SPRi 칼럼 1. 하버드대에 부는 컴퓨팅 교육 열풍 - 김진형 소프트웨어정책연구소 소장 2. SW 중심 사회를 여는 프로그래밍 씽킹 - 김성진 삼성전자 박사, 페이스북 생활컴퓨팅 커뮤니티 개설자 3. 이제는 소프트웨어 상식을 갖출 때 - 이수현 창원대학교 교수, 소프트웨어정책연구소 방문연구원
칼 럼 1 하버드대에 부는 컴퓨팅 교육 열풍 김진형 소프트웨어정책연구소 소장 최근 하버드대학의 컴퓨터과학 입문 과목인 CS50강좌가 화제다. 이 번 학기에 820명의 수강생이 몰려 하버드 대학에서 가장 인기 있는 강 좌로 등극했다. 한 동안 인기를 누리던 마이클 셀던 교수의 '정의란 무 엇인가?'란 강좌와 맨큐 교수의 '경제학원론' 강좌를 제치고 지난 10년 동안에 가장 많은 학생이 등록한 과목으로 기록을 갱신했다. 기술과목이 하버드 대학에서 가장 인기 있는 과목으로 등장한 것도 놀라운 일이지만, 더 놀라운 것은 이 과목이 학점 따기가 어렵다고 널 리 알려진, 그리고 대부분의 학생들에게는 수강 안해도 되는 선택과 목이라는 것이다. 이 과목에서는 컴퓨터를 이용하여 문제를 해결하는 방법을 배운다. 즉, 순차적으로 생각하고 효율적으로 문제를 해결하 는 컴퓨터과학적 사고 방법과 다양한 컴퓨터 언어를 구사하여 프로그램 코드를 작성하는 방법을 컴퓨 터과학의 기본 개념과 같이 배운다. 생물학, 암호화, 금융, 법의학, 게임 등의 실제 영역에서 도출된 연 습문제로 훈련도 곁들인다. 수강생의 78%가 컴퓨터 프로그래밍에 관한 사전 지식이 전혀 없었는데도 어려운 프로그램 개발(코딩) 숙제와 밤샘 개발대회 등으로 구성된 힘든 과정을 잘 따라 간다. 교수와 만나는 오피스 면담시간에는 학생들이 많이 몰려서 장터를 방불케 한다고 한다. 자신이 선택한 프로젝트 수행이 이 과목의 백미다. 학기 말에는 외부인사, 친지들을 초청해 자신의 프로젝트, 즉 자신이 만든 SW를 소개하고 자랑하는 축 제인 데모데이를 개최한다. 이 과정 중에 창업 아이디어가 발굴되기도 하였단다. 왜 하버드 대학생들이 컴퓨터과학 교과목수강에 열중할까? 비전공자들에게까지 컴퓨터과학 과목이 선풍적인 인기를 끄는 이유는 뭘까? 이들이 모두 저커버그처럼 SW로 창업을 하려는 것일까? 일부 학 생은 그렇겠지만 모두 그런 것은 아니다. 하버드 대학생들은 똑똑하다. 그들은 알고 있다. 장래 어떤 직업을 갖든지 코딩 능력과 컴퓨터과학에 대한 이해와 지식이 필요하다는 것을 잘 알고 있기 때문이다. 철학을 전공하는 수강생은 코딩이 우리 생활과 관계가 깊어서 배운다고 하고, 의사가 되려는 의예과 학생은 분자 및 세포 생물학을 공부하는데 있어서 컴퓨터과학의 도구들이 필수적이라고 지적한다. 4
이들은 소위 디지털 네이티브다. 어려서부터 인터넷과 스마트폰에 익숙해 있다. 그 익숙한 것을 만드 는 핵심 기술에 대하여 관심을 갖는 것은 당연하기도 하다. 남이 만들어 준 것을 시용하는 것만이 아 니라 스스로 만들어 보자는 것이다. CS50의 열풍은 온라인 강좌로도 이어진다. 전세계의 많은 학생들이 자신이 정한 진도에 따라서 인터 넷에서 이 과목을 시청하고 지정된 코딩 숙제를 완성하고 시험을 보고 수료증을 받는다. 브라질에서는 포르투갈 언어로 번역된 과목이 운영되고 있다. 