한국산학경영연구소 [EBS 링크, 소프트웨어 세상]

EBS 특집 프로그램

세상을 새롭게 연결하다!

소프트웨어란 무엇이며, 왜 필요한 것일까? 사람과 사람의 연결을 뛰어넘어 사물과 사물을 연결하는 사물인터넷 시대를 목전에 둔 지금, 소프트웨어가 없는 세상은 상상도 할 수 없다. 지금까지 어렵게만 느껴지던 소프트웨어에 관한 다양한 상식과 전문지식을 흥미진진한 이야기와 쉬운 설명으로 만나본다.

Disc 1.

01. 소프트웨어, 세상에 로그인하다
세계 최초의 원거리 간 데이터 통신은 과연 언제부터였을까? 현재, 전 세계 인구의 절반가량이 인터넷으로 연결되어 있으며, 사람들은 인터넷을 통해 원하는 정보를 쉽게 찾을 수 있게 되었다. 그리고 사람과 사람의 연결을 뛰어넘어 사물과 사물을 연결하는 사물인터넷 시대를 목전에 둔 지금, 소프트웨어가 없는 세상은 상상도 할 수 없다. 무한한 가능성의 세계에 대해 살펴본다.

02. 비트, 디지털 세상을 열다
모스부호는 알파벳의 모든 문자를 점과 선, 단음과 장음으로 표현한 간단한 부호이다. 손가락이 열 개인 인간의 수 체계는 10개의 숫자로 표현하는 십진수이지만, 컴퓨터 시대의 정보 처리를 위한 가장 기본적인 단위는 모스부호와 같이 오직 두 가지 신호로 주고받으며, 이를 비트라고 한다. 그렇다면 문자는 어떻게 표현되고 있을까? 비트로 표현되는 무한 디지털 세상에 대해 살펴본다.

03. 세상을 밝힌 논리식
논리 게이트는 논리 연산을 수행할 수 있는 회로, 디지털 회로를 만드는데 가장 기본적인 요소이다. 잊혀가던 조지 불의 논리곱과 논리합 아이디어를 살려내 이진수 기반으로 불이 켜졌다 꺼지는 간단한 컴퓨터 논리 게이트를 만들어낸 클로드 섀넌은 현재 디지털의 아버지라 불리고 있다. 프로세서의 기초가 되고, 디지털 혁명의 토대가 되었던 작지만 획기적인 장치인 논리 게이트에 대해 살펴본다.

04. 인공지능 - 인간은 아니지만, 인간처럼
사람이 가공하여 만들어낸 지적능력, 인공지능. 이 인공지능 개념을 최초로 생각해낸 사람은 누구일까? 당시 사람들은 컴퓨터를 단순히 거대한 기계장치, 하드웨어의 관점으로 바라봤으나 엘런 튜링은 컴퓨터도 인간처럼 생각이란 것을 할 수 있다고 믿는 최초의 사람이었다. 그렇다면 그는 컴퓨터가 생각한다는 것을 어떻게 증명할 수 있었을까? 인공지능에 대해 살펴본다.

05. 컴퓨터의 스무고개 (섀넌의 정보이론)
우리를 지배하는 정보사회. 그렇다면 정보란 무엇일까? 'information'은 형태를 만들어준다는 뜻의 라틴어 'informare'에서 비롯되었다. 만물의 형태를 만들어준다는 의미를 담고 있는 정보. 그렇지만 우리는 그 정보를 눈으로 볼 수도, 손으로 만질 수도 없다. 우리는 과연 정보를 측정할 수 있을까? 0과 1의 2진법, 즉 비트를 활용한 클로드 섀넌의 정보이론에 대해 살펴본다.

06. 클릭, 컴퓨터 속으로
이제 우리 생활에 없어서는 안 되는 컴퓨터. 그렇다면 우리가 키보드를 입력하고 마우스를 클릭하는 동안 컴퓨터 내부에서는 무슨 일이 벌어지고 있을까? 마우스를 클릭하는 순간부터 영상이 재생되는 순간까지의 이야기를 통해 컴퓨터 내부에서는 무슨 일이 벌어지고 있는지 기본입출력시스템, 중앙처리장치(CPU), 소프트웨어, 프로그램, 메모리 등에 대해 살펴본다.

