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1. 4차 산업혁명과 정보통신
1.1. 4차 산업혁명의 개념과 특징
4차 산업혁명은 디지털 정보처리, 복합매체로 대표되는 기술 혁신이다. 4차 산업혁명은 초연결성과 초지능화의 특징을 가지고 있으며, 사물인터넷(IoT), 클라우드, 빅데이터 등 정보통신 기술(ICT)을 통해 인간과 인간, 사물과 사물, 인간과 사물이 상호 연결되고, 인공지능 소프트웨어 등으로 보다 지능화된 사회로 변화될 것으로 예측한다. 4차 산업혁명은 기존의 산업 경제 체제에서 정보와 지식의 가치가 증대되는 사회로 전환되는 것을 의미한다. 이러한 변화는 농업 혁명, 산업혁명, 정보혁명 등으로 이어져 온 인류 사회의 변천 과정 속에서 나타나고 있다.
1.2. 정보통신 기술의 발달
정보통신 기술은 지속적으로 발전하여 왔다. 특히 1990년대 이후 컴퓨터와 통신 기술의 융합으로 인터넷이 발달하면서 정보통신 기술은 급속도로 발전하게 되었다. 인터넷은 전 세계를 네트워크로 연결하여 정보와 데이터를 손쉽게 공유할 수 있게 해주었다.
이에 따라 PC와 모바일 기기가 보편화되었고, 유선과 무선 통신 기술이 발달하였다. 특히 2000년대 들어 3G, 4G, 5G와 같은 이동통신 기술이 빠르게 진보하였다. 이로써 언제 어디서나 초고속으로 정보를 주고받을 수 있게 되었다.
또한 사물인터넷(IoT) 기술이 발달하면서 각종 기기와 센서들이 네트워크로 연결되고, 이를 통해 방대한 양의 데이터가 수집 및 처리되고 있다. 빅데이터와 인공지능 기술의 발달도 정보통신 기술 발전에 기여하고 있다.
이렇듯 정보통신 기술은 4차 산업혁명을 이끌어가는 핵심 동력이 되고 있다. 기술의 발달로 인해 우리의 일상생활과 사회 전반에 큰 변화가 일어나고 있으며, 앞으로도 지속적으로 발전할 것으로 전망된다.
1.3. 정보통신 개론의 학습 목적
정보통신 개론의 학습 목적은 정보통신 기술의 전반적인 개념과 발전 과정, 구성 요소와 원리 등을 이해하는 것이다. 이를 통해 정보통신 기술의 중요성과 산업 간 융합 사례, 미래 동향을 파악할 수 있다. 특히 4차 산업혁명 시대에 정보통신 기술이 어떻게 발전하고 있는지, 어떠한 사회적 영향을 미칠지 등을 학습하는 것이 주된 목적이다.
정보통신 기술은 4차 산업혁명의 핵심 동력이 되고 있으며, 다른 기술과의 융합을 통해 새로운 서비스와 산업을 창출하고 있다. 정보통신 개론 과목에서는 이러한 정보통신 기술의 발달 과정과 정보통신 시스템의 구성 요소, 데이터 통신의 발전, 컴퓨터와 정보처리 기술, 통신 기술과 전송 방식 등을 학습한다. 또한 4차 산업혁명 시대의 정보통신 기술 동향과 사회적 영향에 대해서도 다룬다.
정보통신 개론 과목을 통해 학습자는 정보통신 기술의 전반적인 이해를 바탕으로 관련 분야의 전문성을 함양할 수 있다. 특히 4차 산업혁명 시대에 정보통신 기술이 미치는 영향과 미래를 예측할 수 있는 능력을 갖추게 된다. 이는 정보통신 기술 관련 산업에 대한 이해도를 높이고, 향후 관련 분야로의 진출 기회를 높일 수 있다.
2. 정보통신 시스템의 구성과 기능
2.1. 정보 전송 시스템(데이터 전송계)
정보 전송 시스템(데이터 전송계)은 단말장치, 정보 전송회선(신호 변환장치, 통신회선), 통신 제어장치로 구성되어 있다.
