 컴퓨터 시스템은 최근 들어 개인용 컴퓨터 시장이 확대되어 가고 있는 추세로서 지금까지 컴퓨터 시스템의 주류를 이루어온 대형 컴퓨터 시장의 변화를 가져오고 있다.

● 기억 장치는 반도체 기술, 광처리 기술의 발전으로 매우 다양한 형태의 기억 장치가 개발되고 있다.

● 입출력 장치는 각종 기기의 개발과 광 처리 기술의 발전에 힘입어 새로운 발전 산업으로 성장을 하고 있다.

2) 소프트웨어 산업

하드웨어 산업과 더불어 더욱 성장되어 가고 있는 것이 소프트웨어 산업이다. 소프트웨어는 컴퓨터 시스템을 운용하는 데 필수적이고, 여러 목적에 이용될 수 있도록 매우 다양한 형태로 발전하고 있다.

소프트웨어는 컴퓨터 하드웨어를 운영하여 주는 시스템 소프트웨어가 있으며, 이것은  대기업 중심으로 개발되어지고 있다. 모든 응용 분야에서 필요한 소프트웨어인 응용 소프트웨어는 매우 많은 종류가  개발되고 있다. 이러한 응용 소프트웨어는 주로 상품화된 패키지 형태로 일반 유통 시장에서 쉽게 구할 수 있도록 공급되어 지고 있다. 소프트웨어는 매우 고부가가치를 가진 산업으로서 정보 산업을 이끌어 가고 있다.

3) 정보 통신 산업

정보화 사회에서 정보를 서로 간에 유통하기 위하여 통신과 관련된 산업이 발전하고 있다. 지금까지의 통신은 주로 사람의 음성을 위주로 서로 간에 통신하는 음성 정보 서비스 위주의 형태이었으나, 정보화 사회에서는 컴퓨터를 연결한 정보 서비스 위주의 형태가 주류를 이루는 실정이다.

이와 같이 통신 산업은 각종 통신 기기의 제작, 통신 선로의 설치, 통신 방식의 계발, 중계와 교환 장치의 개발 등에서 통신 관련 산업이 발전하고 있다.

4) 정보 서비스 산업

정보 서비스 산업은 정보화 사회에서 새롭게 등장하는 산업으로서, 여러 다양한 분야의 정보를 매우 광범위하게 효과적으로 수집하고, 이를 고도로 가공하여 이러한 정보가 필요한 사용자에게 정보 서비스를 제공하여 주는 산업이다. 이와 같은 정보 서비스 산업은 고 기능 컴퓨터 시스템에 각종 데이터를 저장과 가공을 하여 두고 통신망을 통하여 정보를 제공하는 형태이다.

5) 반도체 산업

1970년대 초에 개발된 반도체는 집적 회로(IC, Integrated Circuit)라고도 한다. 집적 회로를 만드는 기술의 진보에 따라 고밀도 집적 회로(LSI, Large Scaled Integration)로 발전하였고, 더욱 밀도를 높인 초고밀도 집적 회로(VLSI, Very Large Scaled Integration)가 탄생하였다.

컴퓨터 분야에서는 마이크로프로세서․기억 장치 등에 반도체를 이용하고 있으며, 이들 반도체들은 하나 또는 몇 개의 반도체 칩으로 구성하여 작동하고 있다. 고밀도 집적 기술을 이용하여 컴퓨터의 본체에 해당하는 부분을 하나의 칩 속에 압축시켜서 만든 마이크로프로세서가 발명되어 개인용 컴퓨터가 널리 보급되었다.

또한 각종 산업 기기에 반도체 기술이 응용되면서 공장 자동화 시대(FA: Factory Automation)를 앞당겼고, 위험한 작업을 사람 대신 수행하는 각종 산업용 로봇이 출현하게 되었다.

6) 비즈니스 재공학 산업

비즈니스 재공학(Business reengineering)의 필요성이 대두되게 된 배경으로는 크게 기업 경영 환경의 변화, 조직의 복잡성 증대와 효율성 저하, 그리고 정보 기술이 제공하는 새로운 기회의 활용 등 3가지를 들 수 있다. 정보 기술의 발전은 단순히 정보 처리 능력의 향상이나 처리 속도의 증가뿐만 아니라 개인 및 조직이 이전과는 다른 방식으로 업무를 처리하는 것을 가능하게 하였다.

