5장: 입력과 출력 전산 처리와 통신 관리

목차 1. 입력 하드웨어 2. 키보드 입력 3. 지시 장치 4. 원시 데이터 입력을 위한 일반적인 하드웨어 5. 원시 데이터 입력을 위한 추가되는 하드웨어 6. 출력 하드웨어 7. 소프트카피 출력 8. 하드카피 출력 9. 기타 출력 장치 10. 입출력이 모두 가능한 장치 11. 입력과 출력 장치의 미래 12. 입출력 기술과 삶의 질

1. 입력 하드웨어 데이터를 컴퓨터가 처리할 수 있는 형태(0과 1, on과 off) 로 변환시켜 주는 장치 세 가지 유형 : 키보드, 지시 장치, 원시 데이터 입력 장치 키보드 문자, 숫자, 특수 문자 등을 컴퓨터가 판독할 수 있는 전기적 신호로 변환시키는 장치 소형 키패드, 전화기 자판, 셋톱 박스 지시 장치 화면에서 포인터나 커서의 위치를 조절하는 장치 종류 마우스, 트랙볼, 포인팅 스틱, 터치 패드 라이트 펜 디지타이징 판 펜 기반 시스템

1. 입력 하드웨어 (계속) 원시 데이터 입력 장치 자기 매체나 종이에 기계가 판독할 수 있는 데이터를 생성하거나, 데이터를 직접 컴퓨터 프로세서에 전달하는 역할을 함 종류 스캐닝 장치 샌서 사운드 입력 장치 음성 인식 장치 비디오 입력 장치 전자 카메라 생체 공학 입력 장치

2. 키보드 입력 키보드 유형의 입력 장치 : 컴퓨터 키보드, 터치-톤 장치, 케이블 TV 셋톱 박스 컴퓨터 키보드 : 타이프라이터 키보드 + 컴퓨터 고유 키

2. 키보드 입력 (계속) 터치-톤 장치, 누름 단추, 전화 대화식 TV 셋톱 박스 데이터를 컴퓨터에 보내기 위한 단순 단말기처럼 사용 대화식 TV 셋톱 박스 채널을 돌리거나, 대화식 시스템인 경우 다른 명령을 수행하도록 하기 위해, 손으로 조작되는 무선 리모트 컨트롤러의 한 종류인 키패드와 함께 작동

3. 지시 장치 종류 마우스, 트랙볼, 포인팅 스틱, 터치 패드, 라이트 펜, 디지타이징 판, 펜 컴퓨터 등

3. 지시 장치 (계속) 마우스 트랙볼 포인팅 스틱 컴퓨터 화면의 포인터를 움직이는 장치 마우스의 포인터는 화면에서 마우스의 위치를 나타냄 컴퓨터의 포트나 소켓에 연결하여 사용 휠 마우스 : 스크롤을 쉽게 할 수 있음 포스-피드백 : 아이콘 드래그 시 가상의 무게를 느끼도록 함 에어 마우스 : 전선 없이 적외선으로 동작 트랙볼 고정된 판에 손가락이나 손바닥으로 회전시킬 수 있는 볼 거꾸로 된 마우스 모양 포인팅 스틱 키보드의 G,H와 B 문자키 사이에 튀어나온 연필 지우개 같은 모양의 지시장치

3. 지시 장치 (계속) 조이 스틱 터치 패드 비디오 게임과 컴퓨터 지원 디자인 시스템에서 사용 손가락의 움직임을 통해 이동이 가능하게 하는 패드 휴대용 컴퓨터에 보편화

3. 지시 장치 (계속) 라이트 펜 빛을 감지할 수 있는 펜 원하는 위치에 펜을 위치하고 라이트 펜의 버튼을 누름

3. 지시 장치 (계속) 디지타이징 판 펜 기반 시스템 스타일러스나 퍽에 선으로 연결된 판으로 구성 스타일러스 : 사용자가 이미지를 스케치할 수 있는 펜과 같은 기구 퍽 : 이미지를 복사할 수 있는 기구 디자인과 엔지니어링 분야에서 많이 이용 펜 기반 시스템 사람이 키보드를 이용하지 않고, 펜처럼 생긴 스타일러스를 사용하여 스크린에 직접 손으로 쓰고 표시

3. 지시 장치 (계속)

4. 원시 데이터 입력을 위한 일반적인 하드 웨어 스캐닝 장치 레이저 광선과 반사된 빛을 이용하여 텍스트, 그림, 사진의 영상을 해독한 후 디지털 형태로 변환 바코드 판독기 : 바코드 기호를 디지털 코드로 바꾸는 광전 스캐너

4. 원시 데이터 입력을 위한 일반적인 하드 웨어 (계속) 스캐닝 장치 (계속) 표시-문자 인식 장치들 마그네틱-잉크 문자 인식(MICR) : 수표 하단부에 인쇄되어 있는 숫자들을 판독한다.