단말장치는 정보를 입출력하는 역할을 하며, 정보 전송회선은 데이터의 이동을 담당한다. 신호 변환장치는 아날로그 전화선을 이용하는 모뎀이나 디지털 전용회선을 이용하는 디지털 서비스 유닛(DSU) 등이 있다. 통신 제어장치는 단말장치와 데이터 전송회선 사이를 연결하여 송수신되는 데이터를 처리하는 역할을 한다.
정보 전송 시스템에서 단말장치는 외부에서 정보를 입력받고 처리한 결과를 출력하는 기능을 하며, 송수신 제어부, 오류 제어부, 공통 제어부 등의 기능을 포함한다.
신호 변환장치는 데이터 전송 방식에 따라 모뎀이나 DSU와 같은 장치로 구성되며, 아날로그 신호와 디지털 신호 간의 변환을 담당한다.
통신 제어장치는 단말장치와 데이터 전송회선 사이의 접속을 제어하고, 통신회선의 감시 및 접속, 전송 오류 검출 등의 기능을 수행한다.
이와 같이 정보 전송 시스템은 데이터의 이동과 전송에 필요한 다양한 요소 장치들로 구성되어 있다.
2.2. 정보 처리 시스템(데이터 처리계)
정보 처리 시스템은 데이터를 가공 및 처리하여 보관하는 역할을 한다. 또한 정보 처리 시스템은 데이터 처리계라고도 하며 개인이 많이 사용하는 개인용 컴퓨터와 미니패드, 스마트폰 등이 여기에 해당된다. 정보 처리 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 구분할 수 있다.
정보 처리 시스템에서 시스템 소프트웨어는 응용 소프트웨어를 실행하기 위한 플랫폼을 제공하고 컴퓨터 하드웨어를 동작, 접근할 수 있도록 설계된 컴퓨터 소프트웨어이다.
컴퓨터 시스템의 구성요소에는 중앙처리장치와 기억장치/입출력 장치가 있다. 중앙처리장치는 컴퓨터에서 입력되는 데이터를 가공, 처리 축적, 수정, 변경, 추가하며 기억장치와 입출력장치는 컴퓨터에서 데이터를 저장하는 저장장치와 입출력 장치로 구성한다.
디지털 컴퓨터와 아날로그 컴퓨터의 특징을 비교하면, 디지털 컴퓨터는 이산적인 부호 자료(숫자, 문자 등)를 입력받아 숫자, 문자, 부호의 출력 형태로 나타내며 원하는 정밀도까지 계산이 가능하다. 반면 아날로그 컴퓨터는 연속적인 물리량(온도, 압력 등)을 입력받아 곡선, 그래프의 출력 형태로 나타내며 정밀도에 제한이 있다.
컴퓨터는 외부 입력장치를 통해 인간이 사용하는 10진수의 데이터를 입력받고, 이를 2진수로 변환하여 계산·분석 후 각각의 장치에 명령을 내리며, 가공 처리된 2진수의 결과를 외부 출력자치를 통해 10진수의 정보로 보여준다.
자료구조는 컴퓨터가 효율적으로 자료를 처리하기 위한 저장과 처리 방법에 관한 것으로, 자료들 간의 논리적인 관계가 표현되도록 구성한 것이다. 자료구조의 종류에는 선형구조(Linear Structure), 비선형 구조(Nonlinear Structure), 파일 구조가 있다.
스택은 후입선출(LIFO, Last In First Out)인데 마지막에 입력된 것이 가장 먼저 출력된다는 것이다.
운영체제는 컴퓨터의 모든 움직임을 제어하는 시스템 소프트웨어의 한 종류이다. 전원을 켜고 컴퓨터 부팅 후에 컴퓨터의 주기억장치 내에 상주하면서 시스템이 가지고 있는 자원들을 효율적으로 관리하는 프로그램을 말한다. 운영체제의 기능적 역할은 사용자와 컴퓨터 시스템 간의 편리한 인터페이스 기능을 제공하며, 사용자 간의 하드웨어 공동 사용을 허용하는 것이다.
운영체제의 계층에는 1~5계층이 있는데, 1계층은 프로세스를 관리하며 프로세스의 동기화 및 스케줄링을 담당하고,...