마이클 해머(Michael Hammer)는 재공학을 기업 업무 '과정'을 '근본적'으로 다시 생각하고 재설계함으로써, 비용․부품․서비스 속도와 같은 핵심적 성과에서 향상을 이루는 것'이라고 정의하고 있다. 비즈니스 재공학은 지금까지의 기업 철학과 기본 과정, 그리고 조직 구성의 원칙을 바꾸어 변화하는 기업 경영 환경에 맞도록 재구성하는 과정이다.

4. 통신기술의 발달

통신기술은 크게 유선 통신과 무선 통신으로 나눌 수 있다. 유선 통신의 대표적인 예는 전화이며, 전화 통신의 매체인 구리선도 동축케이블에서 아날로그 및 디지털 형태의 방대한 데이터를 전송할 수 있는 더욱 중요한 광섬유 케이블과 같은 더 효율적인 유선 형태로 대체되고 있다.

일반적으로 모바일(mobile)은 이동이 가능한 휴대용 정보 단말기를 의미하며, PDA․노트북 컴퓨터․휴대 전화 등을 예로 들 수 있다. 특히 1세대인 전화에서, 2세대의 아날로그/디지털 휴대폰, 2.5세대라고 하는 CDMA 2000 기술, 그리고 3세대인 IMT-2000 기술로 발전해 오고 있다.

모바일 상에서 무선으로 정보 교환을 하기 위한 최신 기술로 CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 및 IMT-2000(International Mobile Telecommunications - 2000) 기술이 있다. CDMA는 무선전화 송신기술로서, 아날로그 방식에 비해 사용자 채널을  최대 10～20 배 증가시킬 수 있고, 송신 주파수가 광대역이다. 또한 기존 방식보다 가입자 수용 용량을  증대시킬 수 있는 대용량이므로 대도시에 적합하고, 서비스 지역의 광역화에 따른 셀 수의 감소와 주파수 계획이 간단한 장점이 있다. IMT-2000은 차세대 이동통신 단말기로서, 위성을 이용한 통신서비스이며, 할당된 주파수 대역이 2GHz(즉, 2000MHz)를 사용한다.

무선 인터넷, PDA(Personal Digital Assistance), WAP(Wireless Application Protocol) 등의 무선 통신도 거듭 발전을 거듭하고 있다. WAP(Wireless Applicaton Protocol)의 등장으로 휴대폰을 이용해 인터넷을 연결할 수 있으며, 블루트수(Bluetooth)는 모바일 기기를 서로 무선으로 접속할 수 있다.

이 밖에도 전화선을 사용한 홈 네트워크의 규격인 HomePNA(Home Phone line Networking Alliance)의 등장하였고, 세계 각 국의 무선 통신 면허가  필요 없는 2.4GHz 주파수 대역을 사용하는 SWAP(Shared Wireless Access Protocol)은 가전제품, 전화, PC 등에 공통으로 연결하여 사용할 수 있다. 이 SWAP을 이용하여 가전기기를 서로 접속할 수 있도록 제공하는 HomeRF(Home Radio Frequency) 기술도 있다. IEEE 1394는 PC나 AV 기기 사이에서 대량으로 고속 데이터 통신을 실행하기 위한 인터페이스 기술을 정의하였으며, 이를 기반으로 서로 다른 제조 회사의 디지털 AV 기기와 PC를 연결하기 위한 HAVi(Home Audio Video interoperability)가 있다. 일반적으로 통신 네트워크는 정보의 상호 전달을 가능하게 함으로 기술의 수렴에 결정적인 역할을 수행하며, 대표적인 통신 네트워크로 인터넷을 들 수 있다.

5. 정보 처리 시스템의 형태

데이터를 입력으로 받아 정보를 생성하는 데 여러 가지의 정보처리 형태가 이용되고 있다. 이러한 정보처리는 크게 데이터를 모아 한꺼번에 처리하는 일괄 처리형태와 데이터가 발생하자마자 즉시 처리하거나 그 처리결과를 다음 처리의 입력으로 바로 사용하게 되는 실시간 처리, 하나의 컴퓨터를 여러 사용자들이 공유해서 사용하는 시분할 처리, 공간적으로 서로 떨어진 장소에서 같은 작업을 수행하고 처리결과를 통신선을 통해 서로 주고받는 분산 처리 등으로 나눌 수 있다.

5.1 일괄 처리 시스템

일괄 처리 시스템은 처리할 데이터를 일정 기간이나 일정량이 되도록 수집하여 이를 일괄적으로 처리하는 방식이다. 이러한 일괄 처리 시스템은 초기에 고가의 컴퓨터의 효율을 높이기 위하여 사용되었던 방식으로서, 수집된 데이터가 주 컴퓨터에 의하여 일괄적으로 처리된다.

