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영관 전
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1 제 1 장. 1.1 IT 와컴퓨터의변화 1.2 컴퓨터시스템의구성 1.3 다양한형식의컴퓨터 1.4 유비쿼터스컴퓨팅 1.5 IT 융합 1.1 IT 와컴퓨터의변화 컴퓨터시스템이야말로지식정보시대의핵심이다. 또한컴퓨터시스템은작은것부터대형컴퓨터까지매우다양한형태와구조를가지고있다. 1 c 2001,2005 N Baek 1

1.1.1 컴퓨터에서스마트폰으로 1945 년에존폰노이만이프로그램을메모리에저장 내장프로그램 개념 그림 1.1 최초컴퓨터로기록된 에니악 2 1.1.2 인터넷 :

2 1.1.1 컴퓨터에서스마트폰으로 1945 년에존폰노이만이프로그램을메모리에저장 내장프로그램 개념 그림 1.1 최초컴퓨터로기록된 에니악 인터넷 : 유선에서무선으로 컴퓨터네트워크는 1970 년대초에미국 인터넷을이루는네트워크 유선전화통신망 무선랜 이동통신망 와이브로 3 c 2001,2005 N Baek 2

3 광대역융합네트워크 인터넷으로멀티미디어데이터를통신하는통신망이다. 이미지, 오디오, 비디오와같은각종미디어데이터를통신한다. 4 와이브로기술 기존이동통신기술은음성전화통신기술에인터넷서비스를추가하여두서비스를동시에제공 와이브로는처음부터인터넷서비스에중점을두고개발한특화기술이다. 5 c 2001,2005 N Baek 3

4 1.2 컴퓨터시스템의구성 컴퓨터는무엇인가? 컴퓨터는데이터를처리하는데사용하는전자장치이다. 즉, 데이터를인간에게유용한정보로변환한다. Software (S/W) Hardware (H/W) 사용자 (Users) 데이터 (Data) 6 하드웨어와소프트웨어 Hardware 컴퓨터의연산과동작을제어하는물리적인장치 CPU, RAM, 입력 / 출력장치 (I/O devices) Software H/W 에서실행하는명령 (instruction) 의집합 프로그램 (Program): 소프트웨어의일부 S/W 종류 : 시스템 S/W & 응용 S/W 7 c 2001,2005 N Baek 4

5 1.2.1 소프트웨어 소프트웨어는이하드웨어에서실행하는인스트럭션들로서지정한작업 ( 태스크 ) 을수행한다. 즉, 컴퓨터에게무엇을하도록지시한다. 이러한소프트웨어에는사용자에게편리를주는것도있으며, 컴퓨터시스템의 CPU, 메모리, 파일, 주변장치등여러자원을관리하는소프트웨어도있다. 프로그램이란이러한소프트웨어의일부이다. 목적에따라여러소프트웨어가있다. 게임, 채팅, 워드프로세서, Windows 2000, Outlook,. 8 소프트웨어 시스템소프트웨어 (System S/W) 운영체제 (Operating System) MS Windows 2000/XP, UNIX, Linux, 기타관리소프트웨어 (Utility) 컴파일러, 보안 ( 바이러스 ) 프로그램, 파일압축, 등 응용 ( 사용자 ) 소프트웨어 (Application S/W) HWP ( 한글워드프로세서 ), MS Word 파워포인트 (Power Point), 엑셀 (Exel) 아웃룩익스프레스 (Outlook Express) 9 c 2001,2005 N Baek 5

6 응용소프트웨어 응용소프트웨어 ( 일반 ) 사용자가원하는업무를처리하는소프트웨어 시스템소프트웨어의지원과협조로실행한다 응용소프트웨어유형 사무용소프트웨어 통신용소프트웨어 그래픽소프트웨어 멀티미디어소프트웨어 10 사무용소프트웨어 일반사무용 : OA (Office Automation) 워드프로세서 HWP, MS Word, 훈민정음등 스프레드시트 (spreadsheet) 수치자료를입력하여계산, 통계, 분석, 차트기능 Excel, Lotus 등 발표용 PowerPoint 등 11 c 2001,2005 N Baek 6