4. 원시 데이터 입력을 위한 일반적인 하드 웨어 (계속) 스캐닝 장치 (계속) 표시-문자 인식 장치들 (계속) 광학 표시 인식(OMR) : 연필로 표시항 것을 판독하여 컴퓨터로 처리할 수 있응 형태로 전환시키는 장치 광학 문자 인식(OCR) : 특정한 폰트로 미리 인쇄되어 있는 문자들을 판독하고 이것을 디지털 코드로 전환하는 장치

4. 원시 데이터 입력을 위한 일반적인 하드 웨어 (계속) 스캐닝 장치 (계속) 팩스기 : 영상을 스캔한 후, 전자 신호로 전화선을 통해 영상을 종이 위에 재생시키는 수신 팩스기로 보내는 장치 전용 팩스기 : 서류를 전송하고 수신하는 장치 팩스 모뎀 컴퓨터 내부에 설치된 팩스 역할을 하는 모뎀으로 다른 팩스기나 팩스 모뎀에 신호를 보내는 장치 핸드폰을 이용하여 무선으로 메시지를 전송하고 수신할 수 있음 이미지 스캐너 : 텍스트, 그림 그리고 사진을 컴퓨터 시스템에 저장한 후 이를 조작하여 출력시키거나 모뎀을 통해 다른 컴퓨터에 보낼 수 있도록 디지털 형태로 전환

4. 원시 데이터 입력을 위한 일반적인 하드 웨어 (계속) 스캐닝 장치 (계속) 이미지 스캐너 (계속) 평판 이미지 스캐너 : 양질의 그래픽을 스캔. 스캔 시간이 길지만 고해상도의 영상을 얻을 수 있음 낱장 공급 스캐너 : 평판 이미지 스캐너보다 작고 값이 저렴 휴대용 스캐너 : 소형의 영상이나 영상의 부분을 스캔 전자 이미징 : 스캐너, 디지털 카메라 그리고 진보된 그래픽 컴퓨터를 이용하여 분리된 영상들을 결합시키는 제어 소프트웨어

4. 원시 데이터 입력을 위한 일반적인 하드 웨어 (계속) 오디오 입력 장치 아날로그 사운드를 녹음하고 다지털 신호로 바꾼 후 저장 오디오 보드 : 컴퓨터에 내장된 보드로 스피커나 외부의 앰프로 직접 출력시키면서 아날로그 사운드를 디지털 신호로 전환하고 저장하고 재생 미디 보드 : 악기, 신디사이저 그리고 컴퓨터간에 이루어지는 음악 정보 교환을 위한 표준을 제공 비디오 입력 카드 프레임 그레버 비디오 카드 : 한번에 한 프레임만을 캡쳐하여 디지털 신호로 변환 풀모션 비디오 카드 : 지속적으로 움직이는 화상을 1초에 30프레임의 비율로 아날로그를 디지털 신호로 전환

4. 원시 데이터 입력을 위한 일반적인 하드 웨어 (계속)

4. 원시 데이터 입력을 위한 일반적인 하드 웨어 (계속) 디지털 카메라 기존의 필름 대신에 카메라에 삽입된 소형의 디스켓이나 플래시 메모리 칩 위에 사진 영상들을 포착하는 감광 프로세서 칩을 사용하여 디지털 형태의 정보를 저장 기존의 카메라보다 선명도와 섬세함이 떨어짐

5. 원시 데이터 입력을 위한 추가되는 하드 웨어 센서 라디오 주파 식별 장치 주변환경에서 곧바로 특수한 정보들을 수집해 컴퓨터로 전송하는 장치 속력, 동작, 중량, 압력, 기온, 습도, 전류, 안개, 가스, 연기, 빛, 형체, 영상 등을 식별 라디오 주파 식별 장치 라디오 주파 식별 혹은 RT-ID 태그는 데이터베이스에 연결된 스캐너의 라디오 파동들에 의해 판독되는 코드번호가 새겨진 마이크로칩이 내장된 태그로 되어 있음 우체국의 우편물 유출 관리, 창고의 재고 조사, 철도 선로 관리 등에 사용

