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2-V 정보통신기술의 세계(내용 정리)
ㆍ분류: 통신기술

1. 정보통신기술과 시스템
[1] 정보 통신 기술의 개념과 특징
0. 정보 통신 기술의 개념
- 정보: 다양한 자료를 우리에게 유용한 형태로 가공한 것
- 통신: 적절한 매체를 통해 의사소통하거나 정보를 전달하는 것
- 정보 통신 기술: 정보 기술 + 통신 기술
- 정보를 효과적으로 만들고 전달하기 위해 사용하는 수단과 방법 및 혁신적인 활동
- 효과적으로 정보를 만들어 필요한 곳에 전달함으로써 정보의 가치를 높임.
0. 정보 통신 기술의 특징
- 지속적으로 발달하며 변화 속도가 빠름.
- 정보 전달 방법과 표현 형태가 다양함.
- 의사소통을 위한 약속이 정해져 있음.
- 허락된 이용자라면 누구나 쉽게 이용할 수 있음.
- 다양한 기술과 융합하여 응용 범위가 넓음.

[2] 정보 통신 기술 시스템
0. 정보 통신 기술 시스템의 개념
- 정보를 만들어 처리하고 전송하는 데 필요한 다양한 요소를 모아 구성한 것
- 정보 처리 시스템과 정보 전송 시스템으로 구성됨.
- 구성 요소에 따라 다룰 수 있는 정보의 종류, 정확성, 효율성 등이 다르므로 필요에 따라 적절한 요소로 시스템을 구성해야 함.
0. 정보 [처리] 시스템의 구성과 절차
- 투입: 키보드, 마이크, 카메라, 센서 등을 이용하여 정보 처리 기기에 자료 수집 및 입력
- 과정: 정보 처리 기기 내부에서 수집된 자료를 원하는 형태로 정보 가공/변환
- 산출: 정보 생산이 완료되어 모니터, 프린터 등의 출력 장치를 통해 출력하거나 저장 장치에 저장
- 되먹임: 정보가 제대로 생산되었는지 확인하고 오류 발생 시 정보의 검증 및 재처리 요구
0.정보 [전송] 시스템의 구성과 절차
- 투입: 송신 측에서 입력된 정보나 기기 내에 저장된 정보를 전송하도록 정보 단말 장치 조작을 통해 정보 입력
- 과정: 기기 내부에서 정보 전달에 적합한 신호 형태로 변환하여 다른 정보 단말 장치로 전송
- 산출: 수신 측의 정보 단말 장치로 정보 전달이 완료되어 수신된 정보를 저장하거나 출력
- 되먹임: 정보가 제대로 전달되었는지 확인하고 오류 발생 시 정보의 검증 및 재전송 요구

[3] 정보 통신의 과정
0. 정보 통신 과정
- 송신자: 정보를 보내는 기기
• 보내고자 하는 정보 입력
• 정보를 입력할 때는 가장 잘 표현할 수 있는 미디어 선택
• 정보를 보내려는 대상을 정함.
• 컴퓨터는 디지털 정보의 특성상 같은 정보를 여러 사람에게 동시에 보낼 수 있음.
- 변환 및 송신
• 신호 변환 장치(변조): 정보를 구성하는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 통신망으로 내보냄.
- 신호 전달
• 통신 매체: 송신 측과 수신 측 사이에서 신호를 전달하는 통로 역할을 하는 요소로, 대부분 그물 형태의 통신망으로 구성됨.
• 유선 통신망: 전화선, 인터넷선 등 물리적인 선으로 연결된 매체를 통해 정보 전달
• 무선 통신망: 전파와 같이 선이 없는 매체를 통해 정보 전달
• 이동 통신망: 무선 통신망의 한 분류로, 이동하면서도 정보를 전달할 수 있음.
- 수신 및 변환
• 신호 변환 장치(복조): 통신망을 거쳐 전달된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환 정보 출력
- 수신자: 정보를 받는 기기
• 송신자가 전송한 정보를 수신하여 확인하거나 저장
• 수신된 정보에 오류가 있는지 판단하여 오류가 있다면 수정 또는 재전송 요구
• 양방향 통신이면 송신자와 수신자의 역할을 바꾸어 수행할 수 있음.
0. 정보 통신 유형
- 사람과 사람 간의 통신(H2H, human to human)
- 사람과 기계 간의 통신(H2M, human to machine)
- 기계와 기계 간의 통신(M2M, machine to machine)
- 기계와 사람 간의 통신(M2H, machine to human)
0. 정보 통신 방식
- 단방향 통신: 정보가 한 방향으로만 이동하는 통신 방식(라디오 방송, TV 방송 등)
- 양방향 통신: 정보를 양쪽에서 동시에 주고받을 수 있는 통신 방식(무전기, 전화, 인터넷 등)
0. 정보 표현 형태
- 아날로그 정보: 정보를 연속적으로 표현해 사실을 그대로 표현
- 디지털 정보: 정보를 0과 1로 이루어진 불연속적인 정보로 표현
• 압축하여 용량을 줄이기 쉽고, 복사나 수정이 쉬움.
• 정보의 종류가 달라도 같은 방법으로 저장하고 전송할 수 있음.
• 오늘날 우리가 다루는 정보 통신 기기는 대부분 디지털 형식의 정보를 이용

