컴퓨의 활용 분야

21세기 컴퓨터는 산업, 금융, 의료, 과학기술 및 교육 등 매우 광범위하게 활용되고 있습니다.

일상생활에서 접하는 컴퓨터 기능 이외에 다양하고 무궁무진한 컴퓨터의 활용 분야에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

과학기술 분야

과학기술 분야에서는 매우 복잡한 수식이나 알고리즘(Algorithm)의 수행 결과를 얻기 위해 컴퓨터를 사용합니다. 컴퓨터가 탄생하기 이전에는 시간이 많이 걸리더라도 일일이 사람이 계산을 해서 답을 구했지만, 컴퓨터를 활용한 이후로는 매우 빨리 답을 얻을 수 있게 되었습니다. 또한 가상 환경을 모델링하여 시뮬레이션함으로써, 시스템을 먼저 만들지 않고도 성능을 예측할 수 있게 되었습니다.

클라우딩 컴퓨팅

클라우딩 컴퓨팅(Clouding Computing)은 2006년 9월 세계적인 검색 업체 구글의 직원 크리스토프 비시글리아(Christophe Bisciglia)가 에릭 슈미트(Eric Schmidt) 최고경영자와 회의에서 처음 제안했습니다. 클라우딩 컴퓨팅은 사용자가 자신의 컴퓨터에 저장해둔 자료와 소프트웨어를 중앙 시스템인 대형 컴퓨터에 저장해 두고, 원격에서 인터넷으로 접속하여 작업을 수행하는 컴퓨팅 환경입니다. 따라서 언제 어디서든지 사용자가 필요할 때마다 인터넷에 접속하여 자신의 정보를 꺼내쓸 수 있습니다. 클라우딩 컴퓨팅 기술은 이용하면 수백, 수천 대의 컴퓨터를 한 대의 컴퓨터로 묶을 수 있고, 반대로 한 대의 컴퓨터를 수백, 수천 대의 컴퓨터에 나누어 사용할 수 있습니다.

클라우딩 컴퓨팅 기술은 처리하는 작업의 요구 사항에 맞게 맞춤형(Customized) 또는 주문형(Ondemand)으로 연산 시간, 메모리, 보조기억장치 용량 등을 할당받습니다. 즉 클라우딩 컴퓨팅 기술을 이용해 단순한 작업을 수행할 경우, 낮은 사양의 CPU와 최소한의 메모리만 할당 받고, 반대로 3D 작업 등 복잡한 그래픽 작업을 수행할 경우, 슈퍼컴퓨터 성능의 CPU와 수십 기가바이트의 메모리를 할당받습니다.

클라우딩 컴퓨팅 서비스의 특징은 크게 3가지입니다.

모바일화 : 3G/4G/5G 등 그 이상의 이동통신 기술 및 모바일 와이맥스 기술과 같은 무선 통신 인프라와 스마트폰, 태블릿 PC등과 같은 휴대용 기기의 모바일 웹 환경을 지원합니다.

개인화 : 기존 포털 사이트를 중심으로 제공하던 음악, 게임 등의 콘텐츠를 개인화된 웹 서비스로 제공합니다.

개방화 : IT 사업자의 플랫폼 간 상호 호환성 문제를 해결하기 위해 리눅스 또는 JAVA 등의 개방형 플랫폼을 기반으로 서비스를 제공합니다.

항공우주

항공우주 분야에서는 항공우주와 관련한 각종 실험에서 발사체를 정교하게 제어하기 위해 컴퓨터를 이용하고, 통신시스템 실험에도 신뢰성과 정확성을 높이고 신속한 시스템 개발을 위해 컴퓨터를 이용합니다.

대한민국 최초로 우주 비행에 참가한 이소연 박사는 2008년 4월 국제 우주 정거장에서 11일간 체류하면서 18가지 우주과학 실험을 했습니다. 임무를 끝낸 이소연 박사는 소유스 TMA-11로 갈아타고 카자흐스탄 국경 부근의 오르스크 시 남동쪽 초원지대에 착륙, 귀환했습니다.

