우리 생활에서 멀어질 수 없는 필수품, 바로 컴퓨터죠. 회사에서 업무 처리는 물론, 일상에서 필요한 정보를 얻고자 할 때도 컴퓨터를 이용해 인터넷에 접속해 필요한 자료들을 찾게 되고요. 하루도 컴퓨터를 만지지 않는 날이 없는 것 같아요. 이제는 우리의 일상 생활 속에서 컴퓨터를 빼놓고서는 이야기할 수 없을 정도로 현대인들의 필수품이 된 것 같습니다. 


약 20년 전, 친구네 집에서 5.25인치 플로피 디스크 여러 장으로 게임을 카피해 집으로 가져와 두근거리는 마음으로 설치를 하다가, 마지막 디스크가 뻑(?)이 나서 흐느껴 울던 시절이 있었어요. 그 시절을 뒤로 한 채 어느덧 들고 다닐 수 있는 컴퓨터 격인 스마트폰이 등장해 데스크탑 컴퓨터와 함께 우리 생활의 필수품으로 자리잡았고, 입을 수 있는 웨어러블 컴퓨터(Wearable Computer)까지 나타난 시대가 찾아왔습니다. 


이렇게 우리에게 없어서는 안될 존재가 되어버린, 인류의 삶을 바꿨다고도 말할 수 있는 위대한 기계 컴퓨터, 혹시 컴퓨터를 사용하면서 문득 컴퓨터의 역사가 궁금하다는 생각 해보신 적 없으신가요? 



컴퓨터의 시작, 계산 도구!


컴퓨터(Computer)는 전자회로를 이용해 다양한 종류의 데이터를 처리하는 기기를 일컫는 말입니다. 하지만 폭넓은 의미에서 보면 컴퓨터는 전자회로의 유무와 관계 없이 계산을 할 수 있는 기기 전반을 가르키죠. 컴퓨터는 ‘계산하다’라는 뜻을 가진 라틴어인 ‘computare’에서 유래되었기 때문입니다. 


<주판은 가장 오래된 계산기(컴퓨터)로 불려요.>


100년 전만해도 컴퓨터란 전자 기기가 아닌 주판이나 계산자와 같은 전통적인 계산도구, 또는 계산하는 사람을 뜻했어요. 20세기 중반부터 전자식 자동 계산기에 대한 연구가 활발하게 이루어지고, 디지털 데이터의 입력과 출력, 연산 및 저장 방식에 대한 원리가 확립되기 시작하면서 컴퓨터는 오늘날의 의미로 쓰이게 됩니다. 


인류 역사상 최초의 컴퓨터(계산기)라고 할 수 있는 주판은 기원전 2400년경에 바빌로니아에서 원시적인 형태로 개발된 이후, 기원전 200년경 중국에서 개량을 거쳐 거의 2000년 이상 쓰였어요. 하지만 이 주판은 사용방법을 익히는데 시간이 꽤 걸렸고, 계산 과정의 상당부분을 사람 머리에 의존해야 했죠. 


자동으로 계산을 할 수 있는 최초의 계산 도구는 17세기부터 본격적으로 개발되기 시작했어요. 그중 대표적인 것이 1623년에 독일 빌헬름 시카드(Wilhelm Schickard)가 처음 발표한 기계식 계산기입니다. 기계식 계산기는 톱니나 피스톤 같은 기계 부품으로 구성된 것으로, 이것을 사람이나 태엽의 힘으로 돌리면서 계산할 수 있었죠. 하지만 물리적으로 맞물린 기계 부품으로 구성된 탓에 구조가 복잡하고 고장이 잦아 관리가 어려웠으며, 복잡한 계산을 할수록 뻑뻑해져서 구동이 잘 되지 않는다는 단점이 있었어요.


이러한 기계식 계산기의 단점을 극복한 전자식 계산기, 근대적인 의미의 컴퓨터는 19세기부터 고안되기 시작했어요. 이후 지금의 의미와 일맥상통한 컴퓨터가 탄생했는데요. 지금부터 우리가 현재까지 사용하고 있는 컴퓨터의 역사에 대해, 사용되는 부품의 소자에 의해서 구분한 각 연대별로 알아보도록 하겠습니다. 



제1세대 컴퓨터부터 제5세대 컴퓨터까지!


제1세대 컴퓨터 

제1세대 컴퓨터는 진공관이 컴퓨터를 구성하는 주요 전자 소자였던 시기의 컴퓨터를 말해요. 자그마한 부품들이 속을 이루는 컴퓨터에 왠 진공관이냐고요? 그 시절의 컴퓨터에는 정말 진공관이 주요 부품으로 그 속을 채우고 있었답니다. 