2. 정보통신 기술의 발달 과정
ㆍ분류: 통신기술
[1] 정보 통신 기술의 발달 과정
0. 전기 통신 이전 시대
- 언어와 문자를 이용하기 시작하면서 생각을 정확하게 표현하여 전달하고 정보를 보존할 수 있게 됨.
- 인쇄술을 발명하여 문서를 대량으로 생산할 수 있게 되면서 많은 사람이 정보와 지식을 쉽게 공유할 수 있게 됨.
- 전기 통신 이전 시대의 정보 통신 기술
• 언어: 소리에 의미를 담았으며, 의사소통을 원활하게 할 수 있게 됨.
• 문자: 정보를 기록하고, 보존하며, 정확하게 전달할 수 있게 됨.
• 인쇄술: 인쇄기로 문서를 대량 복제할 수 있게 되어 여러 계층의 사람들이 정보를 공유할 수 있게 됨.
0. 전기 통신 시대
- 전기 통신: 부호, 음성, 영상 등의 정보를 ( 전기 신호 )로 변환하여 주고받는 통신
- 전기 신호를 통신에 이용한 전신기의 등장으로 멀리 떨어진 곳까지 정보를 신속하게 전달할 수 있게 되었고, 음성을 전달하는 ( 전화 )가 등장함.
- 전파를 통한 무선 통신이 가능하게 되면서 방송 통신 시대가 열림.
- 전기 통신 시대의 정보 통신 기술
• 전신기: 전기 신호를 먼 곳까지 빠르게 전달함. 통신선을 설치해야 하고, 음성은 전달할 수 없었음.
• 전화기: 음성을 전기 신호로 바꾸어 먼 곳까지 빠르게 전달함. 통신선을 설치해야 했음.
• 무선 전신기: 전기 신호를 전파로 바꾸어 무선으로 전달함. 이동 중인 배, 항공기 등과 통신할 수 있게 됨.
• 라디오 방송, 텔레비전 방송: 음성과 영상 신호를 전파에 실어 전달함. 정보의 대중화가 실현됨.
0. 정보 사회 시대
- 컴퓨터의 발명으로 정보를 매우 빠른 속도로 처리할 수 있게 되었으며, 전 세계를 연결하는 인터넷이 등장함.
- 언제 어디서나 정보를 주고받는 이동 통신과 손 안의 컴퓨터라 불리는 스마트폰이 생활 전반에 큰 영향을 미치고 있음.
- 정보 사회 시대의 정보 통신 기술
• 컴퓨터: 다양한 정보를 입력, 처리, 출력하는 장치. 컴퓨터의 개발로 정보 생산, 처리 속도가 급격히 증가함.
• 인터넷: 전 세계의 컴퓨터 통신망을 하나로 연결한 통신망으로, 전 세계의 이용자가 정보를 공유할 수 있게 됨.
• 위성 통신: 인공위성을 이용하여 무선 통신 품질이 우수하며 GPS 서비스, 위성 방송 등이 가능해짐.
• 이동 통신: 시간, 장소와 관계없이 이동하면서 통신할 수 있으며, 스마트폰을 이용하여 다양한 정보를 다룰 수 있음.
0. 유비쿼터스 시대
- 유비쿼터스: ‘언제 어디서나 존재한다.’는 뜻으로, 사용자가 네트워크나 컴퓨터를 인식하지 않고 장소에 상관없이 네트워크에 접속할 수 있는 정보 통신 환경
- 초소형 컴퓨터와 초고속 무선 네트워크, 전자 태그 기술을 기반으로 한 사물 인터넷 기술이 발달하면서 모든 사람과 사물이 네트워크로 연결되어 정보를 주고받는 유비쿼터스 환경이 이루어지고 있음.
- 유비쿼터스 시대의 정보 통신 기술
• 무선 전자 태그: 짧은 거리에서 태그가 부착된 사물을 인식하고 태그에 담긴 정보를 주고받는 기술. RFID, NFC 등이 있음.
• 초소형 컴퓨터: 매우 작은 크기에 전력 소비도 적은 컴퓨터로, 각종 스마트 기기를 작동시키는 데 쓰임.
• 초고속 무선 네트워크: 무선으로 정보를 전송하는 속도가 증가하며, 이동 중에도 초고속 인터넷을 사용할 수 있음.
• 사물 인터넷: 모든 사물을 네트워크로 연결하여 정보를 주고받으며, 사물에 초소형 컴퓨터나 무선 전자 태그를 삽입하여 실현함.

