컴퓨터 시스템과 입출력의 위치
- 컴퓨터 내부 핵심: CPU + 주기억장치
- 외부와의 접점: 입력장치(외부 → 내부), 출력장치(내부 → 외부)
- 입력 예: 키보드, 마우스, 스캐너, 터치스크린 등
- 출력 예: 모니터(디스플레이), 프린터 등
처리 방식에 따른 입출력
일괄 처리 방식(Batch / 배치 처리)
- 데이터를 모아두었다가 일정 시점에 한꺼번에 처리
- 예: OMR 답안지를 모아 한 번에 채점/성적 처리
- 장점: 데이터 조직화가 쉬워 처리 효율적
- 성능 척도: 시간당 처리 작업량(Throughput)
- 단점: 즉시 처리 아님 → 대기 시간 발생
- 입출력 특성: 사람의 즉각 개입보다 보조기억장치에 모았다가 처리, 결과도 저장/프린터 출력 등
대화식 처리 방식(Interactive)
- 사용자 입력에 대해 즉시 응답(대화하듯이)
- 예: 웹 검색, 문서 편집, 게임, 온라인 뱅킹
- 성능 척도: 응답 시간(Response time)
- 입출력 특성: 즉시 입력·즉시 출력 가능한 장치(키보드/마우스/모니터 등) 중심
입력(Input)
입력: 컴퓨터 외부 데이터를 내부로 전달하는 과정
입력 매체의 큰 분류
- 단말기(터미널) 기반 입력: 키보드, 마우스, 스캐너, 터치, 펜, 음성 등
- 원시 문서(원시 데이터) 직접 입력: OMR, OCR, MICR, 바코드 등
- 보조기억 매체 입력: 자기디스크/테이프, 광디스크, 플래시 메모리 등
단말기(터미널)와 대표 입력장치
단말기(터미널)의 개념
- 컴퓨터에 입력하고 컴퓨터의 결과를 출력하는 장치
- 초기 형태: 텔리타입 라이터(TTY)
- 오늘날에도 “명령창/터미널” 맥락에서 TTY 용어가 남아 있음
단말기 분류
- 단순 터미널: CR(캐리지 리턴), LF(라인피드) 같은 제한된 제어 코드 정도만 처리
- 지능적 터미널: 마이크로프로세서 포함, 간단 편집 등 일부 처리 가능
- 예: 과거 VT-100 같은 단말기(당시 기준 “지능형”)
SIN 클라이언트 vs FAT 클라이언트
- SIN(Thin) 클라이언트: 서버가 대부분 처리, 단말기는 최소 기능(주로 UI)
- FAT(Thick) 클라이언트: 단말기 자체에 응용 포함, 자체 처리 비중 큼(서버 부하 감소)
대표 입력장치
키보드
- 타자기 자판에서 유래
- 영문 배열: QWERTY, Dvorak
- QWERTY: 타자기 해머 엉킴 방지를 고려해 확산, 현재 표준처럼 사용
- 한글 배열: 두벌식/세벌식
- 표준화된 두벌식이 일반적(PC 표준으로 정착)
마우스(포인팅 장치)
- 평면에서의 상대적 움직임으로 좌표/공간 정보 입력
- 유형
- 기계식(볼 마우스): 공+센서로 움직임 감지(오염에 취약)
- 광학식(LED/레이저): 반사 패턴 변화로 이동 계산(현재 주류)
- 대표 조작: 클릭(선택), 더블클릭(실행), 드래그(끌기), 드롭(끌어놓기)
터치스크린/스타일러스(펜)
- 손가락/펜으로 절대 위치 직접 입력
- 방식
- 정전식: 정전기 변화 감지(현대 스마트폰 주류)
- 감압식: 압력 감지(눌러야 함, 인식 끊김/불편 가능)
- 광학식: 빛 차단으로 좌표 추정(요즘은 비주류)
- 응용: 스마트폰, 키오스크, 그래픽 태블릿, 필기·드로잉, CAD
원시 문서 직접 입력(자동 인식)
OMR (Optical Mark Recognition)
- 마킹(검은 점/표식)을 광학적으로 인식
- 예: 시험 답안지
OCR (Optical Character Recognition)
- 인쇄/손글씨 문자를 인식해 텍스트로 변환
- 정확도 요구가 높아, 실무에서는 인쇄 문자 중심으로 사용되는 경우가 많음
- 오류 대비로 검증 코드 등을 함께 사용하기도 함
MICR (Magnetic Ink Character Recognition)
- 자기 잉크로 인쇄된 문자 패턴을 자기적으로 읽음
- 위에 도장/필기가 있어도 인식 가능 → 수표 등 금융 문서에 활용
