과거 운영체제 보존의 필요성?!
 
지금 우리는, 엄청난 자료홍수 속에 살고 있습니다. 이들은 모두 디지털 전자장치에 저장되고 있는데요, 오늘은 이 디지털 자료 관리에 대한 이면에 대해 소개하고자 합니다.

디지털 전자장치를 이용한 기록물의 수명은 생각보다 길지 않습니다. 마일러(Mylar) 등의 표면에 자성 재료를 도포한 자기테이프의 수명은 불과 50년 정도, 영원할 것 같은 CD도 제품에 따라 다르긴 하지만 길어야 3~40년입니다. 최근 미국의 컴퓨터 잡지인 ‘PC월드’에서는 구운 CD의 수명이 고작 2~5년에 불과하다는 암울한 소식을 전하기도 했습니다.

플로피디스크 @pandameixiang / http://www.flickr.com/photos/pandameixiang/6784480227


요즘 가장 많이 쓰고 있는 USB 형태의 메모리 스틱도 유한한 플래시 메모리를 사용하기 때문에 데이터 보존기간이 10년 정도(쓰고 지운 횟수에 반비례)입니다. 게다가 갑자기 어떤 전자적 오류가 발생할지도 모릅니다. 그럴 경우 한순간에 모든 정보가 사라지는 대형참사(?)가 발생하게 되는 것이죠. 하지만 저장매체가 다양화되고 자료가 쌓이는 것이 눈에 보이지 않는 디지털 기록의 특성 때문에 사람들은 ‘디지털 저장 강박증’을 앓기 시작했습니다. 무엇이든 저장하고, 정리하지 않은채 모든 기록물을 습관처럼 저장해버리는 것이죠. 하지만 기록 매체의 수명은 앞서 말했듯이 그리 길지도 않으며, 안정적이지도 않습니다.

상형문자 @watchsmart / http://www.flickr.com/photos/watchsmart/1422285303


오히려 기록 매체의 수명으로 따진다면 돌에 새긴 이집트 상형문자가 으뜸이겠죠! 하지만 저장 용량이 아주 형편없다는 단점이 있습니다. 만약 우리가 하나의 저장매체 안에 기록된 정보를 상형문자처럼 돌에 새긴다고 가정해보죠. 아마 어마어마하게 많은 인원이 동원되어야 하거나, 그에 상응하는 시간이 소요되어야 할 것입니다.

하지만 더 중요한 것은 우리가 디지털 전자장치에 저장된 기록물을 읽어낼 운영체제와 소프트웨어의 중요성을 간과하고 있다는 것입니다. 이러한 이야기는 생각보다 쉽게 접할 수 있는데요 아폴로 계획 자료도 그 중 하나죠. 냉전시대 미국과 소련이 치열한 경쟁을 버렸던 우주개발에 있어 아폴로 계획은 미국의 과학발전을 한 단계 끌어올렸습니다. 하지만 그 때 만들어진 방대한 자료를 열어보려 했던 후대 과학자들은 그것을 읽어낼 프로그램이 사라졌다는 사실을 뒤늦게 깨달았습니다.
1~20년 전 사용했던 수많은 프로그램들이 특정 운영체제와 시스템에 종속되어 있다는 사실도 소프트웨어의 중요성을 증명합니다.

'한글' 소프트웨어.(직접 캡처)


이처럼 전자기록물은 그 자체의 보관도 중요하지만 반드시 그것을 읽을 수 있는 소프트웨어도 함께 준비되어야 합니다. 지금 쓰는 이 글도 100년 후에 ‘정확히’ 읽혀지기 위해서는 아래한글 2010이라는 프로그램이 있어야 하고 그에 따른 하드웨어와 운영체제가 그대로 갖춰진 PC가 있어야 합니다. 그것 뿐만이 아닙니다. 하루가 멀다 하고 올라오는 수많은 패치와 백신 프로그램도 있어야 할 것입니다. 불과 10여년 전에 사용했던 도스용 아래한글로 작성한 문서가 있다면 요즘 사용하는 아래한글 2010으로 파일을 불러보면 바로 알 수 있습니다. 그나마 읽어지기는 하겠지만 그 폰트나 문서 서식이 완전히 달라져 있음을 알게 됩니다.

