⚙ 핵심 원리

0과 1 (이진법, 비트)

컴퓨터는 전기가 흐름(1), 흐르지 않음(0)으로 정보를 표현.

논리 회로

0과 1을 조합해 더하기, 빼기, 비교 같은 연산을 수행.

프로그램

사람이 만든 명령어(소프트웨어)를 CPU가 해석해서 실행.

폰 노이만 구조

“저장된 프로그램” 방식을 사용 → 메모리에 프로그램과 데이터를 함께 저장하고 CPU가 순서대로 읽어 처리.

4G보다 훨씬 빠르게 인터넷을 쓸 수 있음.

영화, 게임, 영상 같은 걸 끊기지 않고 볼 수 있음.

여러 사람이 동시에 써도 속도가 잘 안 느려짐.

원리

전파(눈에 안 보이는 전기 신호)를 이용해서 정보를 보냄.

기지국(안테나 같은 시설)이 신호를 받아서 핸드폰으로 전달함.

5G는 전파를 더 잘게 나누고, 더 높은 주파수를 써서 속도가 빨라짐.

장점: 5G는 인터넷 속도가 매우 빠르고 끊김이 적다.

단점: 5G는 설치 비용이 비싸고 전파가 멀리까지 잘 가지 못한다.

우선 자율주행 자동차(自律走行 自動車)란, 운전자 또는 승객의 조작 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차를 말합니다. (자동차관리법 제2조 제1호의3)
 
그렇다면 자율주행 자동차는 무엇이 좋을까요?
상용화될 시 예상되는 장점과 단점에 대해 간단히 알아보겠는데요.
결론부터 말하자면, 자율주행 자동차는 교통사고 감소, 자동차와 관련된 범죄 감소, 운전을 하기 힘든 노인, 장애인 등의 차량 이용 가능 등의 효과가 있다고 하는데요. 저는 그중에서도 전체 교통사고의 대부분을 차지하는 운전자의 부주의에 의한 교통사고를 획기적으로 줄일 수 있다고 생각합니다. 대부분의 교통사고는 운전자의 졸음운전이나 운전 중 핸드폰 사용 등으로 일어나는데요. 자율주행이 상용화 된다면, 운전자는 운전을 하지 않고 편안하게 쉴 수 있기 때문에 교통사고는 획기적으로 줄어들 것입니다. 
또 운전자가 운전을 하지 않아도 되기 때문에 음주운전, 난폭운전, 뺑소니, 보복 운전 등 차량과 관련된 범죄행위도 많이 줄어들 것으로 생각합니다. 
셋째, 지금은 운전면허증을 가지고 운전이 가능한 사람만이 자동차를 운전할 수 있습니다. 차량 운전이 절실히 필요해도 운전면허증이 없거나 신체적 조건 등에 의해 운전이 안되는 경우가 생길 수밖에 없겠죠. 하지만 자율주행 자동차가 상용화되면 신체적 조건 등에 의해 운전이 불가능한 장애인이나, 노약자 등도 주행이 가능해져 자동차 운전과 관련해 불평등했던 부분 또한 해소될 것으로 생각됩니다. 
이밖에도 교통자원의 효율성이 증가되고, 교통체증으로 인한 시간 낭비, 에너지 낭비를 줄일 수 있다는 것도 장점이라고 할 수 있습니다.
 
그럼 반면에, 자율주행차에는 좋지 않은 점들도 분명히 있을 텐데요. 
그 중 첫 번째로 꼽히는 단점에는 자율주행 자동차에 언제 어디서 어떻게 일어날지 모를 프로그램 오류에 대해 대처할 만한 방법이 운전자에게는 없다는 점입니다. 그리고 프로그램을 해킹해서 일부러 자동차의 오작동을 불러올 가능성 또한 배제할 수 없다는 것도 문제입니다. 
두 번째로, 아무리 기술력이 뛰어나고 편리함을 갖춘 자율주행 자동차라고 하더라도 경제적인 부담이 가중될 경우, 그 선택의 다양성은 제한받을 수밖에 없을 것 같습니다. 지금의 자동차처럼 대중화되려면 많은 시간이 흘러야겠지요. 
마지막으로 버스기사, 택시기사, 대리기사 등 수십만 명의 운전을 직업으로 삼는 사람들이 있습니다. 자율주행의 상용화로 인해 이 사람들은 자릴 잃게 될 것이고, 그로 인한 경제적인 손실 또한 적지 않을 것으로 생각됩니다.

