신호란 쉽고 자세히!

 안녕하세요 마무입니다. 오늘은 네트워크 공부를 시작하면 항상 나오는 용어인 '신호란', '신호란 무엇인가', '전기 신호란', '신호는 왜 그래프 형태인가'에 대해서 설명드리려고 합니다.

오늘 신호의 개념을 확실히 알고 가시면, 다음에 배울 "아날로그, 디지털 개념"과 "표본화, 부호화", "양자화"가 더 자연스럽게 이해되실 겁니다!

-----목차-----

1. 과학에서 신호란

2. 전기 신호란

3. 결론

--------------

입니다.

여기서 못 찾은 정보는 

네트워크 독학페이지: https://mamu2830.blogspot.com/p/blog-page_15.html

에서 찾아보시면 있을 수 있습니다!

---

1. 신호란

먼저 과학쪽에서 매번 등장하는 개념인 이 '신호'라는 것부터 정확하게 알아봅시다!

원래 우리가 대화할 때 쓰는 신호(믿을 신, 이름 호)란 말 그대로 "어떠한 정보를 나타내는 무언가를 서로 약속하고 사용하는 것"이었죠.(V 손모양이 승리의 사인이듯)

같은 의미로 과학에서 사용되는 '신호'도 우리들이 서로 정한 "약속된 무언가를 통해서 정보를 나타내고, 사용하는 것"입니다.

그런데 우리 한번쯤 이런 의문을 가진적 있지 않습니까?

왜 과학쪽 '신호'라는 것은 항상 그래프 형태로 표현이 되는 것일까? 라는 의문을 말이죠.

왜 그렇냐면 과학에서의 '신호'는, 나타내고 싶어하는 '약속된 무언가'를 바로 '숫자와 수학 기호'라는 것으로 표현하기 때문입니다.

좀 더 자세히 말하자면, 과학에서 저희는 '수'를 표현하기 위해 만들어낸 숫자(0~9)와 계산을 위해 만들어낸 '수학 기호'를 이용해서 '무언가'를 나타내며, 이 때 주로 '변했다'라는 것을 알게 해주는 만물의 법칙인 '시간'을 기준으로 표현합니다.

왜 과학 신호에서 주로 '시간'을 기준으로 삼냐면, 우리들이 살아가는 공간에서(현대 4차원 기준) '시간'은 어디에나 존재하며, 무엇이든 관여를 하기 때문입니다.

그렇지 않습니까? 우리 일상속 카페에서 커피를 주문해 커피가 나오는 것부터 저명한 과학자의 논문 내용까지 '시간'을 배제할 수 있는 곳은 없습니다.

이렇듯 주로 끊임 없이 흐르는 시간을 기준으로 무언가를 나타내기 때문에, 결과로서 그림은주로 연속된 모습을 갖게되며 이 연속된 모습이 바로 이 그래프죠! 

그래서 이렇게 과학에서 신호는 주로 그래프 형태를 띈다는 것입니다.

그리고 여기서 표현하고 싶은 '무언가(y축)'가 무엇이냐에 따라 바로 신호의 이름이 달라지는 겁니다.

무슨 소리냐?? 과학에서 표현하고 싶은 시간에 따라 변하는 무언가가 '열에너지'면, 그것은 열에너지 정보를 나타내는 신호, 즉 '열에너지 신호'이고

시간에 따라 변하는 무언가가 '주파수'이면 그것은 '주파수 신호'

시간에 따라 변하는 무언가가 '전기'면 그것은 '전기(적) 신호'라는 것이죠.

... 그래서? 왜 대부분 아는 사실을 이렇게 장황하게 설명을 한거야?

흠흠.. 왜냐면 신호라는 것이 주로 시간을 축으로 연속된 그래프 형태를 띄게 되는지를 알아야지, 다음에 배울 아날로그와 디지털의 개념이 더 쉽게 와닿고, 더 나아가 아날로그와 디지털 신호에서 나오는 용어인 표뵨화, 양자화, 부호화를 하는 이유가 와닿기 때문에 그랬습니다.