바코드 & POS
- 바코드: 흑/백 막대 패턴으로 데이터 표현 → 리더기로 빠른 입력
- POS(Point of Sales) 단말기: 판매 시점에 입력/재고/세금/결제 연동 등 즉시 처리
스캐너/디지털 카메라, 2D 코드(QR), RFID
- 스캐너/카메라: 이미지·영상 형태 데이터 입력
- 2D 코드(매트릭스 코드): QR 코드 등
- QR: 1994년 일본 Denso Wave 개발, 바코드보다 많은 정보 저장
- RFID: 전자기장으로 태그에 전력 공급 + 무선 데이터 교환
- 비접촉, 다수 태그 식별 가능(도서관, 교통카드 등)
입력 데이터 오류와 편집(검증)의 필요성
입력 오류가 있으면 결과도 잘못됨 → Garbage In, Garbage Out
대표 검증 방법
- 자료형(형식) 검사: 숫자여야 하는데 기호/문자가 섞이면 오류
- 타당성 검사: 존재 가능한 값인지(예: 출생연도)
- 범위 검사: 허용 범위 내인지(예: 부서 코드 15~17)
- 일관성 검사: 입력 값 간 모순 여부(예: 귀국일 < 출국일)
- 체크디지트(Check Digit):
- 데이터에 미리 정해진 연산으로 생성한 검증 숫자를 붙여 저장/전송
- 재계산 결과와 비교해 오류 여부 판단
출력(Output)
출력: 처리 결과를 컴퓨터 외부로 전달
출력 매체 예
- 인쇄: 프린터, 플로터
- 영상: CRT/LCD/OLED 모니터, 프로젝터
- 저장: 보조기억장치에 기록
- 음성: 스피커 등
대표 출력장치
디스플레이(모니터)
- 초기: CRT
- 현재: LCD/OLED 등 평판형
- **픽셀(화소)**의 격자에 색/밝기를 표현하는 래스터 방식이 일반적
화면 비율
- 과거: 4:3
- 현재: 16:9(가장 일반), 21:9 등도 존재
해상도(예시)
- HD: 1280×720 (강의에서 1680×720 언급)
- FHD: 1920×1080
- QHD: 2560×1440
- 4K UHD: 3840×2160
- 8K UHD: 7680×4320
Flexible 디스플레이
- 휘거나 접는 디스플레이(전자종이/OLED 등) → 폴더블/롤러블 등 응용
프린터
- 충격식: 데이지휠, 도트매트릭스, 라인 프린터(소음↑, 속도↓)
- 비충격식(현재 주류): 레이저, 잉크젯, 감열식
- 감열식: 영수증 출력 등에서 흔함
플로터
- 큰 도면 등 선그림 출력(과거 펜플로터)
- 최근: 광폭 잉크젯 프린터로 대체되는 추세
비디오 프로젝터
- 스크린에 대화면 투사(강의실/회의실/홈시어터/휴대용)
HMD(Head Mounted Display)
- AR/VR/XR용
- 양 눈에 다른 영상 제공 → 입체(3D) 표현, 증강현실(예: 스마트 글래스)
3D 프린터
- 절삭형: CNC 등으로 재료를 깎아 제작
- 적층형: 재료를 층층이 쌓아 제작(일반적으로 말하는 3D 프린터)
- 일반 흐름: 모델링 → 프린팅 → 후처리(연마/도색/조립)
미래의 입출력 방향
입력의 변화
- 키보드/마우스 외:
- 음성 입력
- 필기 입력
- 몸/손 동작, 표정, 시선 추적 등
출력의 변화
- 텍스트 → 음성 안내
- 3D/실감형 콘텐츠 확대
- 촉각/바람/물 등 멀티모달(다감각) 출력 가능성
예시 기술/장치
- 데이터 글러브(장갑형 센서)
- 컨트롤러 기반 동작 입력(가속도계/자이로)
- 카메라·적외선 기반 손동작 인식(예: Leap Motion)
- AR HMD(예: 홀로렌즈)처럼 시야에 정보 오버레이
- 컴퓨터 비전 기반 포즈/표정 인식(아바타 애니메이션 등)
정리
- 처리 방식이 일괄/대화식인지에 따라 입출력 장치/요구가 달라진다.
- 입력은 다양하지만, 공통 과제는 오류 검증·편집이다.
- 출력은 모니터/프린터를 넘어서 프로젝터, HMD, 3D 프린터로 확장된다.
- 미래 입출력은 음성·동작·AR/VR 등 사용자 중심, 어디서나 가능한 형태로 발전한다.