대학에서의 컴퓨터과학 강좌에 대한 선풍적인 인기는 SW중심사회로의 변화의 한 단면이라고 볼 수 있다. 새로운 아이디어는 SW를 이용해 구현된다. 그래서 SW가 모든 산업의 혁신을 이끌고 있다. SW 능력이 있으면 작은 아이디어로도 큰 사업을 이룰 수 있다. 빈 방을 빌려주자는 아이디어가 시가총액 100억달러가 넘는 회사로 성장한 것은 인터넷 서비스를 신속히 만들 수 있는 SW의 능력이었다. 이제는 SW가 기업은 물론 개인과 국가의 경쟁력이 되었다. 컴퓨터과학을 이해해야 지금 벌어지고 있는 SW중 심의 사회변화를 이해할 수 있다는 것을 전세계의 대학생들은 알고 있다. 그런데도 우리나라 대학들은 컴퓨팅 교육에 무관심하다. 입학생들이 대부분 초중고에서 컴퓨팅 교육 을 거의 받지 않고 진학했음에도 불구하고 대학에서의 컴퓨팅 교육은 부실하다. 우리 대학생들은 컴퓨 터과학 전공자가 아니면 컴퓨팅 교육을 받지 못한다. 따라서 대부분 코딩 능력이 없다. 최근 일부 대학에서 신입생에게 컴퓨팅 소양교육을 실시했더니 괄목할만한 변화를 경험했다고 한다. 컴퓨터 과목의 수강생이 급증하고 컴퓨터과학 부전공자가 늘어 난 것이다. 우리 대학생들도 새로운 학 문에 목마른 것이었다. 대학이 그 수요를 적절히 대응하지 못했던 것이었다. 대학의 자체적인 투자와 노력을 촉진하기 위해 대학 평가에 컴퓨팅 교육 실적을 포함하기를 제안한다. 또 정부의 재정 지원을 촉구한다. 다행스럽게도 우리나라는 2018년부터 컴퓨팅 교육이 초 중등학교에 서 정규 교육과정에 포함된다. 전 세계적인 컴퓨팅 조기교육의 추세에 우리도 동참하게 된 것이다. 이제 우리 대학들도 컴퓨팅 교육의 큰 물결에 동참하기를 기대한다. 본 칼럼은 디지털타임스 12월 15일(월)자 1면 [이슈와 전망]에 게재된 글입니다. 5
칼 럼 2 SW 중심 사회를 여는 프로그래밍 씽킹 김성진 삼성전자 박사, 페이스북 생활컴퓨팅 커뮤니티 개설자 일론 머스크는 프로그래머였다. 그러나 지금은 단순한 프로그래머가 아니다. 이제 프로그래밍 씽킹을 통해 우주선 설계와 고속 열차 제작 을 혁신하고 있다. 그를 아이언맨의 실제 주인공이라고들 말할 정도이 다. 프로그래밍 씽킹이 어떤 것이기에 그를 전통 산업을 혁신하는 주 체가 되도록 만들었을까? 10년도 더 된 이야기이지만 윈도우즈를 만든 MS가 자동차를 만들면 어떻게 될 것인가라는 말이 유행한 적이 있다. MS는 SW적 혁신을 통 해 2년에 절반씩으로 가격을 내릴 수 있을 거라고 말했다. 그러자 자 동차 분야의 사람들의 반발이 잇따랐다. 그들은 MS가 차를 만들면 2 년에 반씩 가격은 내릴 것이다. 그러나 늘 사람을 당황하게 하는 블루 스크린도 만만치 않게 뜨게 되어 자동차의 안정성에 의문을 갖게 할 거라고 반박했다. 당시만 해도 SW적인 혁신은 HW를 포함한 전통 산업에는 적용되지 않을 것으로 대부분 생각했다. HW를 설계하고 만드는데 SW 기술이 도움이 되겠지만, HW 혁신이 SW에서의 혁신처럼 지수적으로 발전할거라고 상상하기는 힘들었다. 그렇지만 일론 머스크는 눈으로 보여주었다. 전통 산업들도 SW 발전처럼 빠르게 혁신할 수 있다. 감히 상상하기도 힘든 일들이 전통 산업의 세계에서도 일어날 수 있음을 보여주고 있는 것이다. 