미리 살짝 말하자면, 아까 말한 것처럼 현실에서 '시간'은 어디에나 존재하며 멈추지 않고 흐르기 때문에, 자연에서 존재하는 대부분의 것들은 '끊임 없이 변하는' 뜻인 '아날로그(Analogue)'라는 것이죠.

이러한 자연속 아날로그 예시로 우리들이 내는 소리나, 따사로운 햇빛이 있죠.

여기서 아날로그와 디지털 개념을 한방에 정리하고 싶지만... 최근 구글 블로거에서 포스트를 길게 하면 색인 생성이 안되는 등 여러 문제가 많아서... 아날로그와 디지털개념과 부호화 개념은 다른 포스트로 다루겠습니다! 

---

2. 전기 신호란

앞으로 배울 지식들에 앞서서 부드러운 이해를 위해, 확인차! 저희들이 정~~말 많이 보게 될 '전기 신호'에 대해서도 짧게 설명을 하고 넘어가보겠습니다.

사실 우리 삶에서 없어서는 안될 '전기'라는 것은 

전하를 흐르게 만드는 힘 '전압(V, Volt, 볼트)'을 물체에 가하면, '전하'가 그 힘(전압)에 의해 움직이게 되고, 움직이면서 모든 물체가 갖고있는 고유의 '저항(R, Resistance, 옴)'에 부딪혀 전하의 이동량이 줄어들어, 최종적으로 나오는 전하들의 흐름(속도)이 바로 '전류(I, Intensity of current , 암페어)'였죠.

이러한 전기를 나타내는 전기 신호는 "1. 신호란"에서 설명했던 것 처럼, 전기의 무엇을 표현하고 싶냐에 따라 또 전압을 중점으로 표현한 전압 신호를 표현할 수도 있고, 전류를 중점으로 표현한 전류 신호로 표현할 수도 있습니다.

하지만 아무래도 컴퓨터 계열인 우리들은 '전압 신호'를 더 많이 보고 사용하지 않을까 싶습니다.

왜냐면 저희들이 사용하는 전기의 원천은 주로, 220V 교류 콘센트 전압원(일정한 전압을 제공하는 원천)이며 또한 컴퓨터를 이루고 있는 수~~많은 회로들은 주로 5V의 전압이 들어오면 '1', 0V에 가까운 전압은 '0'으로 정해서 쓰듯 전압(V)를 주로 다루기 때문이죠.

물론 여기서 어떻게 '교류인 220V'를 '일정한 5V나 0V'로 바꾸는지는 '변압 기술'과 '아날로그와 디지털의 개념', 그리고 '아날로그 <--> 디지털로 바꾸기 위한 기술'의 이해가 필요하며 바로! 이것들이 바로 통신(네트워크) 공부 초반에 배우는 지식들입니다!

오늘은 통신(네트워크)공부를 시작하기 전, 누구나 알 것 같은 가장 기본을 알아봤습니다.

다시 한번 정리하고 ,다음 포스트부터 본격적으로 아날로그, 디지털 지식들을 배워보겠습니다!!

---

3. 결론

i) 과학에서의 '신호'란 나타내고 싶은 것을 시간을 기준으로 수학으로 나타낸 것이며, 주로 연속된 시간을 기준으로 표현하기에 그래프 형태를 띄게 된다

ii) '신호'에서 시간과 함께 나타내고 싶은것이 무엇이냐 따라 '전기 신호', '주파수 신호', '열 신호' 등등이 신호 이름이 정해지는 것이다

iii) '전압'은 전하를 흐르게 만드는 힘이고, 물체가 자체적으로 가진 '저항'에 부딪히며 느려진 최종 전하의 흐름이 바로 '전류'다 

iv) 컴퓨터 계열에서 전기 신호는 주로 전압을 나타내는 전압 신호를 많이 사용한다 

오늘도 긴 글 읽어주셔서 감사합니다! 혹시 틀린 정보가 있다면 지적해주시면 감사하겠습니다! 

도움이 되셨다면 팔로우 및 따뜻한 댓글을 달아주시면, 저에게 큰 힘이 돼 포스트 퀄리티 향상에 큰 도움이 됩니다!

그럼 다음에 더 좋은 포스트로 찾아뵙겠습니다!!!

네트워크 페이지 : https://mamu2830.blogspot.com/p/blog-page_15.html