본문내용
1. QR코드의 수학적 원리
1.1. QR코드의 구성요소
QR코드는 파인더 패턴, 얼라이언트 패턴, 타이밍 패턴으로 구성된다. 파인더 패턴은 QR코드의 위치를 잡아내는 데에 도움을 주며, 얼라이언트 패턴은 코드의 크기가 커질 경우 왜곡을 줄이기 위해 추가된 패턴이다. 타이밍 패턴은 흑백의 조화를 통해 만들어지며 실제로 데이터가 저장되는 영역이다. QR코드 인식은 적외선 센서를 통해서 이루어지는데, 검은색은 빛을 흡수하고 흰색은 빛을 반사하여 셀 패턴 안에 기록된 패턴을 읽게 된다. 이처럼 QR코드는 정보를 담기 위한 구성요소들이 체계적으로 배치되어 있다.
1.2. QR코드의 경우의 수 계산
QR코드는 버전 1부터 40까지 있으며, 각 버전마다 담을 수 있는 정보가 달라진다. 버전 1(21x21)의 경우 다른 버전과 다르게 정렬패턴과 버전정보가 없으므로, 전체 칸 수에서 위치검출패턴, 타이밍패턴, 1개의 칸을 제한 나머지 238개의 셀이 있다. 따라서 버전 1에서 나올 수 있는 QR코드의 경우의 수는 2의 238승이다. 버전 2(25x25)의 경우에는 정렬 패턴을 가지고 있고 버전정보도 없으므로, 전체 칸 수에서 위치검출패턴, 정렬패턴, 1개의 칸을 제한 389개의 셀이 있다. 이에 따라 버전 2에서 나올 수 있는 QR코드의 경우의 수는 2의 389승이다. 버전 7(45x45)의 경우 정렬 패턴과 버전 정보(Version Information)를 가지고 있으므로, 전체 칸 수에서 위치검출 패턴, 타이밍 패턴, 정렬패턴, 버전 정보를 제한 1598개의 셀이 있다. 따라서 버전 7에서 나올 수 있는 QR코드의 경우의 수는 2의 1598승이다.
2. 바코드와 QR코드의 수리적 원리
2.1. 바코드의 검증 숫자
바코드는 컴퓨터가 만든 흑백 격자무늬 패턴 코드로, 정보를 나타내는 매트릭스 형식의 1차원 코드이다. 바코드는 숫자나 문자 정보가 저장이 가능한데, 이때 검증 숫자가 포함된다. 바코드의 검증 숫자는 오류 방지와 보안을 위한 안전장치이다. 바코드의 검증 숫자는 바코드 데이터를 나타내는 숫자 중 마지막 숫자로, 다른 숫자들을 통해 계산된 값이다. 이를 통해 바코드 스캔 시 오류 여부를 확인할 수 있다. 따라서 바코드의 검증 숫자는 바코드의 정확성과 신뢰성을 높이는 중요한 역할을 한다고 볼 수 있다.
2.2. QR코드의 오류 복원 장치
QR코드에는 손상된 코드를 복원하여 오류를 정정하는 장치가 존재한다. QR코드의 데이터는 이진법을 이용하여 표현되며, 검정색은 1, 흰색은 0을 나타낸다. 이때 바의 길이는 중요하지 않기 때문에 여러 가지 형태로 변형이 가능하다. 그러나 바코드와 달리 QR코드는 2차원 형태이기 때문에 더 많은 정보를 담을 수 있다. QR코드는 최대 7089자의 숫자, 4296자의 문자, 1817자의 한자를 포함할 수 있다. 이처럼 QR코드는 바코드에 ...