일괄 처리 시스템은 작업 당 단위 처리 비용이 적게 들고, 수집된 데이터가  일괄적으로 처리되어 컴퓨터 시스템의 생산성이 매우 높다는  장점이 있다. 그러나 일정 기간이나 일정량의 기간이 지난 다음에야 처리가 가능하므로 즉각적인 응답이 어려우며, 일괄 처리를 하는 데 여러 가지의 준비 작업을 해야 하는 단점이 있다.

5.2 실시간 처리 시스템

실시간 처리 시스템은 일괄 처리에서 필요했던 처리 준비 작업이 없이 필요한 정보를 주어진 시간 내에 즉시 처리하는 방식이다. 입력 자료가 그 발생원으로부터 직접 컴퓨터로 들어가며, 출력 자료가 사용되는 곳으로 직접 전달되는 시스템으로서 자료가 최초로 수집된 때부터 컴퓨터에 의해 최종 처리될 때까지 사람의 개입 필요성을 배제한 시스템을 말한다. 실시간처리 시스템은 다음 2가지로 구분해 볼 수 있다.

1) 이중 시스템

이중 시스템(dual system)은 은행 등에서 컴퓨터 고장으로 인한 작업 중단을 방지하기 위하여 미리 두 대의 컴퓨터를 설치하여 운용하는 시스템이며, 한 대는 항상 대기 상태에 있도록 한 시스템을 말한다. 한 대의 컴퓨터에서 이상 현상이 발생하더라도 나머지 컴퓨터에서 계속 중단 없이 작업을 처리할 수 있는 장점이 있다. 

2) 듀플렉스 시스템

듀얼시스템에 반하여 듀플렉스 시스템(duplex system)에서는 2대의 컴퓨터 중 1대가 주된 온라인 처리를 실행하고, 다른 1대는 별도의 배치 처리 등을 실행한다. 그리고 만일에 온라인 쪽이 정지된 경우에는 나머지 1대가 이 처리를 인수하여 회복될 때까지의 처리한다.

5.3 시분할 처리 시스템

시분할 처리 시스템은 중앙에 주컴퓨터를 설치하고 주위에 원격 터미널을 설치하여, 주컴퓨터는 각 원격 터미널에 일정한 처리 시간을 순서적으로 할당하며, 원격 터미널은 할당된 시간 안에 주컴퓨터를 이용하여 데이터를 처리하는 방식이다.

5.4 분산 처리 시스템

분산 처리 시스템은 각 지역에 컴퓨터를 설치하고, 이를 통신 회선으로 연결하여 데이터를 발생한 그 지역에서 처리하는 동시에 타 지역의 데이터가 필요하면 통신 회선을 이용하여 즉시 처리하는 방식이다. 이 시스템은 분산 처리기, 네트워크(network), 분산 데이터베이스 등으로 구성되어 있다.

분산 처리 시스템은 현 문제에 대한 신속한 파악과 조치가 가능하고 책임 구분이 용이하며 새로운 지역에 대한 시스템 확장이 용이하다는 장점이 있으나, 시스템 고장 시 회복이 매우 어렵다는 단점이 있다.

현재로서는 가격이 저렴하고 신뢰성과 융통성이 있는 소형 컴퓨터와 통신망의 출현으로 대부분이 분산 처리 시스템 체제로 전환하고 있으며, 특히 업무를 지리적으로 분산하여 처리하고 있는 은행의 경우는 이 시스템이 매우 적합하다.

6. 정보화의 역기능

컴퓨터와 전기 통신의 발달은 이들을 하나로 결합하여 정보 통신이 이루어지게 함으로써 정보의 홍수 속에서도 시간과 거리를 단축하여 필요한 정보를 신속히 검색하고 효율적으로 이용할 수 있게 하여 정보화 사회로 발전시키고 있다. 정보화 사회에서는 정보가 물질이나 에너지와 같이 하나의 자원으로써 위치를 차지하게 되며 정보가 상품과 같이 거래되고, 정보의 신속한 유통은 교통이 사회 발전에 이바지하는 것보다 더 중요한 위치를 차지하게 된다. 그러나 정보화 발전과 더불어 현재 심각하게 대두되고 사회문제화 되는 것이 정보윤리의 문제, 도덕성의 몰락 등 정보화의 역기능이라고 할 수 있다. 여기서 컴퓨터와 관련되어 제기되고 있는 사회윤리를 간략하게 살펴보자.