5. 원시 데이터 입력을 위한 추가되는 하드 웨어 (계속) 음성 인식 입력 음성 인식 시스템은 화자의 음성을 통해 나오는 전자 패턴을 컴퓨터에 저장되어 있는 미리 녹음된 패턴과 비교하여 디지털 코드로 전환

5. 원시 데이터 입력을 위한 추가되는 하드 웨어 (계속) 음성 인식 입력 (계속) 키보드, 마우스 입력에 대한 장점 : 사용자들의 스트레스로 인한 피해를 막을 수 있고, 입력 속도와 정확도의 개선 인기 있는 프로그램: Dragon Dictate, Dragon Naturally Speaking 인간 생태 입력 장치 생물 측정학적 시스템 : 인간 신체의 특징을 측정하는 학문으로 지문이나 억양, 안구 같은 생리적인 특징을 통해 식별 시선 시스템 : 눈으로 응시함으로써 화면을 포인트 할 수 있게 해주는 장치

6. 출력 하드 웨어 컴퓨터에 의해 처리된 정보를 사람이 이해할 수 있는 형태로 전환시키는 장치 출력 출력 장치 소프트카피 : 표시 화면에 나타나는 데이터 또는 오디오나 음성 형태의 데이터 하드카피 : 인쇄되어 나오는 것 출력 장치 소프트카피 출력 장치 : 표시 화면 하드카피 출력 장치 : 프린터, 플로터, 다기능 장치, 마이크로 필름과 마이크로 피시 장치 등 다른 종류의 출력 장치 : 사운드, 음성, 비디오 출력장치, 가상 현실 장치, 로봇 등

7. 소프트카피 출력 디스플레이 화면 음극선튜브(CRT) 모니터, CRT 혹은 디스플레이라고 불림 정보가 입력되고 처리될 때 프로그래밍 명령어와 데이터를 나타내는 출력 장치 음극선튜브(CRT) 진공관

7. 소프트카피 출력 (계속) 액정 평면 장치 CRT : 밝고 선명한 영상을 제공하지만 무겁고 공간과 전력을 많이 소모 작고 가벼우며 전력을 덜 소비하는 장치 판유리 사이의 물질에 따른 분류 액정 표시(LCD) : 액정 분자들이 광학적인 속성을 개조시키는 방식으로 정렬 전자발광(EL) 표시 : 전류에 의해 충전될 때 빛을 냄 가스 플라즈마 표시 : 전류가 흐르면 빛을 내는 가스 사용 트랜지스터들의 배치에 따른 분류 능동 매트릭스 디스플레이 : 화면의 픽셀은 각기 고유의 트랜지스터에 의해 통제. 수동 매트릭스 화면보다 밝고 선명하지만 복잡하고 가격이 비쌈 수동 매트릭스 디스플레이 : 픽셀의 줄이나 열을 통제

7. 소프트카피 출력 (계속) 화면 선명도 해상도, 점 간격, 재생율의 세 가지 특성에 따라 달라짐 해상도 점 간격 재생율 디스플레이 영상의 세밀한 정도 수평 직셀x수직 픽셀(640x480 ~ 1600x1200)로 표현 점 간격 근접해 있는 픽셀들 사이의 가운데 공간을 총 합산한 것 점들이 가까이 있을수록 영상이 또렷하게 나타남 28점 간격이란 점들이 0.28mm씩 떨어져 있는 것을 의미 재생율 빛의 밝기가 유지되기 위해 1초당 픽셀이 재충전되는 횟수 일반적으로 1초에 45~100번 재생

7. 소프트카피 출력 (계속) 단색 화면과 컬러 화면 비디오 표시 어댑터 모니터 구입 시 에너지 소비와 전자파 고려 단색 디스플레이 화면 : 화면의 배경이 한 가지 색 컬러 디스플레이 화면 : RGB(Red, Green, Blue) 모니터로 16~1670만 컬러를 나타냄 비디오 표시 어댑터 해상도, 컬러 수, 영상이 화면에 나타나는 속도를 결정하는 회로판 고유의 메모리 칩(RAM 혹은 비디오 RAM)에 의해 작동 VGA(Video Graphics Array)는 16~256 컬러 지원 SVGA(Super VGA)는 보다 높은 해상도에서 256 컬러 지원 XGA(Extended Graphics Array)는 1024x768 해상도에서 1670만 컬러 지원 모니터 구입 시 에너지 소비와 전자파 고려