 

<엄청난 크기의 에니악 / 출처 : 위키백과>


중고등학교 시험문제에 단골손님처럼 등장하는 제1세대 컴퓨터, ‘에니악(ENIAC, Electronic Numerical Integrator And Computer)’은 1946년 미국 펜실베니아 대학의 존 에커트(John Presper Eckert)와 존 모클리(John William Mauchly)가 발표한 컴퓨터에요. 당시로서는 최고의 성능을 자랑하던 컴퓨터인 에니악은 초당 5,000번 이상의 계산 하는 등, 이전까지 사용하던 컴퓨터보다 1,000배 이상 높은 성능을 발휘했어요. 무게가 약 30톤에 이르렀고, 폭은 24미터쯤 되는 이 어마어마한 덩치의 컴퓨터는 미사일의 정확한 탄도 계산을 위해 만들어졌다고 해요. 100명의 수학자가 1년간 풀 문제를 단 2시간 만에 풀어버리는 속도를 가진, 말 그대로 덩치나 성능에서 괴물 같은 컴퓨터인 셈이죠.


에니악은 이러한 성능을 발휘하기 위해 1만 7천 개 이상의 진공관과 7만 개 이상의 저항기로 구성되었는데요. 큰 덩치에 걸맞게(?) 전력 소모가 150킬로와트에 달했고, 고장이 잦아 매주 2~3번씩 진공관을 교체해야 했다고 해요. 하지만 미국 국방부에서는 에니악의 높은 성능에 주목해 미사일의 탄도 계산은 물론 날씨 예측, 원자폭탄 개발 등 다양한 용도로 활용했어요. 


에니악의 등장은 당시 큰 화제가 되었기 때문에 한때는 에니악이 세계 최초의 컴퓨터로 알려지기도 했지만 이후 법정 공방 끝에 에니악이 아닌 ABC가 세계 최초의 컴퓨터로 인정받게 되었다는 이야기가 전해지고 있네요. ^^


여기서 잠깐!

프로그램상의 결함으로 컴퓨터의 오류나 오작동이 일어나는 현상을 버그(Bug)라고 하는데요. 이 단어는 에니악과 관련이 있다는 사실, 알고 계셨나요?

에니악 컴퓨터에는 1만 7천 개 이상의 진공관 부품이 있었는데요. 컴퓨터가 자꾸 계산을 이상하게 해서 원인이 무엇인지 찾아보던 중, 진공관 부품 속에 벌레가 끼어있는 것을 발견했다고 해요. 이 벌레를 제거하고 나니 다시 정상적으로 작동이 되었다고 합니다. 이 이후부터 컴퓨터에 어떠한 문제가 생길 경우, 그것을 버그라고 부르게 되었다고 해요. 그리고 그 오류를 고치는 과정을 ‘디버그(debug)’라고 한답니다. 

“프로그램이 버그났어!”라고 말할 때 그 버그가 진짜 벌레였다는 점, 믿거나 말거나~ ^^


제2세대 컴퓨터

제1세대 컴퓨터의 주요 부품이 진공관이었다면, 제2세대 컴퓨터의 주요 부품은 TR이라고 불리는 트렌지스터(Transistors)였어요. 제1세대의 진공관 부품이 사진과 같은 작은 소자들로 바뀐 것이죠. (제2세대 컴퓨터부터는 벌레가 들어갈 수 없겠네요~) 컴퓨터의 발전 역사에서 연산소자로 트렌지스터를 채용한 시기의 컴퓨터를 제2세대 컴퓨터라 말한답니다. 


<여러 종류의 트렌지스터 / 출처 : 위키백과>


연산소자로 트랜지스터를 이용함으로써 컴퓨터의 신뢰성이나 연산속도가 비약적으로 향상되었는데요. 이 시기의 특징으로는 기억장치에 자심을, 연산회로로 트랜지스터와 다이오드를, 그리고 처리언어로 컴파일러 언어를 사용한 점을 꼽을 수 있어요. 이전의 컴퓨터들에 비해 소형화, 경량화, 고속 처리, 저전력 소모 등의 장점으로 들 수 있죠. 


제3세대 컴퓨터

제3세대 컴퓨터는 IC라는 집적회로(Integrated Circuit)를 사용하는 컴퓨터입니다. 1964년부터 1971년의 집적회로(IC)를 사용한 컴퓨터 시스템, 즉 고속 처리 능력, 고신뢰성, 소형화, 저전력 사용 등과 같은 기술 혁신을 이룬 컴퓨터를 말합니다. 시스템의 신뢰성이 향상되고, 처리 용량의 확대, 고속화가 진척되었는데요. 운영 체제(OS)나 온라인 시스템이 확립된 것도 바로 이 세대랍니다. 


