우리는 일상에서 숫자를 10진수로 사용합니다.
하지만 컴퓨터는 모든 데이터를 2진수, 즉 0
과 1
로만 처리합니다.
왜 컴퓨터는 굳이 이렇게 복잡하게 0과 1만으로 정보를 표현할까요?
이번 글에서는 2진법이 컴퓨터에서 필수적인 이유를 전기적 구조와 디지털 회로의 관점에서 살펴보고, 실제 적용 예시까지 함께 알아봅니다.
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🔢 2진법이란?
2진법(binary number system) 은 두 개의 숫자 0
과 1
만을 사용하는 수 체계입니다.
예를 들어, 우리가 사용하는 10진수 13
은 2진수로는 다음과 같습니다:
자리수 | 2³ | 2² | 2¹ | 2⁰ |
---|---|---|---|---|
값 | 8 | 4 | 0 | 1 |
⚡ 컴퓨터는 왜 2진수만 쓸까?
그 이유는 간단합니다:
컴퓨터는 전기 신호로 작동하는 디지털 회로 기반이기 때문입니다.
💡 디지털 회로의 특성
- 컴퓨터 내부는 트랜지스터(transistor) 라는 전자 스위치를 기반으로 작동합니다.
- 이 트랜지스터는 전류가 흐르면 1(ON), 흐르지 않으면 0(OFF) 이라는 2가지 상태만 가질 수 있습니다.
즉, 컴퓨터는 “켜짐”과 “꺼짐”을 구분하는 것만으로도 모든 데이터를 표현할 수 있게 된 것입니다.
🎨 예시: 2진수로 문자를 표현한다면?
컴퓨터는 문자조차도 2진수로 저장합니다.
예를 들어, A
라는 알파벳은 아스키코드 기준으로 10진수 65
이며,
이는 2진수로 01000001
입니다.
문자 | ASCII(10진수) | 이진수 표현 |
---|---|---|
A | 65 | 01000001 |
B | 66 | 01000010 |
a | 97 | 01100001 |
🔧 전자 회로로 생각해보자
컴퓨터의 핵심은 단순한 구조입니다.
2진수는 다음과 같은 이유로 컴퓨터에 가장 적합합니다:
이유 | 설명 |
---|---|
✅ 안정성 | 전기가 흐르거나 안 흐르는 단순한 상태만 구분하면 됨 |
✅ 구현 용이 | 트랜지스터와 논리 게이트 구성에 유리 |
✅ 비용 절감 | 아날로그보다 회로 설계가 단순하고 저렴함 |
✅ 확장성 | 단순한 조합으로 수, 문자, 이미지까지 표현 가능 |
🧠 추가 정보: 3진법이나 10진법은 불가능할까?
기술적으로는 가능합니다. 실제로 3진 컴퓨터(ternary computer)의 연구도 있었지만,
하드웨어적으로 전기적 신호를 3가지 이상 구분하기 어려워 2진법이 압도적으로 채택되었습니다.
✅ 마무리 요약
- 컴퓨터는 전기적 ON/OFF 신호로 작동하기 때문에 2진수가 가장 적합하다.
- 문자, 숫자, 이미지까지 모든 데이터는 결국
0
과1
의 조합으로 이루어진다. - 2진수의 간결함은 컴퓨터 구조를 단순하게 만들고 효율적으로 작동하게 해준다.
📌 한 줄 요약:
컴퓨터가 0과 1만 아는 이유는, 전기적 신호로 동작하는 디지털 회로가 2가지 상태만 구분할 수 있기 때문입니다.