7 통신용소프트웨어 컴퓨터를이용하여통신이나인터넷을할수있는소프트웨어 웹브라우저 인터넷 WWW 서비스용소프트웨어 예 ) Internet Explorer, Netscape 등 기타인터넷소프트웨어 Outlook Express, MS Outlook WS-FTP Messenger, 등 12 멀티미디어소프트웨어 멀티미디어 Player Windows Media Player, Real Player 멀티미디어저작도구 Flash, Director CAD(Computer Aided Design) 컴퓨터를이용하여기계, 반도체, 건축분야의설계 CAM(Computer Aided Manufacturing) CAD 도면을바탕으로하여컴퓨터를사용하여제품을생산 13 c 2001,2005 N Baek 7

8 1.2.2 하드웨어 처리기 (Processor): CPU (Central Processing Unit) ALU (Arithmetic Logical Unit) CU (Control Unit) 메모리 (Memory): RAM, ROM 메모리는프로그램의명령 (instruction) 과데이터를저장 처리기는메모리로부터명령 / 데이터를꺼내어실행 ( 처리 ) 입력과출력장치 (Input/Output) 입력 : Keyboard, Mouse, Pen,.. 출력 : Printer, Monitor, Speaker,.. 저장장치 (Storage Devices): FDD, HDD, CD, DVD,.. 14 처리기 ( 프로세서 ) 처리기는인스트럭션에의하여메모리로부터데이터를처리하여필요한데이터로만들고메모리나저장장치에저장한다. 프로세싱 데이터를정보로, 정보를데이터로변환하는절차 프로세서와메모리에서이러한변환이수행된다. 마이크로프로세서 칩 (Chip) 이라부른다. 15 c 2001,2005 N Baek 8

9 마더보드 마더보드는다른하드웨어와프로세서를연결하는회로가있는기판이다. 마더보드는회로보드의예이다. 마더보드에여러회로보드가연결되어있다. 16 메모리 메모리 (Memory): 주기억장치 전자장치로전기가연결되었을때만사용가능 프로그램의 명령 과 데이터 를저장 17 c 2001,2005 N Baek 9

10 메모리 메모리는프로그램의인스트럭션과데이터를저장한다. 프로그램은메모리에저장되고, 처리기는메모리로부터인스트럭션을꺼내어서실행한다. 주소라고하는연속적인번호 18 메모리크기와단위 단위 기호 근사값 (bytes) 실제값 (bytes) 킬로바이트 KB 1,000 1,024 메가바이트 MB 1,000,000 1,048,576 기가바이트 GB 1,000,000,000 1,073,741,824 테라바이트 TB 1,000,000,000,000 1,099,511,627, c 2001,2005 N Baek 10

11 1.2.3 사용자 컴퓨터사용자 컴퓨터를관리 / 작동 / 활용하는사람혹은컴퓨터 일반사용자 versus 전문사용자 컴퓨터관련 ( 전문 ) 직업 Software Engineer & Designer, Programmer Network Operators (Administrators) Web Designer, Database Manager Game: 게임저작자, 게임시나리오작가 (Story Teller) Information Systems: 정보관리책임자, 정보시스템분석가 데이터 데이터는정보를컴퓨터내에표현하는것을의미한다. 즉, 숫자, 문자, 이미지, 소리, 동영상등여러종류의데이터를이진수의형식으로읽기도하고저장하기도한다. 컴퓨터안에논리적인체계로모이면파일이라하며파일에는이름을붙인다. 아래는데이터파일의예이다. 텍스트파일 숫자파일 비디오파일등 프로그램도작업을수행하는인스트럭션과데이터를포함하는파일이다. 21 c 2001,2005 N Baek 11

12 1.2.6 저장장치 저장장치 (Storage Devices): 보조기억장치 데이터와프로그램을영구적으로저장 전원이꺼지더라도데이터와내용은그대로남아있다. 메모리보다용량이커서더많은데이터를저장 메모리에비하여 CPU 가데이터접근속도가느리다 CD, DVD 등 다양한형식의컴퓨터 c 2001,2005 N Baek 12

13 컴퓨터의여러종류 슈퍼컴퓨터 Super Computer 메인프레임컴퓨터 Main Frame Computer 미니 / 마이크로컴퓨터 Mini/Micro Computer 워크스테이션 WorkStation PC ( 개인용컴퓨터 ) Personal Computer 개인용컴퓨터 (PC) 개인이사용하는컴퓨터 (personal computer) 인터넷, 문서작업, 개인재무관리 종류 IBM-PC : 윈도우운영체제 가장많이사용, 국내에서는 PC 의절대다수 매킨토시 (Mac, Macintosh) 초보자가쓰기에더편리한설계 해외에서는사용자가어느정도있음 25 c 2001,2005 N Baek 13