사실 이런 놀라운 혁신은 프로그래밍 씽킹을 통해 일어나고 있다. 프로그래밍 씽킹은 프로그램에 사 용되는 구조적인 논리와 프로그래밍 환경의 변화를 모두 이해하고 활용하는 걸 의미한다. 특히 프로 그래밍 환경에 활용되는 발전된 툴이나 방식이 산업 사회에 적용될 때 놀라운 혁신을 가져올 수 있음 을 보이고 있다. 과거만 하더라도 나이가 들면 프로그래밍이 힘들어질 거라는 생각이 많았다. 그러나 요즘은 오히려 40~50대 후반은 물론이고 은퇴 이후 노년에도 프로그래밍을 하는 경우가 많아지고 있다. 이렇게 나 이가 들어도 프로그래밍이 가능해지는 이유 중의 한 가지가 바로 새로운 프로그래밍 환경의 출현을 들 수 있다. 과거에는 프로그램 명령을 입력할 때 오로지 자신의 기억력에 기반을 두어야 했다. 예를 들어 C 프로 그래밍 언어에서 어떤 명령어 함수를 사용하려고 한다면 함수의 변수들을 어떻게 입력해야하는지 몰라 서 당황한 적이 많다. 이런 문제의 해결을 위해 한동안 자주 사용하는 함수들의 사용법은 종이에 적어 서 들고 다니라고 하던 적이 있을 정도였다. 그러나 지금은 다르다. 프로그래밍 환경이 전문가 시스템이 결합되기 시작하면서 변화가 일어나고 있 6
다. 이제는 한 두 문자의 명령어 어미만 입력해도 자세한 사용법과 사례들까지 나온다. 입력도 하나하 나 일일이 넣게 하는 게 아니라 필요한 내용 위주로 쉽게 들어갈 수 있도록 도와준다. 심지어 철자를 잘 못 넣은 경우 교정을 해주기도 한다. 이런 쉬운 환경에 작성하는 프로그램 문법마저도 단순하고 쉬워지고 있다. 저수준 언어인 C에서 사람 들의 언어에 가까운 파이썬, 루비와 같은 고급 스크립트 언어들이 출현하면서 남녀노소에 상관없이 누 구나 쉽게 프로그래밍 할 수 있는 환경이 주어지고 있다. 다시 말해, 요즘의 프로그래밍 환경은 전문성이나 경험의 수준이 떨어져도 쉽게 작성할 수 있도록 돕 고 있어 쉽지만 강력한 프로그래밍이 가능한 시대가 오고 있다. 여기에 그치지 않고 영리한 프로그래 머들은 발 빠른 기업가들과 함께 이런 SW 개발 환경의 장점을 다른 곳으로 확산시켜 나가고 있다. 일 론 머스크가 보여준 예는 시작에 불과하다. 이제 에너지, 의료 및 농업 바이오, 신소재 등 인류가 직면 한 다양한 문제를 해결하는데 프로그래밍 환경의 활용이 확산되기 시작할 것이다. 이를 통해 과거에는 오랜 시행착오를 통해 개발해야 했던 신약이나 새로운 농산물 등이 이제는 훨씬 단축된 시간 안에 출 현할 수 있게 될 것이다. [SW 중심사회 개념] 7
칼 럼 최근 정부가 발표한 SW 중심 사회도 이런 맥락이라 생각한다. 이 말은 소프트웨어 개발과 전문 환경 의 구축도 중요하지만, HW를 포함한 전통 산업에 프로그래밍 씽킹을 활용함으로 SW의 발전 수준으 로 산업 혁신을 가져가겠다는 의지라 생각된다. 증기기관의 발명으로 인류의 산업은 처음으로 대단한 혁신이 일어났다. 영국, 프랑스, 독일에서는 증 기기관으로 인해 상상도 못할 산업의 혁신과 변화가 일어났다. 그러다가 잠잠해졌다. 이제 사람들은 증 기로 인한 변화에 크게 관심이 없어졌다. 그 이후에 나타난 것이 전기 기술이다. 전기 기술의 도입으로 두 번째의 산업 혁신이 일어났다. 그리고 이제는 제 3의 산업 혁명이다. 