오늘날 컴퓨터는 하나의 문명이기로 사용된다. 그러나 이러한 문명의 이기도 이를 이용하는 인간의 올바른 활용이 없다면 무서운 흉기로 바뀔 수도 있다. 더욱이 인간은 단순히 명령만 내리면 모든 실제적인 조작은 컴퓨터가 수행하기 때문에 아무런 양심의 가책 없이 컴퓨터를 이용한 범죄를 저지르기 쉽다. 따라서 정보화 사회에서의 최대 문제점은 컴퓨터 범죄라고 할 수 있다.

컴퓨터를 이용한 범죄는 다음과 같은 4가지 유형으로 분류할 수 있다.

● 소프트웨어 불법 복사 및 도난

● 컴퓨터를 이용한 횡령

● 불법 침입

● 컴퓨터 바이러스

이러한 범죄들은 단순한 호기심에 따른 장난이나 불법적으로 이득을 얻기 위해 저질러 질 수 있으므로 무엇보다 컴퓨터를 이용하는 사람들의 올바른 가치관과 사회 윤리의식이 있어야 이를 근절할 수 있다.

7. 컴퓨터의 이용 분야

오늘날 컴퓨터는 많은 양의 자료를 저장하여 이를 빠르게 처리, 가공하여 필요한 정보를 제공하는 문명의 이기로 등장하였다. 따라서 이러한 컴퓨터는 어느 한 분야에서만 국한되지 않고 사회 전반적인 분야에서 활용되고 있다.

1) 행정 분야

국가 여러 행정 분야에서 사용되는 컴퓨터의 이용 분야를 살펴보자.

① 인구조사 : 한 나라의 인구를 정확하고 신속하게 조사한다는 것은 매우 어려운 문제이다. 컴퓨터를 이용하지 않고 인구 조사를 할 때 인구 조사를 담당한 조사원이 모든 집을 방문하여 조사표에 기록한 것을 행정 말단 기관인 동, 리 단위로부터 통계표를 수작업으로 작성하여 읍, 면에 보고하고 다시 이를 수합하여 군, 시에 보고하는 등 여러 단계를 거쳐 최종적으로 통계 결과가 나오기까지 몇 년씩이나 소요되었다. 이러한 인구 조사에 컴퓨터를 이용하면 인구통계뿐만 아니라, 다양한 설문  조사까지도 신속 정확하게 처리할 수 있고, 막대한 예산과 시간도 절약된다.

② 과세 업무 : 세금을 공정하게 부과한다는 것은 매우 중요한 일이다. 국세청에서는 상거래를 할 때 발행되는 세금 계산서의 과세 데이터나 근로 소득의 과세 데이터를 컴퓨터에 입력하여 세금에 대한 조사와 조정을 공정하게 과세할 수 있다. 우리나라의 모든 세금 계산서에는 주민 등록 번호나 사업자 등록 번호가 기재되어 있어 이를 근거로 하여 소득이나 상거래를 신고하지 않거나 불성실하게 신고한 것 등을 컴퓨터가 추적하여 찾아 벌과금을 부여하고 있어 탈세를 줄이는 데 기여하고 있다.

③ 국가 행정 전산망 : 행정 전산망을 중앙 부서로부터 지방의 말단 행정 부서에 이르기까지 모든 기관에 단말기를 설치하여 여러 가지 행정 업무를 신속하고 효율적으로 수행할 수 있다. 또한 광범위한 정보를 데이터베이스로 구축해 놓고, 이것을 민원 업무 처리에 이용하면 효과적으로 행정 업무를 수행할 수 있고, 국민들도 이를 편리하게 이용하게 된다. 우리나라에서도 각 동사무소나 면사무소에 행정 전산망을 위한 컴퓨터를 보급하고 있으며, 개인의 주민 등록 카드를 전산화하고 있다.

④ 전자 도서관 : 오늘날 도서관의 관리자가 직면하고 있는 가장 심각한 문제점은 공간과 시간이다. 수많은 책, 잡지, 신문, 보고서 등을 보관할 건물을 건축하는 데 필요한 비용이 치솟고 있다. 도서관 이용자들에게 서비스하고 있는 직원들의 일이 크게 증가하여, 자연히 서비스 시간이 길어지고 있다. 이 두 가지 문제점은 컴퓨터의 소프트웨어와 하드웨어를 이용하여 해결한다.

2) 국방 분야

컴퓨터는 군사 정보의 수집․분석․평가에도 활용되고 있는데, 인공위성이나  조기 경보기에서 촬영된 적지의 사진을 분석하여 적의 움직임을 파악하고 대응 전략을 세운다. 또한 적의 암호를 해독하고 전황을 신속하게 분석하여 작전을 수행하는 데에도 중요한 역할을 담당하고 있다.