[2] 첨단 정보 통신 기술과 미래 전망
0. 첨단 정보 통신 발달 현황과 전망
- 정보 통신 기술 분야의 융합화, 지능화, 네트워크화가 더욱 가속화
- 스마트 홈, 스마트 교통 시스템, 원격 의료 시스템, 원격 업무 처리 등이 활발하게 개발됨.
- 스마트 공장이나 스마트 로봇, 무인 드론, 자율 주행 자동차도 첨단 정보 통신 기술의 융합으로 실현되고 있음.
- 개인 정보 보호와 사생활 보호, 사회와 기업의 정보 보호, 해킹에 의한 오작동 방지 등 보안 문제와 관련된 기술의 발달도 함께 이루어져야 함.
0. 첨단 정보 통신 기술의 종류
- 스마트 기기: 스마트폰, 스마트 워치, 스마트 패드 등 애플리케이션을 설치하여 다양한 용도로 활용할 수 있는 기기. 사물 인터넷으로 연결된 다양한 스마트 기기/빅 데이터를 이용하여 필요한 정보를 제공할 수 있음.
- 고성능 네트워크: 근접 무선 통신 기술이 다양한 사물을 네트워크로 연결. 대용량 고속 무선 전송 기술로 대량의 정보를 빠르게 전달하며, 이동 통신망의 개선으로 어떤 장소에서도 끊어짐이 없이 통신할 수 있음.
- 클라우드 컴퓨팅: 저장 공간을 인터넷 서버에 통합하여 기기 종류와 관계없이 데이터와 소프트웨어를 공유하는 컴퓨터 환경. 스마트 기기를 사용하는 사람들의 모든 정보도 클라우드 컴퓨팅을 통해 하나로 모을 수 있음.
- 빅 데이터: 인터넷에서 생성되거나 스마트 기기에서 클라우드 컴퓨팅을 통해 모이는 데이터의 집합체. 양이 매우 많고 종류도 다양하며 이를 분석, 처리하여 의미 있는 정보를 만드느냐에 따라 가치가 매우 높아짐.
- 인공 지능: 인간처럼 학습, 분석, 판단하는 능력을 갖춘 컴퓨터. 빅 데이터를 활용하여 스스로 학습하고 분석, 판단하는 능력을 갖추며, 미래에는 인간처럼 스스로 생각해야 하는 정신노동도 가능하게 될 것임.
- 스마트 머신: 인공 지능이 분석한 정보를 바탕으로 자율적으로 움직이는 기계. 복잡한 작업이나 스스로 판단해야 하는 작업도 처리할 수 있게 될 것임.