07. 쌓고 줄 세우는 데이터, 스택과 큐
엄청난 양의 데이터를 눈 깜짝할 사이에 조직하고 저장하는 컴퓨터의 자료 구조. 데이터의 추가와 삭제가 한 방향에서 일어나는 구조인 '스택'과 데이터의 추가와 삭제가 다른 방향에서 일어나는 구조인 '큐'는 각각 후입선출과 선입선출 구조이다. 다양한 예시를 통해 차곡차곡 쌓고, 차례차례 줄 세우는 스택과 큐의 규칙에 대해 살펴본다.

08. 눈에 보이는 데이터 정렬
정보의 홍수 속에 넘쳐나는 데이터. 그러나 이것은 원하는 형태로 정렬될 때 비로소 의미 있는 정보가 된다. 무질서에서 질서로, 무의미에서 의미로. 그렇다면 무수히 많은 자료 속에서 원하는 정보를 찾아 의미 있는 정보로 만들기 위해 컴퓨터는 어떻게 정렬하고 정리할까? 버블 정렬, 선택 정렬, 삽입 정렬 등 다양한 정렬 방법에 대해 살펴본다.

09. 숨어있는 데이터를 찾아라, 탐색
수많은 자료 속에서 우리가 원하는 자료를 찾는 것은 고단한 일이다. 그렇다면 보다 쉬운 방법은 없을까? 일정한 규칙을 만들어서 효율적으로 탐색해내는 컴퓨터는 우리의 고민을 어느 정도 해결해준다. 주어진 데이터를 처음부터 차례대로 비교하면서 찾는 '순차탐색'과 정렬된 데이터를 좌우 둘로 나눠서 원하는 값의 탐색 범위를 좁혀가며 찾는 '이진탐색'에 대해 살펴본다.

10. 가장 빠른 길을 찾아라, 최단경로 알고리즘
숨 가쁘게 살아가는 현대사회에서 빠른 길을 찾는 것은 선택이 아닌 필수가 되었다. 그렇다면 가장 빠른 길을 찾는 방법은 어떻게 알 수 있을까? 건물을 짓고, 도시를 계획하고, 항공로를 정하는 일에서 통신망을 구축하는 일까지 등 거의 우리 생활의 모든 곳에서 아주 폭넓게 이용되는 최단경로 알고리즘. 여러 가지 경우를 논리적으로 생각하는 데 도움이 되는 가장 빠른 길 찾아가기에 대해 살펴본다.

Disc 2.

01. 검색창 뒤의 순위전쟁
1990년대 초반, 인터넷의 붐과 함께 검색엔진의 강자들이 등장했다. 하지만 이들의 명성은 곧 추락했고, 새로운 강자가 나타났다. 불필요한 검색결과에 지친 사용자들이 정확성 높은 새로운 강자에 열광한 것이다. 불편함을 고치고자 했던 한 아이디어가 세상을 어떻게 바꿔놓았는지 알아보고, 인덱스 검색 방식과 페이지랭크 검색 방식에 대해 살펴본다.

02. 암호, 키를 공개하다
비밀을 유지하기 위해 당사자끼리만 알 수 있도록 꾸민 약속 기호를 암호라고 한다. 정보 노출이 두려운 인터넷 시대, 암호는 우리 생활에 더욱 가깝게 다가와 있다. 그런데 인터넷에서는 공개키 암호화 방식을 사용하여 비밀이어야 하는 키를 공개한다고 하는데 어떻게 되는 원리일까? 공인인증서나 전자서명 등에서 사용하는 공개키 암호화 방식에 대해 살펴본다.

03. 공간과 시간의 마법, 데이터 압축
보다 더 큰 데이터를 보다 더 빠르게 전송하려는 인간의 도전, 그것이 바로 데이터 압축 기술이다. 그런데 음악과 이미지 등의 원본 데이터를 압축하면 원본과 압축 파일 간에 차이가 생긴다. 처음부터 압축할 때 데이터 손실 방식을 사용한 것은 아니었다. 그렇다면 왜 데이터 손실 방식의 압축을 이용하는지, 우리가 압축하는 목적은 무엇인지 데이터 압축에 대해 살펴본다.