이 산업 혁명은 이전의 산업혁 명들과 비교할 수 없을 정도로 혁신적이다. [일론 머스크의 사진] 출처=위키피디아 8 일론 머스크는 SpaceX라는 기업으로 우주선도 만들고 있다. 또한 테슬라 모터스라는 회사를 통해 꿈 에 그리던 전기 자동차를 만들어 최고 수준의 고급차를 만들기도 했다. 실현성이 적다고 기업들이 도전 하기를 꺼려하는 태양전지 분야에도 도전하고 있다. 그의 꿈은 화성에 사람을 보내는 것이라 한다. 화성에 여행가는 일이 언제쯤 이루어질 수 있을까? 콜롬버스의 신대륙 발견이 허황된 꿈같았지만 혁 신가들의 노력으로 실현되었듯이 지금과 같은 기세로 나간다면 일론 머스크가 꿈꾸는 화성에 사람을 보내는 시대의 출현은 그리 오래 걸리지 않을 것 같다. 프로그래밍 씽킹으로 새로운 산업 혁신의 불꽃이 일어나고 있다. 이제 과거 SW가 누렸던 혁신의 변 화를 전통 산업들이 다 같이 누리게 될 것으로 예상한다. 이런 모든 일들은 SW 중심 사회의 실현이라 는 높은 꿈과 함께 발전해 나갈 것으로 기대가 된다.
3 이제는 소프트웨어 상식을 갖출 때 이수현 창원대학교 교수, 소프트웨어정책연구소 방문연구원 수학책이나 퀴즈에서 자주 등장하는 문제 하나. 어느 연못에 매우 빨리 자라는 풀이 있다. 이 풀은 하루가 지나면 그 전날보다 정확히 두 배의 면적을 차지하도록 자란다. 풀 한 포기에서 시작하여 연못을 가득 채우는데 까지 40일이 걸렸다고 하자. 풀 한포 기가 연못의 반을 채우는 데는 며칠이 걸릴까? 가수 싸이를 전 세계에 알리는 데 크게 공헌을 한 유튜브. 이 유튜브 가 싸이에 의해서 최대 조회 수를 기록하지 못하는 문제점을 드러내게 되었다. 즉, 강남스타일 의 조회 수가 유튜브가 허용하는 최대 조회 수 를 넘어섰다는 것이다. 유투브는 21억 4,748만 3,647까지의 조회 수만 저장할 수 있다고 한다. 강남스타일은 이미 지난 5월에 조회 수 20억을 넘어 섰다. 무엇 때문에 이런 일이 벌어졌을까? 문제는 조회 수를 기록하는 메모리 공간에 있었다. 일반인들이야 강남스타일의 조회 수가 유튜브가 허용하는 최대치를 넘어섰다는 것이 단순한 이야기 거리 정도로만 될 수도 있지만 또 다른 사람들은 왜 그럴까 또는 이러한 현상이 다른 분야에서도 나타 나지 않을까 걱정한다. 실제로 15년 전에 발생했던 밀레니엄 버그 문제도 이와 유사한 경우였다. Y2K 로도 알려진 밀레니엄 버그는 컴퓨터에 연도를 기록할 때 뒷 쪽의 두 자리만을 기록하는 데서 기인한 문제이다. 예를 들어, 1998년은 98과 같이 저장하는 방식이다. 1999년 까지는 아무 문제가 없었지만, 2000년이 되면서 00만 표기하게 되었는데 이것이 1900년과 2000년을 구분하지 못하는 결과가 된 것 이다. 1999년의 이듬해가 1900년이 된 것이다. 지금도 우리나라의 주민등록번호에는 태어난 해를 표시 하는데 두 자리의 수만을 표기한다. 강남스타일의 조회 수와 관련된 신문기사를 보면서 이상한 점이 발견되었다. 왜 21억 4,748만 3,647인 가 하는 것이다. 기사에서는 유튜브의 조회 수 저장에 32비트가 사용되기 때문에 2의 32제곱인 21억 4,748만 3,648부터는 표시될 수 없다고 하였다. 이는 사실과 다르다. 2의 32제곱은 42억 9,496만 7,296 이기 때문이다. 