3. 다양한 통신 매체의 이해와 활용
ㆍ분류: 통신기술
1. 미디어의 특징과 활용
[1] 미디어의 종류와 특징
0. 미디어: 생각이나 감정, 정보를 표현하거나 전달할 때 이용하는 매체나 통신 수단
0. 정보를 표현하는 미디어
- 문자
• 글자와 숫자로 정보를 표현하는 미디어로, 가장 기본적인 미디어
• 이용하기에 간편하고, 적은 용량으로 많은 정보를 전달할 수 있음.
- 이미지
• 사진, 그림 등을 이용하여 정보를 시각적으로 표현하는 미디어
• 사물이나 장면 등 전달하고자 하는 정보를 그대로 표현할 수 있음.
- 소리
• 음성이나 음악처럼 소리로 정보를 표현하는 미디어
• 사람의 귀를 자극하여 정보를 전달함.
- 애니메이션
• 여러 장의 그림을 연속으로 보여 주어 움직임을 표현하는 미디어
• 움직임을 실시간으로 표현하여 정보 전달 효과가 뛰어남.
- 동영상
• 움직이는 영상으로 정보를 표현하는 미디어
• 소리를 포함한 움직임을 실시간으로 표현하여 정보 전달 효과가 매우 뛰어남.
- 멀티미디어
• 두 가지 이상의 미디어를 복합적으로 사용한 형태의 미디어.
• 여러 가지 정보를 동시에 전달하여 정보 전달 효과가 매우 뛰어남.
0. 정보를 전달하고 저장하는 미디어
- 문자를 전달하는 미디어
• 책: 정보를 문자 형식으로 기록한 것. 종이로 인쇄한 책과 디지털 기기에서 볼 수 있는 전자책이 있음.
• 신문: 다양한 소식을 기사로 작성한 것. 종이로 인쇄하는 종이 신문과 인터넷을 통해 제공하는 인터넷 신문이 있음.
- 소리를 전달하는 미디어
• 라디오 방송: 녹음기로 저장한 음성을 방송 전파 신호로 바꾸어 송신하고 라디오 수신기를 통해 청취함.
• 전화: 음성을 실시간으로 전기 신호로 바꾸어 전달하고 이를 다시 전화 음성으로 바꾸면서 상대방과 통화함.
• 디지털 음성 재생기: 소리를 디지털 형식으로 저장한 파일을 재생하는 기기
- 이미지를 전달하는 미디어
• 사진: 정지된 장면을 기록한 것. 필름 카메라를 이용하여 필름에 기록하거나 디지털카메라를 이용하여 디지털 파일 형식으로 기록함.
• 팩스: 팩시밀리를 이용하여 문서를 ( 이미지 ) 형식으로 읽어 들인 다음 전기 신호로 바꾸어 전송함.
- 동영상을 전달하는 미디어
• 텔레비전 방송: 동영상을 방송 전파 신호로 바꾸어 송신하고 텔레비전 수신기를 통해 시청함.
• 화상 통신: 실시간으로 멀리 떨어진 상대방과 화면으로 보면서 대화하는 통신으로 화상 회의, 영상 통화 등이 있음.
- 정보를 저장하는 미디어
• 하드 디스크: ( 플래터 )라고 하는 금속판에 자기장을 이용하여 정보를 기록
• 광디스크: 레이저를 이용하여 정보를 기록하는 미디어. CD, DVD, BD 등이 있음.
• 플래시 메모리: 반도체 칩에 정보를 기록하는 미디어. 메모리 카드, USB 메모리, SSD 등이 있음.
• 클라우드: 인터넷에 연결된 서버에 정보를 저장하는 새로운 개념의 저장 미디어. 다양한 기기와 정보를 공유할 수 있음.