14 개인휴대용컴퓨터 휴대가간편하게설계된 PC 계산성능은일반 PC 와동일 주로여행이잦은사람들이사용 다른용어 랩탑 (laptop) : 무릎위에놓는컴퓨터 노트북 (notebook) : 공책크기의컴퓨터 특징 : 가볍게만들기위해서 LCD 모니터, 터치패드 : 가볍게 절전설계 : 배터리로만작동가능 미니컴퓨터 (mini computer) PC 급과메인프레임급 중간 정도의성능 소규모회사에서주로사용 수십명정도가동시사용 용도 : 소규모업체의모든전산작업용 영업, 관리용의모든자료를통합관리 마이크로컴퓨터 (micro computer) 미니컴퓨터급중에서좀더소형인경우 보통혼용해서사용 27 c 2001,2005 N Baek 14

1.3.4 메인프레임 (mainframe) 중앙집중처리 를위한강력한컴퓨터들 거의모든계산을메인프레임에서수행 수백 ~ 수천명동시사용가능 특징 : 클라이언트 - 서버모델의서버역할 서버 : 모든일을통합해서수행 클라이언트 : 일을요청하는 PC 급컴퓨터 용도 : 통합수행이필수적인경우 은행, 증권, 대형유통업체 서버에서모든일 일관성유지가능 28 1.3.5 슈퍼컴퓨터

15 1.3.4 메인프레임 (mainframe) 중앙집중처리 를위한강력한컴퓨터들 거의모든계산을메인프레임에서수행 수백 ~ 수천명동시사용가능 특징 : 클라이언트 - 서버모델의서버역할 서버 : 모든일을통합해서수행 클라이언트 : 일을요청하는 PC 급컴퓨터 용도 : 통합수행이필수적인경우 은행, 증권, 대형유통업체 서버에서모든일 일관성유지가능 슈퍼컴퓨터 (super computer) 가장빠른컴퓨터들 초당 1 조번 (10 12 ) 이상의계산가능 특징 : 계산속도를높이기위해서 많은 CPU : 1,000 개이상동시사용 특별한냉각시스템 : 액화질소로냉각 건물 1 층이상을차지 매우비싸다 용도 : 엄청난계산이꼭필요한분야 기상대 ( 일기예보 ), 과학계산 ( 물리학, 분자생물학 ) 시뮬레이션 ( 핵폭발, 태풍 ) 등등 29 c 2001,2005 N Baek 15

16 1.3.6 PDA 개인용디지털보조기 (personal digital assistant) 수첩대용으로설계된작은컴퓨터 전자수첩, 주소록, 계산기, 메모장정도 PC 보다성능은떨어짐 크기는수첩크기 휴대에더편리 팜탑 (palmtop) : 손바닥위에올려놓을크기 펜입력방식 키보드자체가없다 게임기 (game platform) 게임용 컴퓨터 가전제품개념으로설계 : 게임성능강화 ( 그래픽, 사운드등 ) 인터페이스 : 키보드, 마우스대신 게임패드, 조이스틱 종류 : Microsoft X Box, Sony PlayStation(PS) 2, 등 31 c 2001,2005 N Baek 16

17 1.3.8 휴대폰 (cellular phone) 휴대폰도일종의컴퓨터 특별한목적을가진컴퓨터 : 전화통화 임베디드 (embedded) 시스템의일종 성능개선으로점차다른작업가능 휴대가간편한 PDA 개념 PDA 정도의성능가능 이 - 메일, 팩스전송, 주소록관리등 점차강화되는추세 임베디드시스템 (embedded system) Special-Purpose Computers CPU, 메모리등의컴퓨터부품사용 보통, 가격때문에저가부품사용 미리설계된기능만제공하는컴퓨터 다른기능으로는사용하기무리 임베디드시스템 휴대폰 : 통화만가능, 내부에 CPU, 메모리 게임기 : 게임만가능, 내부에 CPU, 메모리, DVD ( 비교 ) General-Purpose Computer PC: 다양한기능제공 33 c 2001,2005 N Baek 17

18 임베디드시스템 : 적용분야 정보가전 가전제품에임베디드시스템구현 보통, 인터넷접속가능 인터넷냉장고 쇼핑, 화상통신, 이 - 메일송수신가능 디지털 TV 시청자의견을알려주는양방향 TV 기능 음성인식, 음성합성기능 유비쿼터스컴퓨팅 유비쿼터스 : 언제어디서나존재하는 이라는의미의라틴어 데스크톱 카메라 스마트폰 센서 그림 1.9 유비쿼터스컴퓨팅환경 35 c 2001,2005 N Baek 18

