(자연과학의 역사) 64. 차분 기관 – 찰스 배비지 (1791~1871년)
19세기까지는 삼각표나 로그표를 손으로 계산한 다음에 인쇄업자에게 넘겼기 때문에, 일반적으로 부정확한 부분이 꽤 있었다. 이 표들은 항해와 상업에 사용되었기 때문에, 그 표의 오류는 심각한 문제였다. 1819년에 영국의 수학자 찰스 배비지는 차분 기관 1호를 설계했고, 톱니바퀴로 수행되는 덧셈의 반복을 통해 이러한 표들을 자동으로 만들 수 있다고 생각했다. 그는 구멍 뚫린 카드를 이용하여 직물 짜면서 자동으로 무늬를 넣는 자카르 직기에서 영감을 얻었다.
그리하여 차분 기관의 원형이 1822년에 만들어지자, 영국 정부는 완전한 장치를 제작하도록 지원했다. 그러나 1834년에는 예산을 초과한 데다 일정도 지연되었다. 1840년대 말에 배비지는 차분 기관 2호를 설계했는데, 이것은 31자리의 정확도를 가진 것이었다. 그러나 이때에는 정부가 더 이상 재정을 지원하지 않았다. (이 기계는 결국 1991년에 런던 과학박물관에 설치되었다.)
한편으로 배비지는 현대 컴퓨터의 진정한 시조라고 할 수 있는 자신의 해석 기관에 관심을 기울였다. 이 범용 장치는 한 가지 수학적 기능만을 가진 것이 아니라 여러 가지 계산을 하는 것이었다. 입력 데이터와 제어 명령은 100년 뒤에 IBM이 사용한 것과 거의 비슷한 천공 카드로 부호화했고, 산술 계산을 하는 도중에 숫자를 임시로 저장하는 부분이 따로 있었다. 그것은 이전의 기관과 마찬가지로, 모든 과정이 증기의 힘으로 자동으로 수행되었고 출력을 위한 인쇄 장치도 있었다. 이 기관도 결국 만들어지지 않았다.
배비지의 연구 중 많은 부분은 러블레이스 백작 부인이자 바이런 경의 외동딸인 아다 오수스타와, 배비지의 부인 애너벨라의 저작에 회상되고 있다. 뛰어난 수학자였던 백작 부인은 배비지의 연구에 매료되었지만 36세라는 젊은 나이에 요절했다. 그녀는 “해석 기관은 대수학적 무늬를 짠다고 하는 것이 적절하다.” 라고 했지만, 결국 이 무늬는 직조되지 못했다.
리처드 도킨스 외(지음), 피터 탤랙(엮음), 김희봉(옮김). 사이언스 북. 사이언스북스.
▲ 런던 과학박물관에 전시된 배비지의 차분 기관. 배비지가 계산 기계를 만드는 데 실패한 한 가지 이유는 부품을 정밀하게 만들 수 없었기 때문이다.