04. 컴퓨터 오류 수정의 비밀
수많은 사람이 사용하는 신분증인 주민등록증과 운전면허증에 오류가 발생한다면 심각한 사회적 문제가 발생할 것이다. 수많은 상품에 붙어있는 바코드 역시 마찬가지이다. 그래서 오류를 방지하기 위해 체크 숫자를 두는데, 그렇다면 0과 1의 이진법을 사용하는 컴퓨터의 경우는 어떨까? 컴퓨터의 성능을 높일 수 있는 오류 검출 코드를 통해 컴퓨터가 오류를 찾고 수정하는 방법에 대해 살펴본다.

05. 기본 위에 세워진 신뢰성, 데이터베이스
데이터베이스는 여러 응용 시스템들의 통합된 정보들을 저장하여 운영할 수 있는 공용 데이터들의 묶음을 뜻한다. 만약 이 데이터베이스에 문제가 생긴다면 우리 생활 전반에 큰 영향을 주는데, 그렇다면 데이터베이스는 어떻게 신뢰성을 확보할까? 미리 쓰기 로그와 준비 후 커밋의 두 가지 방법을 통해 신뢰성을 기본으로 하는 데이터베이스에 대해 살펴본다.

06. 사이버 전쟁, 창과 방패의 대결
최초의 IBM PC용 바이러스는 1986년 파키스탄에서 만들어진 브레인 바이러스이다. 여러 나라에 퍼지면서 1988년에 우리나라에도 상륙해 한국형 안티바이러스 프로그램인 백신이 탄생했으며, 지금 이 순간에도 사이버 세상 곳곳에서는 공격하는 자와 막는 자 사이에 전쟁이 벌어지고 있다. 백신 프로그램의 원리는 무엇인지 알아보고, 방화벽의 원리와 중요성에 대해 살펴본다.

07. 컴퓨터, 창작에 날개를 달다
컴퓨터 과학자 이반 서덜랜드는 스케치패드를 개발하여 모니터에 최초로 선을 그었다. 컴퓨터에 대한 새로운 시각으로 창작의 가능성을 찾은 그의 시도는 이후 수많은 창작자에게 영감을 주었고, 컴퓨터를 이용한 다양한 창작활동이 시도되었다. 그리고 이제 프로그래밍 언어를 통해 정해진 틀이 아닌 자신만의 방법으로 창작물을 만들어내고 있다. 모니터에 그어진 선 하나가 확장해나간 수많은 미래에 대해 살펴본다.

08. 컴퓨터와 소통을 꿈꾸다
컴퓨터 교육은 즐거운 놀이이자 원하는 창작물을 만들며, 새로운 시도를 하고, 시행착오의 과정을 통해 새로운 발견을 하는 의미 있는 도전이다. 실제로 경험하며 문제 해결 능력을 키우고, 창의력을 키우는 교육이 가능한 것은 아이들도 쉽게 할 수 있는 컴퓨터와의 소통을 꿈꾸는 컴퓨터 과학자들의 노력 때문은 아닐까? 컴퓨터와 소통을 꿈꿨던 이들에 대해 살펴본다.

09. 로봇, 따뜻한 기술로 태어나다
1921년 문학 속에서 처음으로 등장한 로봇의 개념은 체코어로 노동이라는 뜻을 가졌고, 이후 진화를 거듭해왔다. 현재 로봇은 지루하고, 더럽고, 위험해서 사람이 할 수 없는 일을 하기 위해 개발되고 있으며, 모두가 행복한 세상을 위해 따뜻한 기술을 꿈꾸고 있다. 세상을 바꾸고 인류를 구할 로봇을 통해 소프트웨어 교육의 필요성에 대해 살펴본다.

10. 새로운 혁명의 시작
사람들의 버스 타는 습관을 완전히 바꿔놓은 앱, 국민이 궁금해하는 정보를 공개하는 메르스 지도 앱 등 소프트웨어는 우리 생활에 깊숙이 들어와 사람과 사람, 사람과 세상을 연결해주고 있다. 소프트웨어를 실생활에 접목한 대표주자들을 통해 소프트웨어가 우리 생활에 어떻게 쓰이는지, 그들이 생각하는 소프트웨어란 무엇인지에 대해 살펴본다.