8. 하드카피 출력 프린터 종이나 다른 하드카피 매체에 문자, 기호 그리고 그래픽을 인쇄하는 출력장치 탁상용 프린터 품질과 가격이 다양함 휴대용 프린터 트랜스포터블 프린터 : 출력의 질을 중요시 할 경우 울트라포터블 프린터 : 무게를 중요시 할 경우

8. 하드카피 출력 (계속) 충격식 프린터 비충격식 프린터 프린트 해머나 회전기 같은 기구가 맞은 편에 있는 잉크리본을 치면서 문자나 영상을 만들어 종이 위에 찍어냄 도트 매트릭스 프린터 종이와 마주하고 있는 잉크 리본을 치면서 문자나 영상이 나타나게 하는 소형 핀들로 되어 있는 프린트 헤더가 있음 프린트 헤드는 9, 18 또는 24개의 핀들로 되어 있음 가격이 저렴하고 텍스트와 그래픽 모두 인쇄 가능 대형 컴퓨터 시설에서는 고속 인쇄를 위해 한 글자가 아니라 한 줄 전체를 인쇄하기도 함 비충격식 프린터 인쇄 기구와 종이간에 직접적인 물리적 접촉이 없이 텍스트와 영상을 찍어냄

8. 하드카피 출력 (계속) 비충격식 프린터 (계속) 흑백 프린터와 컬러 프린터 레이저 프린터 잉크젯 프린터 열전사식 프린터 드럼 위에 만들어진 영상을 자력으로 처리한 후 종이로 전이 섬세하고 선명한 영상을 만들어 냄 조용하고 빠른 인쇄가 가능함 잉크젯 프린터 매트릭스의 구멍들을 통해 4개의 노즐에서 빠른 속도로 전기적으로 전하된 작은 잉크 방울들을 분사 레이저 프린터에 비해 더 조용하고 저렴하나 속도가 느림 열전사식 프린터 컬러 왁스가 사용된 특수 종이에 점들을 분사함으로써 영상을 만들어 냄 흑백 프린터와 컬러 프린터 여러 가지 사항들을 고려하여 선택

8. 하드카피 출력 (계속)

8. 하드카피 출력 (계속) 플로터 다양한 컬러를 사용하여 우수한 수준의 그래픽을 만들어내기 위해 특수하게 제작된 출력 장치 지도나 건축 설계 도면 등의 제작에 유용 평판 플로터와 드럼 플로터가 있음

8. 하드카피 출력 (계속) 다기능 프린터 기술 컴퓨터 출력 마이크로 필름과 마이크로 피시 인쇄, 스캔, 복사, 팩스의 기능을 결합 컴퓨터 출력 마이크로 필름과 마이크로 피시 컴퓨터 출력 마이크로 필름 : 마이크로 필름의 롤에 작은 영상들로 만들어진 컴퓨터 출력 컴퓨터 출력 마이크로 피시 : 롤 대신 종이 사용 장점 프린터에서 인쇄된 영상보다 48배나 작은 영상을 얻을 수 있음 종이 인쇄보다 저렴한 값으로 더 빨리 인쇄할 수 있음 단점 자동 저장과 데이터 탐지 기능을 하는 판독기가 내장된 컴퓨터 보조 검색이 필요

9. 기타 출력 장치 사운드 출력 장치 음성 출력(음성 합성) 장치 비디오 출력 장치 신호음이나 새소리를 음악으로 바꾸는 디지털 사운드를 만드는 장치 음성 출력(음성 합성) 장치 디지털 데이터를 말소리와 같은 사운드로 전환하는 장치 비디오 출력 장치 화상 회의 : 지리적으로 다른 곳에 있는 사람이 컴퓨터와 통신을 사용하여 상대를 보고 들으면서 대화하는 방법 화상회의 시스템 : 소형 비디오폰을 카메라와 멀티미디어 장비가 갖춰진 회의실에 설치 가상 현실(Virtual Reality-VR) 사람으로 하여금 3차원의 공간을 경험할 수 있게 해주는 컴퓨터로 만들어진 일종의 인공적인 현실