<집적회로 예, EPROM은 창을 통해 자외선으로 데이터를 지워요. / 출처 : 위키백과>


IC는 트렌지스터(TR)등을 활용한 큰 회로를 통합하여 만든 반도체라고 보시면 되는데요. 이 부품을 사용하면 당연히 컴퓨터의 크기가 엄청 작아지겠죠? ^^


제4세대 컴퓨터

1970년대부터 현재까지 사용하고 있는 대규모 집적회로(LSI), 초대규모 집적회로(VLSI)를 사용한 컴퓨터 시스템을 제4세대 컴퓨터라 말합니다. 멀티프로세서 시스템의 도입, 번지 공간의 확장 등이 특징이죠. 

<제4세대 컴퓨터, 현재까지 우리가 사용하고 있는 컴퓨터에요.>


제4세대 컴퓨터는 입력, 처리, 출력의 기본 주기가 변하지는 않았지만, 연산 처리속도나 저장 능력의 향상, 그리고 입출력장치들의 다양화와 고급화 등 컴퓨터 사용 방법이 크게 변화된 시기라 할 수 있어요. 제4세대 컴퓨터에서는 개인용 컴퓨터, 지능적 터미널, 데이터통신, 분산 데이터 처리, 그리고 데이터베이스 등의 컴퓨터 전문 용어들이 보편적으로 사용되었고, 모든 컴퓨터시스템들이 성능과 기능은 향상시키고 가격은 낮추는 방향으로 발전한 것이죠. 이때부터 가정용 PC가 보급되기 시작했다고 해요. 


제5세대 컴퓨터

제5세대 컴퓨터는 아직 만나볼 수 없어요. 한참 개발 중이기 때문이죠. 스스로 생각하는 AI(Artificial Intelligence) 인공지능 컴퓨터 시대를 제5세대 컴퓨터라고 불러요. 


위에서 계속 설명한 것처럼 컴퓨터는 전자회로 내에 쓰는 소자에 따라 세대를 구분해 왔는데요. 진공관 컴퓨터를 제1세대, 트랜지스터를 제2세대, 집적회로(IC)를 제3세대, 그리고 대규모집적회로(LSI)•초대규모집적회로(VLSI)를 제4세대로 구분했죠. 


<데이빗 같은 컴퓨터(?)도 개발될 수 있을까요? / 출처 : 네이버 영화>


예전의 컴퓨터가 인간이 부여한 명령에 따라서 주어진 데이터를 처리할 뿐이라면, 제5세대 컴퓨터는 조지프슨(Josephson)소자•갈륨비소 소자 등을 써서 처리능력을 비약적으로 높이고 어떤 데이터가 들어왔는지를 스스로 판단하여 그에 적합한 처리를 스스로 생각하여 실행합니다. 또 자동번역이나 각종 문의에 자유롭게 응답하는 시스템이 가능해, 인간이 만드는 기계의 성격이 아주 달라질 것으로 전망하고 있어요. 



엄청난 덩치를 자랑하는 제1세대 컴퓨터부터, 곧 개발되어 상용화될 것으로 예상하는 인공지능 제5세대 컴퓨터까지! 컴퓨터의 역사 자체는 그리 길지 않지만, 발명된 그 이후부터 지금까지도 계속해서 관련 연구와 개발이 꾸준히 이루어지고 있기 때문에 이야깃거리가 이렇게나 많은 게 아닐까 하는 생각이 들어요. 에디슨이 전구를 발명해 그것을 기초로 진공관이 발명됐고, 그 진공관으로 컴퓨터를 만들 수 있게 되었듯 각 분야의 발전을 위해 열심히 연구하는 과거의 과학자들과 현재의 과학자들에게 뜨겁고 큰 박수를 보냅니다! ( ^0^)艸 짝짝짝짝짝!












저작자 표시 비영리 변경 금지
신고
Posted by 윤톡톡

댓글을 달아 주세요

  1. 여름비 2013.08.22 09:26 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    컴퓨터의 진화, 재미있게 보았습니다.
    제5세대 컴퓨터, 기대되는데요^^

  2. BlogIcon 주스티 2013.08.28 13:20 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    제 블로그 트랙백이 되어있길레 방문해 봅니다 ㅎㅎ 좋은 글이네요. 다만, 3세대 컴퓨터에 오타가 보이네요 ㅎㅎ 직접회로 -> 집적회로로 오타 수정하셔야 할 것 같습니다 ㅎ

  3. 짭스 2013.09.27 20:00 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    5세대는 bit가 아닌 qbit 단위로 연산되는 "양자 컴퓨터"입니다.

  4. BlogIcon 박선화 2014.08.22 08:25 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    아들과 흥미로운 컴 여행 했어요 감사