국내에서도 우주 탐험을 위한 노력이 활발히 진행되고 있습니다. 한국항공우주연구소는 우주발사체 개발 사업의 일환으로 2003년 나로호 개발에 착수했습니다. 나로호는 100kg급의 과학기술 위성 2호(STSAT-2)를 지구 저궤도에 진입시킬 수 있는 한국 최초의 위성발사체로, 1단 액체 엔진과 2단 고체 킥모터로 이루어진 2단형 발사체입니다. 1단 로켓은 러시아에서 개발했고, 2단 로켓은 국내 기술로 개발했습니다. 그러나 나로호는 2009년 8월 25일 발사에는 성공했으나 목표 궤도 진입에 실패했고, 2010년 6월 10일 2차 발사를 시도했으나 아쉽게도 비행 중 폭발로 실패했습니다.

최근에는 AP위성 기업에서 국내 최초로 달 궤도선 탑재 컴퓨터(OBC : On Board Computer)와 탑재자료처리장치(PDHU : Payload Data Handing Unit)의 비행모델(FM : Flight Model) 개발에 성공해 한국항공우주연구원에 납품했다는 사실이 있습니다.

이동통신

보편적으로 통신시스템에 필요한 소프트웨어를 개발하고 시험할 때도 컴퓨터가 활용됩니다. 실제로 우리나라는 1995년 세계 최초로 CDMA(Code Division Multiple Access) 이동통신시스템을 개발하여 상용화했습니다. CDMA 이동통신시스템은 상용화를 위해 먼저 실험실에서 개발한 시스템을 시험하고 기지국의 동작을 점검합니다. 다음으로 개발한 실험용 휴대장치를 이동하는 차량에 탑재시켜 핸드오프(Handoff)와 호 처리(Call Processing)가 제대로 동작하는지 시험합니다. 컴퓨터는 이러한 일련의 개발 과정에 활용됩니다.

산업 분야

컴퓨터는 과학기술 분야뿐만 아니라 산업 분야에서도 활발하게 활용됩니다. 여기에서는 지능 로봇, 스마트 가전 및 디스플레이, 해양·조선 IT, 공정관리를 중심으로 살펴볼 수 있습니다.

지능 로봇

21세기에 이르러 출산율 감소와 고령화 사회 진입 등 사회 환경 변화와 경제적 여건이 좋아짐에 따라, 로봇 시장의 수요가 급증했습니다. 최근에는 통신과 컴퓨팅 기술이 로봇 기술에 접목되어 로봇의 기능과 형태가 획기적으로 진화하고 있습니다. 디지털 가전과 바이오 기술의 획기적인 발전은 지능로봇의 발전 가능성을 높이는 한편, 국내에서는 정부 차원에서 로봇 산업을 신성장동력 산업으로 선정하여 지원하고 있습니다.

과거의 로봇 산업은 자동차, 선박, 반도체 등의 제조 분야, 또는 위험하거나 작업이 어려운 환경에서 인간의 노동력을 대신하는 자동화된 공정 분야에 치중되었습니다. 그러나 최근에는 광대역 통신 및 컴퓨팅 기술의 발전으로 로봇 산업이 서비스 로봇의 형태로 전환되고 있습니다. 즉 로봇 기반 기술이 정보통신 분야, 생명공학 분야, 초정밀 원자 세계 분야, 문화 관광 콘텐츠 분야 등 타 첨단산업과의 융합을 통해 다양한 형태로 진화합니다.

스마트 가전 및 디스플레이

통신 기술과 모바일 기술의 발달로 디스플레이 산업의 수요가 급증하고 있습니다. 2011년 1월 미국 라스베가스에서 개최된 세계 최대의 소비자 전자 제품 전시회인 CES 2011에서 스마트 TV는 주요 화두로 관심을 끌었습니다. 스마트 TV는 초고속 인터넷을 기반으로 PC와 전화기, 다양한 멀티미디어 서비스를 결합한 미래형 가전 기기입니다.