9. 기타 출력 장치 (계속) 가상 현실과 가상 실험 장치들 로봇 가상 현실(Virtual Reality-VR) : 사람으로 하여금 3차원의 공간을 경험할 수 있게 해주는 컴퓨터로 만들어진 일종의 인공적인 현실 가상 현실을 경험하기 위한 장치 Headgear : 두 개의 소형 비디오 디스플레이가 있으며, 이것이 3차원을 경험하게 해 줌 Glove : 손의 움직임을 통해 데이터를 수집하는 센서 Software : 특수한 Headgear와 Glove를 착용한 사람이 실제의 세계를 경험하는 것 같은 느낌이 들게 함 시뮬레이터 물리적인 혹은 추상적인 시스템의 동작을 나타내는 장치 로봇 인간에게 내재되어 있는 기능들을 수행하고 인간의 지능에 가깝게 작동하는 자동 장치

9. 기타 출력 장치 (계속)

10. 입출력이 모두 가능한 장치 단말기 스마트 카드와 광학 카드 입력시에는 키보드를 출력시에는 모니터를 사용 단순 단말기 컴퓨터 시스템에 데이터를 입력시키고 컴퓨터에서 정보를 받는 기능 지능 단말기 처리능력과 RAM이 내장 고유의 저장 능력은 없음 주로 사무실의 지역 네트워크를 사용 스마트 카드와 광학 카드 자기 띠 카드 뒷부분에 자기적으로 부호화된 데이터가 있음 이름, 구좌번호, PIN이 들어 있음

10. 입출력이 모두 가능한 장치 (계속) 스마트 카드와 광학 카드 (계속) 터치 화면 스마트 카드 광학 카드 신용 카드처럼 보이며 마이크로 프로세서와 메모리 칩이 부착 광학 카드 음악 CD와 같은 유형의 기술로 제작 얇은 신용 카드와 같은 모습 광학 카드 판독기와 사용 레이저로 입력이 가능한 지갑형 카드 터치 화면 비디오 표시 화면 손가락 접촉에 의한 입력

11. 입력과 출력 장치의 미래 원격지에서의 보다 많은 입력을 위한 기술 원시 데이터의 자동화 고성능 바코드 3-D 스캐너 수직적으로 판독할 수 있게 고안 기존의 바코드보다 100배 이상의 데이터를 저장할 수 있음 3-D 스캐너 보다 정밀한 터치 장치들 보다 성능이 좋은 스마트 카드 보다 성능이 뛰어난 센서 보다 작은 전자 카메라 생명 공학 장치 : 컴퓨터가 얼굴 표정의 변화로 감정을 읽을 수 있을 것임 뇌파 장치 : 두뇌의 전기 신호를 분석하여 이를 컴퓨터 명령어로 변환

11. 입력과 출력 장치의 미래 (계속) 원격지에서의 고성능 출력 실제적인 출력 표시 화면 : 보다 선명하고, 밝고, 크고, 저렴해짐 오디오 : 보다 실제에 가까운 오디오 비디오 : 영화에서와 같은 영상을 제공하면서, 현재 사용중인 표준 규격보다 적은 바이트로 디지털 사진들을 압축시키고, 보다 빨리 실행시키는 소프트웨어 3차원 디스플레이 화면 : 3차원 기술로 평면 모양의 만화와 같은 영상들이 그림자와 질감이 있는 물체들로 표현되는 것이 가능해짐 가상 세계 : 3차원의 사이버 공간

12. 입출력 기술과 삶의 질 건강 문제 반복 스트레스로 인한 상해 눈의 피로와 두통 등과 목의 통증 : 부적합한 의자와 자세 반복 스트레스(스트레인 부상(RSI)) : 타이핑을 하거나, 악기를 연주하는 등의 빠르고 반복적인 근육의 움직임으로 인해 생기며 손목, 손, 팔 그리고 목의 상해가 있음 외관절 다공증 : 손목의 중간 신경의 압박에서 기인하며, 손의 신경과 건들에 손상과 고통을 주는 쇠약 상태를 의미 눈의 피로와 두통 컴퓨터 시력 증후군(computer vision syndrome-CVS) : 눈의 피로, 두통, 이중 시력, 컴퓨터 표시 화면의 부적절한 사용으로 인해 발생하는 다른 문제 등 등과 목의 통증 : 부적합한 의자와 자세 자기장(Electromagnetic fiels-EMFs) : 전기 에너지와 자기 에너지로 된 파동의 영향 소음

12. 입출력 기술과 삶의 질 (계속)

12. 입출력 기술과 삶의 질 (계속)

12. 입출력 기술과 삶의 질 (계속) 인간공학 : 인간을 고려한 디자인 인간과 작업 환경 사이의 물리적인 관계에 대한 연구 인간의 신체나 행위들과 자연스럽게 조화를 이루며 사용이 편리하고 스트레스를 덜 받게 설계