2.특징:

복잡성 : 언어는 모호하고 예외가 많아서 단순 규칙으로는 처리하기 어렵다.

다양성 : 언어마다 문법·어순이 다르기 때문에 다국어 지원이 중요하다

데이터 의존성 : 많은 양의 텍스트와 학습 자료가 필요하다

응용 범위 넓음 : 번역, 질의응답, 챗봇, 음성비서, 검색 엔진 등에 활용된다

3.장점

사람과 컴퓨터 간 자연스러운 의사소통이 가능하다

자동 번역, 정보 검색, 고객 상담 등 시간·비용이 절약된다

빅데이터 분석에 유용하다

4.단점

완벽한 이해 부족 : 아직 사람처럼 100% 정확하게 맥락을 이해하기 어렵다.

편향 문제 : 학습 데이터에 따라 차별적/편향적 결과가 가능하다

연산 자원 소모 : 대규모 모델은 GPU, 전력 등 많은 자원 필요하다.

언어 장벽 : 데이터가 적은 언어(저자원 언어)는 성능이 떨어진다.

특징: IoT는 다양한 기기와 센서를 인터넷에 연결하여 데이터를 수집하고 분석하는 기술로, 실세계 객체를 디지털 환경과 연결합니다.

사례: 스마트 홈 기기 (스마트 라이트, 스마트 냉장고), 스마트 도시 인프라 (스마트 거리 조명, 주차 관리), 제조업에서의 스마트 생산 시스템 등에서 IoT가 적용되고 있습니다.

원리: 사물인터넷의 기술원리는 통신기술로 시작된다고 생각하시면 됩니다.

각각 다른 위치에 놓여있는 사물들이 서로 정보를 주고받기 위해서는 통신수단이 반드시 필요합니다.

스마트 디바이스 간의 소통이 이루어질 수 있도록 와이파이, 블루투스 등의 무선통신기술이 필요합니다.

​다음으로 센서, 감지 기술이 필요합니다.

사물인터넷 기술을 활용해 필요한 순간에 원하는 기능을 동작시키려면 기능이 사용되는 시점과 기능을 실행하기 위한 판단이 필요한데 사물에 내장된 센서가 역할을 수행합니다. 마지막으로 인터페이스 기술도 중요합니다. UI라고 불리는 인터페이스 기술은 사용자와 사물의 의사소통과 규칙생성에 필요한 기술이며 인터페이스 기술은 이를 구현시키는데 직결되기 때문에 중요한 기술입니다. 버튼 인식, 음성 인식, 화면 인식 등의 기술이 이에 해당합니다.

장•단점: 사물인터넷의 장점은 각각의 사물이 인터넷이 되므로, 원격으로 일을 하기 쉬워진다는 것입니다. 예를 들어 집 안의 온도를 스마트폰에서 확인하여 보일러를 제어할 수 있겠죠. 또, 아이의 옷이나 장신구에 붙은 신호를 이용하여 미아방지시스템을 구축할 수도 있습니다. 센서를 이용하여 자동차 사이의 충돌방지 시스템 등으로 활용할 수도 있는 등 인간의 삶을 편리하게 해 줄 수 있는 점들이 있습니다. 

단점은 기술의 발전이 꼭 좋은 것만은 아닌 것들도 있는 것이죠. 스마트폰의 부작용에 대해서 생각해 보시면 될 것 같습니다. 예전에는 그렇지 않았지만 지금은 스마트폰이 분실되거나 고장나면 난감한 상황이 발생하게 됩니다. 사물에서 갑자기 인터넷이 되지 않아서 정보를 확보할 수 없다면 난감하게 되겠죠. 그리고, 바이러스나 해킹의 위험도 높아집니다.

AI는 데이터 학습을 통한 패턴 인식 원리를 사용한다. 이를 통해 문제 해결과 예측을 수행한다. AI의 가장 큰 특징은 방대한 데이터를 기반으로 패턴을 인식하고 미래의 결과를 예측할 수 있는 학습 능력에 있다. 단점은 일자리 감소, 편향성, 보안 및 윤리적 문제, 그리고 인간 직관의 부족이다.