스마트 가전 시장의 급성장세가 여러 권위 있는 수요 조사 기관에서 예측되고 있습니다. 이러한 추세는 휴대용, 고품질·고품위 디스플레이의 중요성을 보여주는데, 특히 플렉시블(Flexible) 디스플레이에 대한 수요가 급증할 것으로 예측하고 있습니다. 이 기술에 대한 연구가 시작된 지는 불과 2~30년 정도밖에 되지 않았으나, 플렉시블 디스플레이는 기존 디스플레이보다 가볍고 종이보다 질기며, 깨지지 않고 휘어져 다양한 디자인의 화면을 제공할 수 있다는 다양한 장점을 지니고 있습니다. 이러한 스마트 가전과 플렉시블 디스플레이의 설계 및 제조에는 컴퓨터의 핵심 응용 기술이 사용됩니다.

해양·조선 IT

조선 산업은 노동 집약적이고 기술 집약적인 대규모 산업으로, 건조 공정이 복잡하고 다양하여 자동화 제작에 많은 어려움이 있습니다. 또한 대량생산이 불가능한 주문 생산이고, 단일 시장적인 특성이 강하기 때문에 국제경쟁력의 확보가 매우 중요합니다. 또한 해양이라는 특수 환경을 갖고 있기 때문에 건조 비용이 고가일 뿐만 아니라 인명과 직결되므로 고도의 안전성과 신뢰성 및 정밀성이 요구됩니다.

우리나라의 경우 선박 건조 분야의 설계 및 새로운 건조 공법 부문은 세계 1등으로 발돋움 했으나, 항해 운항 시스템과 자동화 시스템의 고부가가치 기자재는 대부분 외국에 의존하고 있는 형편입니다. 실제 선박용 이동, 위성통신 기술과 무선항법 레이더 기술 분야의 핵심 기술 대부분은 미국과 유럽 제조사가 독점하고 있으며, 우리나라는 특정 부분에 대한 부품 개발과 시험 수준에 머물러 있는 실정입니다. 따라서 이러한 첨단산업 부문에 IT 기술을 혼합하여 글로벌 경쟁력을 강화할 필요가 있습니다.

공정관리

공정관리 분야에서 컴퓨터는 공장의 공정 프로세스와, 제품 생산을 위한 공장 기계의 제어에 필수적으로 활용됩니다. 컴퓨터를 공정관리에 이용하면 제품 생산의 전 과정을 모니터링할 수 있으며, 회사 관계자에게 원격으로 보고할 수 있습니다. 이와 같이 컴퓨터를 산업 분야에 활용하면 단위 시간에 처리할 수 있는 작업량이 증대될 뿐 아니라 제품의 신뢰도도 향상됩니다.

의료 분야

병원에서 컴퓨터는 MRI 촬영, 초음파 검사, 레이저 수술 등을 할 때 사용되며 환자의 진료 정보를 관리할 때도 사용됩니다. 또한 가상현실 기술을 이용하여 의사가 환자를 수술하기 전에 미리 연습할 수도 있습니다.

금융 분야

금융 분야에서 컴퓨터는 고객 예금의 입출금 업무, 여신 업무, 쇼핑몰을 이용한 전자상거래 및 상품 정보 검색에 사용됩니다. 최근에는 직접 은행을 방문하지 않고 가정에서 컴퓨터를 이용하여 은행 업무를 보는 인터넷 뱅킹 수요도 증가하고 있습니다.

교육 분야

컴퓨터는 각급 학교의 교과과정 운영에 필수적으로 활용됩니다. 컴퓨터를 이용하면 굳이 학교에 가지 않더라도 인터넷을 통해 강의를 수강할 수 있으며, 강의 자료를 게시판에 올려 공유할 수도 있습니다. 이밖에 교육행정 분야에도 활용되어 수업 관리, 성적 관리, 생활기록부 작성, 교육비 납입, 각종 증명서 발급 등 다양하게 사용됩니다.