SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

◎ 미리생각해보기

0과 1밖에 모르는 컴퓨터에 어떻게 하면 문자를 가르칠 수 있을까요?

컴퓨터는 이진법 체계로 0과 1만 인식할 수 있습니다. 그래서 문자마다 임의의 이진수를 할당하여 컴퓨터에 인식시켜 주어야 합니다.

예를 들면 A라는 문자를 이진수 1000001에 할당시킵니다. 키보드에서 A를 누르면 1000001이라는 이진법 신호가 컴퓨터에 전달되고 컴퓨터는 미리 할당된 대로 모니터로 하여금 A모양을 띄우도록 시킵니다. 그래서 우리가 키보드에서 문자를 누르면 화면에 해당 문자가 출력되는 것입니다.

자주 쓰는 영어, 숫자, 특수기호, 제어문자 등을 이진수에 모두 대응시켜 국제적으로 규약을 만든 것이 아스키 코드입니다.

◎ 실험 전 주의사항

1. 실험에 포함된 작은 부품이나 시약 등은 삼키지 않도록 주의합니다.

2. 실험에 포함된 준비물은 실험 외 다른 용도로 절대 사용하지 않도록 합니다.

3. 실험용 도구와 시약으로 절대 장난치지 않도록 합니다.

4. 날카로운 도구를 사용할 때는 다치지 않도록 주의합니다.

5. 실험 후에는 주변을 정리하고 손을 깨끗이 씻습니다.

1. 활동지를 보고 문자 4개를 고른 후, 빈 곳에 문자를 적고 숫자 1이 위치한 곳에 미리 색칠해 봅니다.	2. 활동지의 색칠을 토대로 도안의 빈 곳에 네임펜을 이용해 색칠해주세요.

7. LED 다리를 그림에 맞추어 구부려 주세요. 다리의 길이에 유의하며 극성에 맞게 올려주세요. (주의! 짧은다리 - , 긴다리 +)	8. 1cm전도성 패브릭 테이프를 붙여 전지와 짧은 다리를 연결합니다. 긴 다리에는 7cm짜리 전도성 패브릭 테이프를 붙이고 남는 부분은 타공을 통과하여 반대편 면에 이어 붙여주세요.

◎ 실험방법

SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

3. 전도성 패브릭 테이프를 다음과 같이 잘라주세요.	4. 도안의 가운데 동전형 건전지 위치에 양면테이프를 붙여주세요.

5. 7cm짜리 전도성 패브릭 테이프를 그림과 같이 붙여주세요. 남는 부분은 타공 안으로 넣어 반대편 면에 이어 붙여주세요.	6. 표시된 곳에 동전형 전지를 -면이 앞으로 오도록 붙여주세요. (주의! 오돌토돌한 부분이 -극, 매끈한 부분이 +극입니다.)

9. 가운데의 삼각형을 모두 위로 접어 올려주세요. 안쪽 면에 양면테이프를 붙이고 구슬을 밑에서 위로 절반을 끼워준 뒤 삼각형을 닫아 고정시켜주세요.	10. 도안을 뒤집어서 왼쪽 날개가 오른쪽 날개 위에 오도록 고정핀으로 연결해주세요. 오른쪽 날개 아래쪽에 2.5cm짜리 전도성 패브릭 테이프를 붙여주세요.

12. 왼쪽 날개 윗부분이 오른쪽 날개보다 위에 오도록 정리해주세요. 전도성 패브릭 테이프가 붙은 부분을 그림과 같이 두 번 접어 안으로 밀어 넣어주세요.	13. 아스키 코드를 새겼던 도안을 뒤집어서 찢어지지 않도록 유의하면서 뜯어주세요. 빗금친 부분에는 양면테이프를 붙여주세요.

11. 양면테이프를 표시된 곳에 붙여 상자처럼 접어주세요. 타공에는 면끈을 끼우고 밖으로 통과시켜 상자를 완성합니다.

14. 상자에 도안을 덮어주세요. 붙일 때는 아래쪽부터 먼저 붙여준 뒤에 위쪽을 붙여 마무리합니다.	15. 면끈에 매듭을 지어 목걸이의 길이를 조절해주세요. 뒷면에 새겼던 문자와 이름을 쓰고 마무리합니다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

컴퓨터에 문자를 인식시키려면 어떻게 하면 될까요?

⇒ 문자에 이진수를 하나하나 할당시켜 규약으로 정해둔다.

2. 나라마다 문자규약이 다르다면 어떤 일이 벌어질지 생각해봅시다.

⇒ 우리나라에서 입력한 문자가 다른 나라에서는 엉뚱한 문자로 출력될 것이다.