3) 교육 분야

교육 분야에 있어서의 컴퓨터는 학습 활동과 교육 행정 업무 처리의 두 분야에서 이용되고 있다. 학습 활동을 위한 것으로 컴퓨터 보조 학습(CAI, Computer Aided In-struction) 또는 컴퓨터 중심 학습(CBE, Computer Based Education) 등이 있다.  CAI 또는 CBE는 교실에서 학생들이 컴퓨터를 학습 도구로 공동적으로나 개별적으로 교육하는 방식을 말한다. 최근에 들어와 인터넷을 기반으로 사이버교육, 가상교육 등을 망라한 이러닝(e-Learning)이 원격대학뿐만 아니라 전통적인 대학에서도 온라인과 오프라인이 결합한 브렌디드 러닝(blended learning)형태로 널리 사용되고 있는 추세이다.

최근에는 WBI(Web Based Instruction) 개념이 도입되어 인터넷을 이용한 교재와 학습 평가 시스템 등이 도입되고 있다. 교육을 위한 사무 및 행정의 자동화는 학습 평가를 위한 문제 출제, OMR을 이용한 자동 채점, 성적표 작성 등 성적 처리 업무와 문항 분석 등을 통하여 효과적인 학습 지도 개선 등에 이용하고 있으며, 인사 관리, 급여 관리, 비품 관리 등 일반적인 행정 업무에도 활용하고 있다.

4) 의료 분야

의료 분야에서의 컴퓨터 이용은 과학적 진단이나 치료, 입․퇴원 관리, 병원 사무 자동화 등의 분야로 나눌 수 있다.

과학적 진단을 위한 것으로는 방사선이나 초음파를 컴퓨터와 결합시켜 환부의 단면을 영상으로 나타내어 환부 상태를 정밀하게 파악, 정확한 진단을 할 수 있게 해 주는 컴퓨터 단층 촬영과 수십 종류의 혈액 검사를 자동적으로 해 주는 혈액 자동 분석 장치 등이 있다. 또 의사가 질병을 정확히 진단할 수 있도록 환자의 과거 질병 기록 및 처방, 각종 검사 결과와 증상 등을 종합해 주는 의료 진단 시스템이 있다.

단층 촬영 장치인 CT(Computer Tomograph) 스캐너는 방사선이나 초음파를 컴퓨터와 결합하여 환부의 횡단면의 영상을 찍는 장치이다.

5) 출판 분야

기존의 인쇄방식은 활자를 이용한 인쇄 방식을 사용하였으나 근래에 와서는 이러한 작업을 PC를 이용하여 출판에 적용하고 있다. 이렇게 기존의 방식이 아닌 컴퓨터와 그 주변기기를 이용하여 기획에서 시작하여 편집, 인쇄, 제작까지 하는 시스템을 통틀어 전자 출판이라 말하고 있다.

전자 출판(DTP, Desk Top Publishing)은 인쇄물을  PC와 주변기기만을 이용하여 문자, 도형, 그래픽, 사진 등의 자료들을 편집하여 저렴하고 신속하게 인쇄 제작할 수 있는 시스템이다.

전자출판의 효시는 미국의 애플 컴퓨터사에서 생산 판매하고 있는 매킨토시에서부터 비롯되었으나, 현재는 IBM-PC에서도 이러한 전자출판 시스템의 운영이 가능하게 되었다. 일반적으로 전자출판이라 함은 전문 인쇄기술과 장비가 없어도 전자출판에 필요한 장비만 갖추게 되면 어떠한 직종에 종사하는 사람이라 하더라도 편집과 인쇄가 동시에 가능한 시스템을 의미하며, 책자를 제작할 때 필요한 도형이나 그림, 사진, 그래픽 등을 동시에 편집 처리하여 이러한  작업을 통하여 제작된 자료를 레이저 프린터 등을 통하여 인쇄할 수 있는 기능을 의미한다.

전자 출판을 위해서는 컴퓨터가 화면상의 내용을 그대로 볼 수 있으면서 출력하는 위지윅(WYSIWYG: What You See Is What You GET) 기능과 그림이나 사진의 입력 및 편집 기술, 일러스트 기능 등을 지원해야 한다. 대표적인 전자출판 시스템으로는 Page Maker, Ventura Publisher, The Office Publisher 등이 있다.

