컴퓨터의 입출력장치

 

컴퓨터가 어떠한 정보를 받아들여서 처리를 하기 위해서는 입력하는 장치가 필요하고, 연산 후 그 결과를 사용자에게 표시하기 위해서는 출력장치도 필요하다. 이에 따라서 입력장치와 출력장치가 어떤 종류가 있고, 어떤 역할을 하고 있는지에 관하여 아래에서 살펴본다.

물론 그 전에 컴퓨터의 입출력 방식에 대해 살펴봐야 한다. 컴퓨터의 입출력은 사용자와 컴퓨터가 상호작용하는 방식에 따라서 일괄처리와 대화식 처리로 나누어진다. 일괄 처리란 말 그대로 한 번에 처리하는 방법을 의미한다. 즉, 발생하고 입력되는 모든 자료를 모아주었다가, 특정 시점에 한 번에 일괄해서 처리하는 방식이다. 처리할 데이터가 이미 충분히 수집되어 있으므로, 처리 과정에서 사용자와 상호작용이 필요하지 않다는 장점이 있으며, 효율성이 높아 고전적인 초기 컴퓨터부터 자료의 처리방식으로 널리 알려져 있다. 참고로 처리 결과는 보조 기억 장치나 프린터 등으로 출력하며, 우리가 시험을 볼 때 가장 자주 사용되는 OMR카드를 읽는 OMR 판독기의 처리 방식이 일괄처리의 가장 대표적인 예시이다. 하지만 요즈음 대표적으로 사용되는 방식은 대화식 처리이다. 대화식 처리가 보편적인 이유는 단말기의 광범위한 보급으로, 사용자가 명령어나 데이터를 입력하면 그 즉시 처리를 해서 사용자에게 결과를 알려주기 때문이다. 대화식 처리 방식의 핵심은 사용자의 요구사항을 얼마나 잘 이해하고 얼마나 빠르게 반응하는지에 따라 달려있다.

데이터 입력 방식을 보려면 먼저 어떤 데이터가 입력되고 있는지 확인해야 한다. 입력 데이터의 대상은 무궁무진하다. 학생의 시험 성적으로부터 건강검진 결과, 매출전표, 카드 사용 내용 등등이 있을 것이다. 참고로 컴퓨터가 데이터에 입력되는 방법은 크게 세 가지로 나누어진다. 먼저 단말기 입력을 살펴보면, 주로 키보드, 마우스, 스캐너, 터치스크린, 펜 마우스, 전자펜을, 음성입력 등을 통해 입력되며, 컴퓨터 단말기에서 필요한 데이터를 직접 입력한다. 두 번째 입력 방법으로는 원시 데이터 직접 입력이 있는다, 앞에서 예시를 든 OMR 뿐만 아니라 바코드 등이 있다. 마지막으로는 보조 기억매체를 사용하는 방법이 있다. 이 방법은 자기디스크, 자기테이프, 광디스크, 플래시메모리 등을 통해 데이터를 입력하며 대량의 입력 데이터를 신속하게 처리한다는 장점이 있다. 그 외에도 판매점에서 많이 사용되는 판매점 단말기(포스), 조이스틱, 디지털카메라 등 기타 다양한 형태의 입력장치가 사용되고 있다. 근래에 많이 사용되고 있는 입력 방식은 매트릭스 코드이다. 바코드가 단편적인 정보만 저장한다면, 매트릭스 코드는 2차원 영역에 패턴을 나열하여 정보를 표현하여 더 많은 정보를 저장할 수 있다. 그 대표적인 예가 QR코드로, 버전 40의 경우 숫자 7,089자, 영숫자 최대 4,296자, 이진값 최대 2,953바이트, 한자 최대 1,817자를 저장할 수 있다. QR코드의 경우 휴대전화의 확산에 따라 점점 그 사용처가 늘어나는 추세이다. 그 뿐만 아니라 IC칩과 전자기장을 이용한 RFID이라는 인식 기술도 근래 주목받고 있는데, 이는 다양한 갳체의 정보를 관리할 수 있어서 유용하다. 판독기와 정보를 제공하는 태그로 구성되며, 바코드와 비슷한 기능을 하지만 빛을 이용하지 않고 전파를 이용하여 원거리에서도 판독이 가능하다는 장점이 있다. 대표적인 예로 교통카드가 있다. 그 외에도 가상현실 등에서는 동작 입력도 사용되고 있다. 

입력된 데이터는 보통 처리되기 전에 오류가 있는지를 확인해야 한다. 데이터가 정확하게 입력되어야 정확하게 처리할 수 있기 때문이다. 그 테스트의 종류로는 문자 종류 확인 테스트, 타당성 테스트, 범위 테스트, 일관성 테스트, 체크디지트 등이 있다. 

이제 컴퓨터에서 처리된 정보의 출력에 관해 살펴본다. 기존에는 컴퓨터가 인쇄된 양식으로 출력된 정보를 제공하였다면, 현대의 컴퓨터는 매우 다양한 방식으로 그 결과를 사용자에게 제공한다. 대표적인 출력 방식인 인쇄는 프린터와 플로터라는 출력매체를 통해 출력되며, 문서로 활용되거나 이미지가 출력된다. 그 외에도 영상 출력은 모니터나 비디오 프로젝터로 출력되며, 주로 일시적인 조회나 출력이라는 특성을 가지고 있다. 그다음으로는 보조기억장치 (자기테이프, 하드디스크, 플래시 드라이브, 광디스크 등) 출력 방식은 출력물이 보관이나 재활용된다는 특성이 있으며, 음성출력은 음성으로 반응한다는 특성이 있다. 근래에는 플렉시블 디스플레이가 매우 중요하게 여겨지고 있다. 디스플레이 화면을 접거나 휘게 만들 수 있는 디스플레이 장치를 플렉시블 디스플레이라고 하는데, 대표적인 활용 사례로는 테두리를 곡면으로 설계한 휴대전화 화면과 접을 수 있는 스마트폰이 있다. 최근에는 두루마리처럼 화면을 말아 넣을 수 있는 디스플레이도 선보여졌다. 뿐만 아니라 가상현실 및 증강현실의 발전에 따라 헤드 마운티드 디스플레이, 즉 광학 디스플레이 장치를 통해 영상을 두 눈에 전달할 수 있도록 머리에 쓰는 디스플레이 장치가 개발되었다. 이러한 장치는 단순히 게임 뿐만 아니라 교육, 훈련 등 다양한 분야로 확장되고 있다. 

현재 대부분의 입력 방식은 사용자가 키보드나 마우스 등으로 입력하고 있지만, 점차 음성인식과 사진 인식 등으로 진화하고 있다. 예를 들면, 사진을 찍으면 바로 번역해 주는 애플리케이션이 있다. 향후 입출력 방식은 점차 진화하여, 인간의 개입이 최소화 된 상태에서 입력되며, 바로 활용할 수 있는 형태로 출력될 것이다. 예를 들면 말을 할 필요 없이 TV를 보면 TV가 켜지는 등으로 말이다. 

 

 

출처: 픽사베이