19 제 2 장 IT 융합 융합은서로다른개념이나물건을녹여서전혀다른새로운하나의개념이나물건을생성하는것을의미한다. 단순한결합이라기보다는전혀다른새로운개념을생성한다는것이중요하다. 국방 조선 자동차 로봇 정보가전 의료 컴퓨터기술 수학, 논리학, 심리학, 의학, 지능학등기초지식 의료 IT 만성질환증가와고려화사회진입으로 IT 기술을접목한새로운의료서비스요구 의료 IT 의료기기분야 가정용의료기기 : 체온계, 혈압모니터, 혈당계, 계보기등 병원용의료기기 : 수술 / 재활로봇, PET-CT 촬영기, 방사능치료기 의료서비스분야 시공간제약완화한 U-Health 서비스 환자원격모니터링, 응급서비스지원 37 c 2001,2005 N Baek 19

20 국방 IT 무기체계의기능극대화 병사용첨단무기, 전투기및미사일등의컴퓨터제어기술등 굴절형화기인코너샷, K-9 자주포, 견마로봇, 유도미사일등 합동지휘통제통신체계구축 미래전장인네트워크중심전투의핵심기술 컴퓨터기술을이용하여감시정찰장비, 정밀타격무기체계, 의사결정등을체계적으로연동함 38 기계및항공 IT 기계 IT 기계산업은메카트로닉스 (Mechanical+Electronics) 기술을접목하여디지털화및전자화되고있음 IT 융합기계기술 : NC 공작기계, 산업용로봇, CAD/CAM, 네트워크기반생산관리시스템등 항공 IT 항공산업은 IT, 기계, 전자, 소재등최첨단기술이융합된종합시스템산업임 항공기제어소프트웨어와항공전자장비 항공 IT 의예 : 초음속고등훈련기 T c 2001,2005 N Baek 20

21 조선 IT 조선산업에 IT 기술접목 스마트선반건조 선박의엔진, 센서, 제어기등을유무선네트워크기술을활용하여지능적으로선박관리 지능형선박항해정보시스템 위성및무선망을이용한 e-navigation 기반의선박운항 조선 IT 의예 크루즈선, 쇄빙선, 액화천연가스 (LGN) 선등의고부가가치선종들 해저굴착선 (DrillShip) 등의해양플랜트 40 에너지 IT 스마트그리드 에너지효율화문제가제기되면서기존전력망에 IT 를접목 전력공급자와소비자가양방향정보교환하는지능형전력망 제주스마트그리드실증단지 ( 스마트미터, 등 41 c 2001,2005 N Baek 21

22 로봇 IT 산업용로봇 단순노동대체수단으로제조현장의자동화에초점 지능형로봇 촉각, 카메라, 적외선등의센서기술과통신기술등의 IT 기술융합 외부환경을인식하고스스로상황을판단하여자율적으로동작 서비스로봇 교육용, 오락용, 생활보조용등의다양한용도로활용확대 로봇 IT 의예 가정용청소로봇, 수술로봇, 의료용검체운반용로봇, 보행보조로봇등 < 보행보조로봇 > 건설 IT 차세대정보화도시 (u-city) 첨단 IT 기술과유비쿼터스정보서비스를도시공간에융합 체계적인도시관리를통한생활편의증대와삶의질향상 건설 IT 의예 시설물안전관리네트워크 u-city 통합관제실 지능형빌딩시스템 43 c 2001,2005 N Baek 22

23 섬유 IT IT 섬유기술 바이오소자 : 유전자, 암세포, 환경호르몬등특정물질의존재여부확인또는감지 입는전자소자 : 착용자의기분에따라빛을발하거나 GPS 기능을가짐 발광의류 : 발광체소자를이용하여필요시에빛을발하는의류 아이팟과휴대폰을제어하는무선키패트내장점퍼 44 자동차 SW 자동차산업 25,000 여개의부품으로만들어지는대표적인제조업임 IT 기술이자동차산업에서차지하는비중이 40% 이상임 고급차종은 70 ~ 100 여개의 ECU(Electronic Control Unit) 포함 자동차 IT 융합기술은운전자의편의성, 성능향상, 자동차안전성등이있음 45 c 2001,2005 N Baek 23

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