6) 교통 및 항공 분야

교통과 항공 분야에서의 컴퓨터 이용은 보다 폭넓게 이용되고 있다. 항공기나 철도 좌석 예약에 컴퓨터가 이용되고 있으며, 항공기의 운항이나 열차의 운행 및 승무원의 일정표 작성 등에도 컴퓨터를 이용하고 있다. 소득 향상에 따른 자동차의 폭발적인 증가는 극심한 교통 체증 현상을 빚고 있다. 교차로의 신호 조작을 컴퓨터로 처리하는 교통 통제 시스템은 교통 체증 현상을 최소화해 준다.

7) 과학 분야

컴퓨터가 처음 출현했을 때에는 단순한 계산 처리에만 이용되었으나, 전자 기술과 컴퓨터의 이용 기술이 급속히 발전함에 따라 오늘날에는 거의 모든 분야에서 컴퓨터가 이용되고 있다. 특히, 컴퓨터가 과학 및 공학 분야에 이용됨으로써 인간이 해결하기 어려운 일도 단시간에 처리할 수 있게 되었으며, 여러 분야의 발전에 중요한 역할을 하고 있다. 예를 들어, 비행기의 압력 시험, 해안선의 침강 연구, 지진 형상 분석, 음성 구분, 합금의 함량 분석 및 우주선 발사 등 많은 곳에 이용되고 있으며, 주로 슈퍼컴퓨터를 사용하여 복잡한 과학 계산식을 처리한다.

8) 상업 분야

현대의 사회에서 상거래는 그 규모가 이미 인간의 수작업으로 처리될 수 있는 단계를 넘어섰다. 따라서 각종 상업행위는 보다 조직적이고 관리적인 면을 필요로 하고 있다. 이러한  기대에 맞게 대두된 것이 컴퓨터이며 오늘날 대부분의 회사들은 경영정보시스템(MIS, Management Information System), 의사 결정 지원 시스템(DSS,  Decision Support System), 근거리통신망(LAN, Local Area Network), 사무 자동화(OA, Office Automation)등에 활용하고 있다. 대형 회사이외에 중소규모 기업체에서도 컴퓨터를 이용한 판매, 자재관리 시스템은 필연적으로 요구되고 있다.

MIS는 오늘날 의사결정지원시스템, 인적자원 관리시스템, 프로젝트 관리시스템, 데이터베이스 검색시스템 등을 모두 포함하는 넓은 개념으로 쓰이는 경우도 있다. MIS는 기업 경영에 관한 정보를 제공해주는 컴퓨터 시스템으로서 판매, 재고 그리고 기업 경영에 도움을 주는 여러 데이터들에 대한 정보를 관리자들에게 제공할 수 있는 업무 프로그램들이 개발되면서부터 MIS라는 용어는 이러한 여러 종류의 업무 프로그램들을 총칭하는 용어로 발전되었다.

DSS(Decision Support System)는 의사결정지원시스템이라고 하며, 사용자들이 기업의 의사결정을 보다 쉽게 할 수 있도록 하기 위해 사업 자료를 분석해주는 컴퓨터 응용프로그램을 말한다. 기업체의 판매량 비교, 신제품 예측 등의 업무에 적용할 수 있으며, 정보를 도식화하여 나타내줄 수 있다. 경우에 따라 전문가시스템이나 인공지능 등이 포함될  수도 있으며, 이를 통해 기업의 최고경영자나 다른 의사결정그룹들에게 도움을 줄 수 있는 소프트웨어이다. 또한 앞에서 설명한 판매 정보 시스템(POS: point of sales)도 가까운 편의점이나 백화점 등에서도 쉽게 볼 수 있다.

1990년대 들어서는 ERP(Enterprise  Resource Planning) 또는 전사적 자원 관리를 이용한다. ERP는 제조업을 포함한 다양한 비즈니스 분야에서 생산․구매․재고․주문․공급자와의 거래․고객서비스 제공 등, 주요 프로세스 관리를 돕는 여러 모듈로 구성된 통합 애플리케이션 소프트웨어 패키지를 의미하는 산업 용어이며, 재무 및 인적자원을 위한 모듈 또한 포함되어 있다. 일반적으로 ERP시스템은 관계형 데이터베이스를 기반으로 통합된 시스템의 형태이며, ERP시스템 구축은 비즈니스 프로세스 분석, 사용자 재훈련, 새로운 작업절차 등을 포함한다.