조환규 부산대 교수가 쓴 칼럼 ‘디지털 박물학’에서도 이러한 위험성을 경고합니다. 조환규 교수는 ‘IMF때 정부에서는 고학력자 실업을 위하여 오래된 정부기록물을 특정워드로 옮기는 사업 시행을 예로 들며, 이런 방법 또한 매우 위험하다고 말합니다. ’기록‘의 중요성이 무엇보다도 강한 정부기록물은 평생 보관되어야 하기 때문에 특정 프로그램에 제한을 받지 않는 *TeX와 같은 기록법으로 저장되어야 하는데, 이런 인식이 없다보니 아무 거리낌 없이 자유롭게 문서가 저장되었다는 것이죠. 특정 시스템에 종속된 전자문서가 글자와 숫자뿐만 아니라 다양한 기호와 표식까지 자유롭게 사용되는 지금을 생각할 때 이는 큰 재앙이 될 수 있습니다.

@dolescum / http://www.flickr.com/photos/dolescum/3567689465

개인에게는 번거로울 수 있는 작업이지만 끊임없이 새로운 버전의 소프트웨어나 저장매체가 나올 때 마다 기록물을 새로운 매체로 옮겨야 기록을 보존할 수 있습니다. 이전에 사용한 LP나 CD를 개인용 하드디스크로 옮기거나 클라우드 서비스로 데이터를 관리하는 것도 하나의 방법이 될 수 있습니다.

우스갯 소리로 들릴지도 모르지만, 100년 후 지금의 디지털 자료를 모두 정확히 읽어내려면 ‘지금’ 사용하는 PC를 하드웨어와 소프트웨어까지 완전히 밀봉하여 보관하지 않으면 안 될지 모릅니다. 새로운 저장매체의 개발도 중요하지만 기존의 저장매체들도 읽어낼 수 있는 차세대 시스템의 개발 역시 꾸준히 이루어져야 하는 이유가 여기에 있습니다.

*TeX, 미국 스탠퍼드 대학의 D.E. 크누트 교수가 개발한 문서 정형 시스템. 유닉스상에서 개발된 일괄(batch) 방식으로 테크의 문법에 따라 복잡한 수식을 포함하는 문서를 특정 프로그램에 제한을 받지 않도록 만들 수 있다는 특징이 있다.

 


-[과학칼럼] 디지털 박물학 조환규 부산대 교수·컴퓨터과학

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

2013년, 디지털 신호의 시작을 알리다!

어느새, 2013년도 일주일이란 시간이 지나갔습니다. 새해 카운트다운을 센 지 얼마 되지도 않은 것 같은데 벌써 일주일이 지났다니.. 정말 시간이 빠르게 지나간다는 것을 실감하게 되는 요즘입니다. 새로운 한 해가 시작되면서 버려야할 것은 버리고, 가져가야할 것은 챙기며 신년을 맞이하셨을텐데요, 이는 TV 방송에도 해당됩니다.

바로, 수도권 기준으로 아날로그 방송이 지난 2012년 12월 31일로 종료되었기 때문이죠. 기존에는 지상파 방송국에서 아날로그와 디지털 방송을 모두 송출해왔지만, 2012년 12월 31일 새벽 4시부터는 디지털 방송으로 통합되었습니다.

제가 왜 갑자기 방송 이야기를 하는지 궁금하시죠? 바로 오늘 여러분들게 전해드릴 이야기가 아날로그 방송과 디지털 방송에 대한 내용이기 때문입니다. 대체 아날로그 방송과 디지털 방송은 무엇이고, 어떤 차이가 있는 것일까요? 이번 포스팅을 통해 알아봅시다.


이제는 굿바이~, 아날로그 방송
아날로그 방송은 말 그대로 아날로그 신호를 사용하는 방송을 말합니다. 너무 간단하다고요? 그럼 좀 더 자세히 알아보도록 합시다. 아날로그 신호란 소리나 전압처럼 시간에 따라 신호의 세기가 연속적으로 변하는 신호를 이야기 합니다. 빛, 소리, 지진파 등 자연에서 발생하는 대부분의 신호가 여기에 해당되죠.

태양이나 백열등에서 나오는 빛의 연속 스펙트럼, 물질의 온도, 소리의 세기, 스피커에서 재생되는 음악 소리 등 우리 생활 속에서 아날로그 신호는 쉽게 접할 수 있습니다.
아날로그 신호의 장점은 발생한 모든 신호를 나타낼 수 있다는 점입니다. 신호의 미세한 부분까지도 표현이 가능하다고 하죠. 반면에 신호의 편집이나 가공이 어렵다는 단점이 있으며, 변질되기 쉽고 압축과정이 없어 하나의 전파에 담을 수 있는 정보의 양이 한정적입니다.