그렇다면, 32비트를 사용하는 유튜브 조회 수 저장 시스템에서 왜 최대 조회 수가 21억 가량이 되었을까? 컴퓨터에서 수를 저장할 때 1비트는 부호로서 사용하게 할 수 있다. 이런 경우에 조 회 수 저장공간은 32비트이지만 1비트를 +/-를 나타내는 부호로서 사용하여서 실제로는 2의 31제곱까 지의 조회 수만 기록하게 된 것이 원인이다. (조회 수가 음수가 될 수 없는데, 부호를 사용한 것은 유튜 브 개발자의 실수인 듯하다. 개발자도 조회 수가 21억을 넘을 것이라고 예측하지 못한 모양이다.) 9
칼 럼 1996년, 유럽에서 야심차게 추진되고 있던 우주 프로그램으로 위성을 운반하던 아리안 5호 로켓이 이륙 후 궤도를 벗어나 폭발하였다. 싣고 가던 과학 위성 4대를 포함하여 5억 달러가 날라 가는 순간 이었다. 원인을 분석한 기술자들은 64비트 부동소수점(소수점이 옮겨 다닌다는 뜻으로 실수의 저장방 식을 이야기 함)으로 저장된 수를 16비트 정수로 변환하는 과정에서 오류가 발생하여 궤도 계산을 잘 못한 것으로 밝혀내었다. 일상생활에서는 정수나 실수나 구분 없이 사용하여도 아무런 문제가 없지만, 컴퓨터에서는 정수와 실수는 매우 달라서 변환 이 필요한 경우가 많다. 이 변환과정을 소홀히 하여 엄 청난 손실을 입었던 것이다. 소프트웨어가 우리 생활에 깊숙이 들어오면서 일상생활에서도 소프트웨어에 대한 지식이 요구되고 있 다. 비트나 메가바이트 등의 용어가 익숙하게 되었으며, 광고에서도 기가(2의 30제곱을 의미)라는 단어 를 사용하고 있다. 또한 신문에서도 심심찮게 2의 몇 제곱이니 하는 기사를 볼 수 있다. 일부 소프트웨 어 전문가들만 사용하던 부동소수점 같은 용어도 이제 낯설지 않다. 우리 주변의 많은 것들이 소프트 웨어에 의해서 작동한다. 과히 소프트웨어 중심사회로 접어든 것이다. 이런 상황에서 우리 모두는 소 프트웨어 전문가가 될 필요는 없지만 기본적인 소프트웨어의 지식을 필요로 한다. 마치 우리가 모두 의 사는 아니지만 기본적인 의학지식은 필요로 하는 것과 같은 이치이다. 항생제가 무엇인지를 안다면 그 에 대한 오용이나 남용은 줄일 수 있을 것이다. 통계나 데이터에 대한 이해가 있다면 어떤 상황에서 치 료를 받는 것이 좋은지 아닌지를 판단하는데 도움이 될 것이다. 마찬가지로 소프트웨어에 대한 지식은 우리 생활에 도움을 줄 것이다. 스마트폰을 살 때, 화면의 해상도가 어떤 의미가 있는지? 메모리의 용 량은 얼마가 적당한지? 이런 모든 것이 소프트웨어의 특성에 기인한다. 인터넷 쇼핑몰에서 사용하는 암 호화 체계에서 256비트가 128비트보다 얼마나 더 안전한지? 패스워드를 설정할 때 영어, 숫자, 특수문 자를 섞어서 사용하는 것이 숫자로만 된 패스워드보다 얼마나 더 안전한지? iloveyou와 같은 패스워드 가 왜 위험한지? 등도 소프트웨어 지식이 활용되는 사례이다. 이제 전 국민이 소프트웨어에 대한 이해와 지식을 높일 때이다. 국가와 교육기관 등에서는 소프트웨어 에 대한 기초 교육프로그램을 확대해야 할 시점이다. 서두의 문제의 정답은 39일이다. 이 문제는 2의 제곱과 관련된 전형적인 문제이다. 10 본 칼럼은 서울경제 12월 12일(금) [시론]에 게재된 글입니다.