0. 새로운 미디어의 등장
- 홀로그램
• 3차원 영상을 공간에 나타나게 하여 실제와 비슷하게 보이도록 하는 미디어
• 빛의 간섭을 사용하여 입체 정보를 만들어 냄.
• 영화, 예술, 공연, 의료, 제품 설계 등에서 활용할 수 있음.
- 가상 현실
• 컴퓨터로 만든 가상 공간이나 물체를 보여 주는 미디어
• 특수 안경이나 헤드셋을 사용하여 사용자가 가상 공간을 실제 공간처럼 받아들이고 가상 공간 내 물체나 환경과 상호 작용하는 것처럼 느끼게 해 줌.
• 교육, 시뮬레이션, 게임, 영화 등에서 활용할 수 있음.
- 증강 현실
• 현실 세계의 영상, 이미지 등에 3차원 가상 정보를 합성하여 보여 주는 미디어
• 현실의 상황을 그대로 보여 주면서 필요한 정보를 함께 제공함.
• 길 찾기, 교육, 게임뿐만 아니라 복잡한 기계의 수리, 수술, 스포츠 중계 등 다양한 분야에서 활용할 수 있음.
- 소셜 미디어
• 인터넷 이용자들이 서로 정보와 의견을 공유하면서 사회 관계망을 넓힐 수 있는 미디어 환경
• 사회, 정치, 경제, 여가 등 일상생활의 모든 영역에 영향을 미침.
• 블로그, SNS, 팟캐스트 등이 있음.
- Metaverse(Meta + Universe: 가상 + 우주 공간)
• 자신의 아바타를 만들어 가상의 공간에서 직접 활동할 수 있도록 한 세상

2. 이동 통신의 특징과 활용
[1] 이동 통신의 종류와 특징
0. 이동 통신
- 눈에 보이지 않는 ( 전파 )를 이용하여 이동하는 물체나 사람 간에 통신하는 기술
- 한 장소에 머물지 않고 이동하면서도 자유롭게 정보를 주고받을 수 있음.
0. 이동 통신의 원리
- 이동 통신 기기는 무선 신호를 전달하는 거리가 짧아서 신호 거리가 멀면 통신 품질이 떨어지고 연결이 잘 끊어짐.
- 이 문제를 해결하기 위해 넓은 지역을 육각형 모양의 작은 ( 셀 )로 나누고, ( 셀 ) 중앙에 중계기인 기지국을 설치하여 ( 셀 ) 단위로 이동 통신 기기를 연결함.
- 이동 통신 기기는 자동으로 신호가 가장 강한 기지국과 연결됨.
- 이동하면서 통신하던 중 다른 셀로 넘어가면 이동한 셀의 기지국으로 자동으로 연결이 전환되어 통신이 끊어지지 않음.
0. 이동 통신의 역사: (CDMA, WCDMA 참고 - https://wiseworld.tistory.com/34)
- 1세대(1G): 아날로그 방식 이용, 음성 통화만 가능
- 2세대(2G): CDMA 방식 이용, 문자 전송, 인터넷 접속
- 3세대(3G): WCDMA 방식 이용, 멀티미디어 서비스, 영상 통화
- 4세대(4G): 와이브로, ( LTE ) 방식 이용, 전송 속도 향상(3G의 8배), 이동 중 동영상 시청, 고화질 영상 통화 가능, 모바일 결제, 사물 인터넷 연결 등 서비스 범위 확대
- 5세대(5G): 4G의 수백 배 속도, 1초에 영화 한 편 다운로드 가능
0. 이동 통신 기기의 종류
- 스마트폰
• 휴대 전화와 컴퓨터를 결합한 이동 통신 기기
• 터치스크린을 활용하여 화면을 보고 조작함.
• 설치한 애플리케이션에 따라 다양한 용도로 활용할 수 있음.
- 태블릿 PC, 스마트 패드
• 자판이나 마우스 없이 터치스크린을 사용하여 조작할 수 있게 만든 기기
• 휴대용 컴퓨터에 버금가는 기능을 갖추고 있음.
- 스마트 워치
• 시계처럼 손목에 차는 이동 통신 기기
• 시계, 휴대 전화, 건강 상태 점검, 스마트폰 연결 등의 기능을 갖추고 있음.
• 스마트폰처럼 애플리케이션을 설치할 수 있음.
- 스마트 안경
• 안경처럼 착용하는 이동 통신 기기
• 증강 현실을 이용하여 길 안내, 일정 관리, 날씨 안내 등 필요한 정보를 안경 렌즈에 띄워 보여 주며, 동작이나 음성으로 조작함.

[2] 이동 통신의 활용
0. 온라인 설문 조사
- 네이버폼: https://office.naver.com/
- 구글폼: https://www.google.com/intl/ko_kr/forms/about/
- 오픈 서베이폼: https://www.opensurvey.co.kr/
0. NFC 활용하기 - 구글 스토어나 앱스토어에서 'NFC Tools' 어플 설치