컴퓨터는 0과 1로 이루어진 이진수를 이용해 정보를 처리합니다. 입력 장치로 명령이나 데이터를 넣으면, 중앙처리장치(CPU)가 계산하고 처리한 후, 출력 장치를 통해 결과를 보여줍니다.

특징

컴퓨터는 빠른 속도로 많은 정보를 처리할 수 있고, 다양한 프로그램을 실행할 수 있습니다. 또, 인터넷과 연결하면 전 세계 사람들과 정보를 주고받을 수 있습니다.

장•단점

첫째, 학습에 도움을 줍니다. 예를 들어 온라인 수업이나 과제 자료 검색이 가능합니다. 둘째, 편리한 소통이 가능합니다. 이메일, 메신저 등을 통해 멀리 있는 사람과도 쉽게 연락할 수 있습니다. 셋째, 다양한 여가 활동을 즐길 수 있습니다. 게임, 영상 시청, 음악 감상 등 여러 가지 활동이 가능합니다. 하지만 단점도 있습니다. 컴퓨터를 오래 사용하면 시력이 나빠질 수 있고, 인터넷 중독 같은 문제도 생길 수 있습니다. 또, 해킹이나 개인정보 유출 같은 보안 문제도 단점 중 하나입니다.

곧 츨시된다는 스마트 안경은 안경 렌즈에 내장된 디스플레이를 통해 반투명 화면이 착용자의 눈앞에 표시되는 방식이다. 디스플레이에는 실시간 번역, 길 안내 등 제미나이 기반의 콘텐츠가 구현될 것으로 보인다.

안경처럼 쓴 채 문자메시지는 물론 화상 통화를 이용하고 유튜브 동영상까지 볼 수 있다.

하지만 스마트 안경에 내장된 소형 카메라로 사생활 침해 등 문제가 생길 수 있다.

사물인터넷은 생활의 일부 자동화와 편의성 증대를 가져온다는 장점이 있다. 그러나 기기 간의 호환성 문제와 해킹의 위험이 존재한다는 단점이 있다. 특히 사물인터넷 산업의 규모가 커지면 해킹의 피해가 더욱 커져 치명적이다.

사물인터넷(IoT)은 다양한 사물들이 인터넷을 통해 서로 연결되어 데이터를 수집·교환·분석하고, 이를 바탕으로 자동화 및 상호작용이 이루어지는 기술을 말한다. 원리는 센서가 환경 정보를 인식하면 그 데이터가 디지털 신호로 전환되어 기기를 제어하는 장치로 이동하고, 그로 인해 각 기기가 네트워크 기반으로 연결되어 상호작용하게 되는 것이다. 사물인터넷의 장점은 생활을 편리하게 해준다는 것과 데이터를 수집하고 분석해 우리에게 유용한 정보를 제공해준다는 것이다. 그러나 사물인터넷은 개인 정보 유출의 위험성이 있다는 단점이 있다.

인간의 상상에 따른 공간과 사물을 컴퓨터에 가상으로 만들어, 현실 세계에서는 직접 경험하지 못하는 상황을 간접으로 실제처럼 체험할 수 있도록 하는 기술.

사람이 현실 세계에서 경험하기 어려운 여러 가지 상황을 가상 공간에서 실제처럼 경험할 수 있어서 게임, 교육, 국방, 의료를 비롯한 여러 가지 산업 분야에서 활용된다.

원리

가상현실 디스플레이는 위에 서술한 얇은 렌즈 공식에 의해 디스플레이(물체)를 렌즈의 초점거리보다 가까운 거리에 고정시킴으로써, 실제 디스플레이 깊이 보다 이미지가 더 멀리 있는 것처럼 느끼게 유도함과 동시에 렌즈에 의해 왜곡된 이미지를 보정한 양안 시차가 있는 이미지를 디스플레이에 렌더링하여 안구로 투사하는 방식입니다. 이때 우리 뇌는 그 이미지들을 하나로 합성하게 되면서 양안 시차에 의한 3D 입체감을 느낄수도 있습니다. 이러한 가상 이미지를 '정립허상'이라 하며, 디스플레이의 이미지를 확대된 가상 이미지로 넓은 시야각으로 본다고 생각하면 됩니다.

장점

1. 가상 현실은 사람들이 상황을 실감하고 이해하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 교육 목적으로 가상 현실을 사용하면 학생들이 실제 상황에서 발생하는 문제들을 더 잘 해결할 수 있습니다.

