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Electronic Signal

Electric current that is used to encode information.

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전자신호

조지 워싱턴이 시용한 비밀 신호

영어 알파벳의 각 글자에 고유의 기호를 배정한 다음 이를 이용해 비밀 신호를 보내본 적이 있는가? 위의 비밀기호는 조지 워싱턴(George Washington)이 미국 독립전쟁 당시 통신에 사용했던 것이다. 전기신호를 이용하면 다른 형태의 비밀신호를 보낼 수 있다.

Q:  전류에 어떻게 메시지를 담을 수 있을 것이라 생각하는가?

A:  가장 간단한 방법은 전기회로의 전압을 변경하는 것이다. 이제부터 이를 살펴보자. 

전기 메시지

전구나 가전제품 등 전기기구는 전류를 다른 형태의 에너지로 변환해준다. 예를 들어 전기난로는 전류를 열에너지로 변환해준다.  휴대전화나 컴퓨터 같은 기기는 전류에 정보를 암호로 변화시키는 방식이 이용된다. 이렇게 암호화된 메시지를 전자신호 ( electronic signal) 라 하며,  전류를 이런 목적에 사용하는 것을 전자공학 ( electronics) 이라 한다.  다음 사이트에서 전자공학과 전자신호 이용에 관한 짧은 글을 읽을 수 있다.   http://www.bbc.co.uk/scotland/learning/bitesize/standard/physics/electronics/overview_rev1.shtml

메시지를 전기신호로 암호화하기 위하여 전압이 시간에 따라 변한다. 전압은 전류를 흐르게 하는데 필요한 전기 퍼텐셜의 차이이다. 전압을 변화시키는 방식에는 두 가지가 있으며 이에 따라 '아날로그 신호'와 '디지털 신호'라는 두가지 방식의 신호가 가능해진다.

아날로그 신호

아날로그 신호(Analog signals)에서는 전기회로의 전압이 아래 그림에서와 같이 연속적으로 변한다. 아날로그 신호는 최초에 발명된 전기신호로 이들은 초창기 컴퓨터나 기타 전자기구에 사용되었다. 아날로그 신호는 변형이나 잡음에 취약하여 이제는 거의 사용되지 아니하며, 주로 마이크와 일부 휴대폰에서 소리를 전기신호로 변화하는데 사용된다.

[아날로그 신호] 시간에 따른 전압의 변화

디지털 신호

오늘날 대부분의 전자장비는 디지털 신호를 사용한다. 디지털 신호는 아래 그림에서와 같이 전류가 흘렀다(on), 꺼졌다(off)하는 상태로 이루어진 맥박을 사용한다. 이런 유형의 전기신호는 정보를 일련의  0 (전류 꺼짐)과 1 (전류켜짐)로 변환하는데 이를 2진수(binary) 신호라 한다. 컴퓨터와 휴대폰 등 현대 전자기기의 대부분이 데이터를 디지털 신호로 변환한다. 아날로그 신호에 비해 디지털 신호는 전송이 용이하고 더 정확하다.

[디지털 신호] 시간에 따른 전압의 변화

요약

  • 전류의 전압을 변화시켜 암호화한 메시지를 전자신호라한다. 
  • 전자신호는 아날로그 신호와 디지털 신호로 구분된다.아날로그 신호에서는 전압이 연속적으로 변화된다. 오는날 주로 사용되고 있는 디지털 신호는 전류 스위치를 켜고 끄는 것을 반복하여 데이터를 암호화한다. .

용어

  • 전자신호(electronic signal) : 전류를 정보의 암호화에 이용.
  • 전자공학(electronics) : 전류의 전압 변화로 메시지를 암호화하는 기술.

연습

어린 학생들에게 아날로그와 디지털 신호를 설명한다고 가정해보자. 이 두 신호가 어떻게 다른지 비유를 들어보라.  다음 사이트에서 이런 비유와 예들을 볼 수 있다.  http://grammar.about.com/od/topicsuggestions/a/Thirty-Writing-Topics-Analogy.htm

복습

  1. 전자신호란 무엇인가?
  2. 전자공학을 정의하라.
  3. 아날로그와 디지털 신호를 비교 대조하는 표를 작성하라.

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