또한 인터넷 전자상거래와 상업의 규모가 커짐에 따라 데이터웨어하우스(Datawarehouse)가 등장하게 되었다. 이것은 기업이 최신의 정보 자원을 활용하기 위한 저장 장소를 의미한다. 사회가 복잡해지고 거대화됨에 따라 기업에서 사용하는 데이터의 양이 증대되었으며, 기업 내 업무 처리의 단위인 트랜잭션을 바로 처리할 수 있는 OLTP(OnLine Transaction Pro-cessing) 시스템과 같은 기간 업무 시스템에서 증대되는 데이터를 관리하고 하기 위해 사용된다.

데이터웨어하우스에 축적되는 데이터 양은 수백 TB(Terra Byte)에 이르며, 이 데이터웨어하우스에서 부문별, 특정 용도별로 필요한 데이터를 분류한 것을 데이터 마트(data mart)라고 한다. ERP 이외에 EDI(Electronic Data Interchange), EC(E-Commerce, 또는 Electronic Commerce) 등이 있다.

9) 농업 분야

농업 분야에서 컴퓨터는 정확한 기상 정보를 제공하여 농산물의 증산에 기여하고 있다. 컴퓨터 통신망을 이용하여 농작물의 생산과 관련된 온도, 습도의 변화 등을 수집하여 강우량이나 온도와 밀접히 관련되어 잇는 병충해의 발병 시기를 예측하는 데 사용되고 있다.

컴퓨터를 이용한 영농은 선진국에서는 이미 70년대부터 수행되고 있다. 즉 어떤 작물을 얼마나 지어 언제 판매하느냐 하는 농산물의 수급상황 및 가격동향, 유통정보는 영농에서 주요한 정보였다. 이러한 정보들을 단지 소문이나 주먹구구식으로 결정하였던 것이 이전의 농업 방식이었다. 그러나 이제는 농민들도 우루과이 라운드로 인해 시장경쟁의 원리가 적용되는 개방 경쟁시대를 맞이하게 되었다. 따라서 다양한 영농정보를  손쉽게 빠르게 얻을 수 있는 컴퓨터의 필요성도 증가되고 있다. 농산물의 생산, 가공, 유통에 관한 정보를 정확하고 신속하게  얻는 것이 농업경쟁 시대에서 살아남는 주요한 요인이 되고 있다.

이웃 일본은 전국을 연결하는 통신망 14개와 지역단위 통신망 47개가 구성되어 있고, 정부가 농업구조개선사업의 하나로 21세기 마을 조성 교실을 만들어 통신을 통한 정보교류를 촉진하고 있다. 또한 대기업을 비롯한 민간기업에서도 120여종의 각종 농업용 소프트웨어를 개발하여 농민들이 사용하고 있다.

우리나라에서도 컴퓨터를 이용한 영농은 젖소 사육농가부터 시작하여 양돈, 양계, 특수작물재배 농가 등으로 점차 확대되고 있다. 젖소 사육농가의 경우 한우 사육에 필요한 사료관리, 각종 자재 출납상황, 판매가격, 영농조합 운영 등에 이용하고 있다. 앞으로도 이러한 컴퓨터  영농가가 계속 늘어날 것이 예상되고 있다.              

10) 수산업  분야

과거 수산업 분야는 컴퓨터의 활용과는 거리가 먼 업종이었다. 그러나 점차 변화하는 새로운 산업 혁명 속에서 이 분야에서도 컴퓨터의 활용이 눈에 띄게 증대하고 있다. 초창기에는 원양어선이나 대형선박의 각종장비인 어군탐지기, 위치 측정기 등이 컴퓨터를 이용하는 수준에 그쳤으나 미래형 업종으로 연안 해양 양식목장이 나타나면서 각종 작업 처리를 컴퓨터를 사용하여 운영하고 있다. 즉 해양목장 직원이 육지 목장처럼 울타리가 된 바다 속을 다니면서 양식되고 있는 물고기의 영양상태, 그 때의 바다 속 온도, 청정도 등을 소형 컴퓨터에 입력하고, 이 자료가 통신망을 통해 본부로 전송되면 본부의 컴퓨터는 이를 종합 분석하여 물고기 사료의 공급 양, 오염물질 제거제 투여 등 작업을 결정하고 수행하게 된다. 이것은 이런 종류의 미래화 업종에서는 반드시 컴퓨터가 요구된다는 것을 보여주는 좋은 사례가 된다.