@Ya-ko / http://www.flickr.com/photos/ya-ko/8168645867


새로운 시작, 디지털 방송
디지털 방송은 방송정보의 신호(영상과 음성신호)를 부호화하여 기록하는 디지털 형태로 텔레비전 신호를 2진 디지털 신호(정보를 0과 1로 표현)로 압축하여 내보내는 방송을 말합니다.
이러한 디지털 신호는 시간에 따라 신호의 세기가 불연속적으로 변하는 신호를 말하는데요, 다시말해 컴퓨터가 처리하는 신호, 전자 제품에서 처리하는 신호가 바로 디지털 신호입니다. 우리 생활 속에서 사용되는 디지털 신호에는 휴대 전화에서 나오는 전파, 컴퓨터에서 저장된 각종 파일, 인터넷 회선에 흐르는 전류 등이 있습니다.

디지털 신호의 장점은 신호의 전송과 가공이 쉽다는 것인데요. 또한 모든 정보가 디지털화되어 장기간 변질 없이 보존이 가능하다고 합니다.

@pennstatelive / http://www.flickr.com/photos/pennstatelive/5662463140


다른 성질의 두 신호, 아날로그 신호와 디지털 신호는 서로 변환이 됩니다. 아날로그 신호를 일정한 시간 간격으로 작게 나눈 후 신호의 크기를 0과 1의 이진수로 표현하면 디지털 신호로 변화됩니다. 이와 반대 과정을 거치면 디지털 신호와 아날로그 신호로 변환딥니다. 이를 아날로그-디지털 변환(ADC:analog to digital converter), 디지털-아날로그 변환 (DAC:digital to analog converter)라고 말합니다.

예를 들어, 컴퓨터 내에서는 디지털 신호만을 처리한 후, 스피커로 소리를 낼 때나 모니터에 화면을 표시할 때는 아날로그 신호가 출력되는데요, 이는 DAC라고 하겠죠?

일본의 디지털방송 @kimubert http://www.flickr.com/photos/treevillage/6183032103


왜 디지털 신호인가?
그렇다면 왜 기존의 아날로그 방송에서 디지털 방송으로 전환하는 것일까요? 그 비밀은 디지털 신호의 장점에 숨어 있습니다. 기존의 아날로그 방송에서는 6MHz대역으로 구성되는 하나의 채널에 하나의 영상만을 보낼 수 있었습니다.  그 이유는 바로 아날로그 신호에 압축과정이 없었기 때문입니다. 그래서 정보를 전달할 수 있는 용량도 제한적일 수 밖에 없었고 전송과정 상의 왜곡이나 잡음의 영향을 크게 받았습니다. 이렇게 손상된 신호는 완벽하게 복원하기가 어려웠기 때문에 신호의 품질은 자연히 떨어질 수 밖에 없었고요.

하지만 디지털 신호의 압축기법을 이용하면 하나의 전파에 여러 영상이나 음성을 함께 보낼 수 있기 때문에 대략 기존의 아날로그 방송 1채널의 주파수대에 4∼8채널을 설정할 수 있다고 하네요. 또한 전송과정 상의 왜곡이나 잡음의 영향을 덜 받으며 혹여 신호가 손상되더라도 완벽하게 복원할 수 있기 때문에 높은 품질의 신호를 가질 수 있었습니다. 앞서 전해드렸던 바와 같이 컴퓨터를 사용해 정보를 쉽게 콘트롤 할 수 있다는 장점이 있습니다.

@radiofabrik / http://www.flickr.com/photos/radiofabrik/6918515357


자, 그럼 이제 정리해보도록 하죠. 아날로그 신호를 버리고 디지털 신호를 택하는 이유! 디지털 신호의 장점 세가지 이유를 살펴보겠습니다.

첫 번째, 저장해야하는 정보의 양을 압축하여 줄일 수 있기 때문입니다.
두 번째, 아날로그 신호보다 더 정확하게 정보를 주고 받을 수 있기 때문입니다.
세 번째, 아날로그 신호에 비해 오차에 덜 민감하기 때문입니다.

이제, 지상파 디지털 전환에 대한 궁금증 풀리셨죠? 집에 있는 TV, 다들 점검하셨나요?
아날로그 신호는 접고, 디지털 신호로 새롭게 출발하는 방송. 우리 또한, 후회와 아픔, 슬픔을 접고 새로운 희망과 기쁨으로 2013년을 시작했으면 좋겠습니다.



참고자료: 한국지상파디지털방송추진협회(http://www.dtvkorea.org), 방송통신위원회 홈페이지

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