2. 가상 현실은 상황을 더 잘 이해할 수 있는 가상 실험을 가능하게 합니다. 예를 들어, 의료 연구자들은 가상 현실을 사용하여 바이러스나 약물의 영향을 실험하거나 유전자를 조작할 수 있습니다.

3. 가상 현실은 새로운 관계를 만들거나 이미 존재하는 관계를 더 잘 표현하거나 개선하는 데 도움이 됩니다. 사람들은 가상 현실을 사용하여 자신의 성격과 상황을 개선할 수 있습니다.

단점

1. 가상 현실은 실제 사회와 다르게 동작하기 때문에 사람들이 가상 현실 안에서 발생하는 상황을 잘 이해하지 못할 수 있습니다.

2. 가상 현실은 높은 비용이 들기 때문에 접근하기가 어렵습니다. 또한, 많은 시간이 필요하기 때문에 많은 사람들이 가상 현실을 사용하기에는 부담이 됩니다.

3. 가상 현실은 사용자에게 건강 문제를 일으킬 수 있습니다. 사람들이 가상 현실 안에서 오래 머물면 시각적 피로나 멀미 등의 문제가 발생할 수 있습니다.

1. 원리

센서 : 온도, 습도, 위치, 움직임 등을 감지한다.

통신 : 와이파이, 블루투스, 5G 등으로 서버/클라우드에 전송한다.

데이터 처리 : 클라우드나 AI가 데이터를 분석한다.

제어 : 다시 기기로 명령을 보내 동작한다.

2.특징

상시 연결 : 인터넷만 있으면 언제 어디서나 작동한다.

실시간성 : 데이터를 실시간으로 주고받는다.

자동화 : 사람의 개입 없이도 동작한다.

융합성 : 가전, 자동차, 의료, 산업 등 거의 모든 분야에 적용 가능하다.

3.장점

생활 편리성이 높아진다.

에너지 절약 및 비용이 절감된다.

산업 효율성이 향상된다.

의료·안전 분야가 발전한다.

4.단점

보안 문제 : 해킹·개인정보 유출에 위험하다.

비용 부담 : 초기 구축 비용이 크고 유지보수가 필요하다.

표준화 부족 : 기기·플랫폼 간 호환성 문제가 있다.

의존성 증가 : 네트워크 오류나 전력 문제 시 사용이 불가하다.

<빅데이터의 원리>

1.수집-스마트폰, CCTV, 센서 등에서 데이터를 모음2.저장-클라우드나 데이터센터에 보관

3.분석- AI로 패턴이나 규칙을 찾아냄

4.활용- 예측이나 의사결정에 사용

<빅데이터의 특징> 3V

• Volume(양): 엄청나게 많은 데이터

• Velocity(속도): 실시간으로 계속 생성

• Variety(다양성): 글, 사진, 영상, 위치정보 등 형태가 다양함

<장점👍>

날씨 예보, 질병 확산을 예측하고 교통 체증을 해결, 코로나 확산 방지, 소비자 취향 분석으로 더 좋은 제품 개발가능

<단점👎>

개인정보 침해 -내 위치, 구매 내역 등이 추적당할 수 있다

정보격차 발생가능 -기술 있는 기업만 이득을 본다.

1. 5G 통신 기술

• 5G는 ‘5세대 이동통신’ 기술로, 기존 4G보다 훨씬 빠르고 많은 데이터를 동시에 보낼 수 있다.

• 그래서 스마트폰에서 영상통화, 게임, 인터넷 사용이 더 끊김 없이 가능해졌다.

• 미래에는 자율주행차, 스마트 시티 같은 첨단 기술에도 꼭 필요하다.

2. 사물인터넷(IoT)

• IoT는 ‘Internet of Things’의 줄임말로, 인터넷에 연결된 모든 사물을 뜻해.

• 예를 들어 스마트 냉장고, 스마트 조명, 스마트 시계 같은 것들이 IoT 기기다.

• IoT 덕분에 집 안을 원격으로 제어하거나, 에너지 절약도 가능해졌다.

3. 클라우드 컴퓨팅

• 클라우드는 인터넷 상의 ‘가상 저장공간’ 같은 거다.

• 사진, 문서, 프로그램을 내 컴퓨터가 아닌 인터넷에 저장해서 언제 어디서든 접속할 수 있어.

• 구글 드라이브, 네이버 클라우드 같은 서비스가 대표적이다.