11) 기타 이용 분야

소득 향상에 따른 자동차의 폭발적인 증가는 극심한 교통 체증 현상을 빚고 있다. 교차로의 신호 조작을 컴퓨터로 처리하는 교통 통제 시스템은 교통 체증 현상을 최소화해 준다. 이 시스템은 각 교차로에 설치되어 있는 감지 장치에서 보낸 자동차의 속도, 교통량 등의 교통 정보를 종합 분석하여 그 상황에서 가장 적절한 신호를 보냄으로써 교차로마다 소통이 원활하게 될 수 있게 해 준다. 90년대 들어서는 GIS(Geographic Information System)로 발전하여 교통, 상수도 관리 분야에서 활용되고 있다. 인공위성에서 촬영한 사진을 지상의 컴퓨터에 전송하면, 이를 분석 처리하여 도로 교통 소통 등에 이용하고 있다.

GIS는 일기예보, 판매 분석, 인구예측 및 토지이용계획 등 다양한 분야에 사용되며, 지리 정보는 명백하게 지리적 좌표인 위도와 경도 또는 한 국가의 격자좌표 등의 형태로 묘사되거나,  또는 도로주소, 우편번호 및 숲의 위치 등 함축적인 형태로 묘사된다. GIS는 건물, 도로, 하천, 등고선, 행정구역경계 등과 같이 지형․지리적으로 관련된 데이터를 수집, 저장, 출력, 분석하기 위한 컴퓨터 기반의 시스템을 의미한다.

위성 위치 확인 시스템인 GPS(Global Positioning System)는 위성 위치 확인 시스템으로서, 1970년대 초 미국 국방부가 지구상에 있는 물체의 위치를  측정하기 위해 60억불을 들여 만든 군사 목적의 시스템이다. 그러나 오늘날에는 군사 목적뿐만 아니라 산업체 응용이나 일반 회사들에게까지 널리 사용되고 있다.

GPS를 이용하면 위치와 시간을 얻을 수 있다. 24개의 GPS 위성이 서로 다른 궤도로 지구 대기권을 계속 회전하고 있는데, 이것은 지구상 어느 시간 어느 곳에서도 4개 이상의 위성신호를 얻을 수 있도록 하기 위함이다. 위치를 측정하기 위해서는 동시에 최소 4개의 위성으로부터 신호를 받아야 한다. 물론 더  많은 위성으로부터 신호를 받으면 보다 정확한 위치 값을 얻을 수 있다.

GPS 수신기는 동시에 처리하는 위성신호의 개수에 따라 4 채널, 8 채널 등이 있다. GPS 위치측정 데이터는 군사상으로 사용되는 경우에는 50m 이내, 민간에서 사용되고 있는 분야는 200m 이내의 오차범위를 가진다. 최근에는 오차범위를 5m 이내로 줄일 수 있다. 주로 비행기․선박․차량의 항법장치에 GIS와 함께 GPS가 사용되고 있으며, 사람들이나 차량 등 이동 물체의 위치를 파악하는 데에도 사용된다. 또한 개인휴대용 GPS 수신기가 개발되어 미지 탐사나 군 작전 시 군인들의 위치파악에 이용되고 있다. 최근에는 휴대용 무선전화기 내에 GPS 수신기를 내장하는 것도 개발되어 출시되었다.

GPS 위성으로 추적한 자동차 운행기록을 파악할 수 있으며, 렌터카 업체에서는  위성을 이용한 위치추적 장치를 달아 빌려준 모든 자동차를 감시할 수 있다. 이 서비스는 현재 미국 렌터카 업체에서 활용되고 있다. 미국에서는 2001년부터 개인 이동전화 단말기에도 위치추적 장치를 추가하도록 하고 있으며, 이는 통화가 불가능한 응급상황에서도 신고자의 위치를 파악하기 위해 통신 당국이 이를 의무화했기 때문이다. 또한 미국 퀄컴이  최근 위치추적 기능을 지원하는 이동전화 단말기 칩을 발표하는 등 이 계획은 점진적으로 진행되고 있다.

인공위성을 이용하는 다른 예는 기상 관측에 응용하는 것으로서 일기 예보 시스템을 들 수 있다. 인공위성에서 시간별로 찍은 사진을 분석하여 구름의 이동, 저기압과 고기압에 대한 분석을 하고 날씨를 예측할 수 있다.

또한 공공 데이터베이스 산업은 사업자가 대형 컴퓨터에 수많은 데이터를 가공하여 이를 이용하는 사람에게 정보로서 제공하여 주는 것이다. 예를 들어, 전 세계의 특허에 관련된 사항, 상표권에 관한 사항, 증권시세, 외환 시세, 일기정보, 여행 정보 등이 많이 이용되고 있는 공공 데이터베이스 정보들이다.