◎ 원리이해

1. ASCII

미국정보교환 표준부호(American Standard Code for Information Interchange), 또는 줄여서 ASCII(아스키)는 영문 알파벳을 사용하는 대표적인 문자 인코딩입니다. 아스키는 컴퓨터와 통신 장비를 비롯한 문자를 사용하는 장치에서 사용되며, 대부분의 문자 인코딩이 아스키에 기초를 두고 있습니다.

아스키는 7비트 인코딩으로, 33개의 출력 불가능한 제어 문자들과 공백을 비롯한 95개의 출력 가능한 문자들로 총 128개로 이루어져 있습니다. 제어 문자들은 역사적인 이유로 남아 있으며 대부분은 더 이상 사용되지 않습니다. 출력 가능한 문자들은 52개의 영문 알파벳 대소문자와, 10개의 숫자, 32개의 특수 문자, 그리고 하나의 공백 문자로 이루어져 있습니다.

[1972년 프린터 사용 설명서에 개시된 아스키 코드 차트표]

아스키가 널리 사용되면서 다양한 아스키 기반의 확장 인코딩들이 등장했으며, 이들을 묶어서 아스키라고 부르기도 합니다. 대표적으로는 7비트 인코딩을 유지한 ISO/IEC 646과, 원래 아스키 코드 앞에 비트 0을 넣어 8비트 인코딩을 만든 IBM 코드 페이지와 ISO 8859가 있습니다. 이 인코딩들은 언어군에 따라 같은 숫자에 서로 다른 문자가 배당된 경우가 많습니다.

2. 아스키 코드에 필요한 비트 수

컴퓨터에 인식시켜야 할 문자는 제어 문자, 대문자, 소문자, 숫자, 특수 문자 등 무려 128개나 됩니다. 이를 모두 이진수에 할당 시키려면 100비트 정도는 필요하지 않을까하는 생각을 할 수도 있습니다.

하지만, 1비트로 나타낼 수 있는 정보량은 두 개, 2비트로 나타낼 수 있는 정보량은 네 개, 3비트로 나타낼 수 있는 정보량은 8개, 이런 식으로 1비트씩 늘어날 때마다 나타낼 수 있는 정보량은 두 배가 되므로 단 7비트만 있어도 나타낼 수 있는 정보량은 128개가 됩니다. 때문에 모든 문자를 할당시키더라도 많은 용량이 필요하지 않습니다.

7비트 아스키 코드에 오류 검출을 위한 parity 비트를 포함시키면 총 8비트가 됩니다. 8비트는 아스키코드의 기본 용량이며 8비트를 묶어 기본 저장 단위인 1바이트가 탄생하게 되었습니다.

3. 아스키 코드로는 한글 입력이 불가능한가요?

컴퓨터가 세계적으로 보급되기 시작하면서 영어만이 아닌 다른 나라의 문자도 규약을 정할 필요성이 생기기 시작했습니다. 아스키 코드에는 포함할 수 있는 정보량이 128개나 되지만 세계 여러 나라의 문자를 담기에는 부족한 양입니다.

그래서 용량을 확장해 2바이트, 즉 16비트의 규약을 새로이 정했고, 이것이 바로 유니코드(Unicode)입니다. 아스키 코드에 128개의 정보가 담겼던 것과 달리 유니코드에서는 65536개의 정보를 담을 수 있습니다. 그래서 한글뿐만 아니라 일본어, 한자 등 세계 여러 나라의 언어와 특수 문자, 기호 등을 담아 지금까지 쓰고 있습니다.

유니코드에는 현대 한국어가 가진 모든 음절 조합과 한글 자모를 총망라하여 11172자를 모두 쓸 수 있게끔 이진수를 할당했습니다. 마침내 아스키 코드로는 표현이 되지 않던 한글도 유니코드를 이용하여 편리하게 컴퓨터로 작성할 수 있게 되었습니다.

학습목표

컴퓨터에 문자를 할당하기 위해 어떤 방법을 쓰고 있는지 알아보고, 아스키 스톤에 직접 문자를 새겨봅니다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

0과 1밖에 모르는 컴퓨터에 어떻게 하면 문자를 가르칠 수 있을까요?

◎ 미리생각해보기

도안 1 (1장), 도안 2 (1장),  녹색 LED (1개), 전도성 테이프 (2줄),

동전형 건전지 (1개), 유리구슬 (1개), 면끈 1m (1개), 고정핀 (1set), 양면테이프 10cm (4개)

* 직접 준비해주세요! 가위, 네임펜

◎ 실험준비물

1. 컴퓨터에 문자를 인식시키려면 어떻게 하면 될까요?

2. 나라마다 문자규약이 다르다면 어떤 일이 벌어질지 생각해봅시다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점