[컴정개론] 입출력 장치

서울여자대학교 정보보호학과 김성욱 교수님의 컴퓨터및정보보호개론 수업을 듣고 작성한 요약본입니다.

교재: 컴퓨터의 이해 (3판), 김명주 외

---

• 컴퓨터의 입력
  • 키보드
    • 키보드의 종류
      • 기계식 키보드
        • 스크링을 이용하며, 내구성이 좋음
        • 축에 따라 소리의 크기가 달라짐
          • 청축 > 백축 > 갈축 > 적축 > 흑축
        • 키압의 경우 청축과 흑축이 가장 높음
      • 멤브레인 키보드
        • 고무탄성력을 이용하며, 저소음에 저렴한 특징이 있음
        • 두장의 얇은 플라스틱이나 고무로된 판 사이에 스위치 기구를 끼워 조립
      • 슬라이드 키보드
      • 플런저 키보드
        • 키보드를 누르는 각도에 독립적임
      • 팬터그래프 키보드
        • 노트북에서 주로 사용되며, 슬림한 디자인을 보여줌
    • 키보드의 자판 배치
      • QWERTY 키보드가 가장 보편적임
      • 과거에 드보락 키보드, 콜맥 키보드 등이 있었음
  • 마우스
    • 윈도우와 같은 GUI 운영체제를 사용할 때 매우 유용한 입력장치
      • 텍스트 기반 운영체제 → 키보드 중심
      • 그래픽 기반 운영체제 → 마우스 병행
    • icon이나 메뉴 등을 클릭함으로써 사용자가 원하는 명령을 손쉽게 컴퓨터에 전달할 수 있음
    • 분류
      • 신호 검출 방식
        • 볼마우스
          • 볼의 움직임을 감지하고 포인터의 상대적 위치를 계산해 이동시킴
          • 평평한 곳이라면 어디든 쉽게 사용 가능
          • 볼의 움직임을 감지하는 롤러에 이물질과 먼지가 끼어 동작이 원활하게 이루어지지 않는 경우도 있음
          • → 주기적으로 제거해주어야 함
        • 광학 마우스
          • 발광부와 광센서를 이용해 마우스의 위치와 움직임을 감지함
          • 먼지나 이물질에 대한 문제가 없으며 수명이 김
          • 볼마우스보다 더욱 정밀
      • 연결 방법
        • 시리얼 마우스
          • IBM PC의 경우에는 기본적으로 설치되어있는 시리얼포트에 연결하는 방식
          • 9핀, 25핀 시리얼포트에 연결 가능
          • 같은 시리얼포트를 사용하는 모뎀과 혼용이 되지 않기 때문에 설치에 있어서 서로 충돌하지 않도록 함
        • PS/2 마우스
          • 컴퓨터의 ps/2 마우스 커넥터에 연결
          • ps/2 마우스 커넥트
            • 키보드 커넥터와 같은 크기로 지름이 1/3인치
            • 마우스 연결 커넥터는 6개의 핀 중 4개만 사용됨
        • USB 마우스
          • USB 포트에 연결
          • 별도의 마우스 포트가 연결되지 않았거나, 키보드 포트와 혼용되는 포트 1개만 마련되어있는 노트북 등에서 선호하는 타입임
        • 무선 마우스
          • 무선(블루투스통신)으로 동작하는 마우스
          • 마우스 포트에 수신기(동글이)를 꽂고 마우스에 배터리를 넣어서 사용함
          • PC/노트북에서 블루투스 통신을 제공하는 경우 수신기 불필요
          • 불루투스 키보드도 동일한 원리
          • 적외선으로 수신기와 통신함
      • 버튼 개수
        • 버튼 한개 : 맥에서 주로 사용
        • 버튼 두개 : 일반적으로 사용하는 타입
        • 버튼 세개 : 버튼에 별도 기능을 추가했으나 최근에는 거의 사용되지 않음
      • 기타
        • 트랙볼 마우스
        • 버티컬 마우스
  • 스캐너
    • 읽어들일 대상(종이의 이미지, 파일, 사물)을 높은 해상도로 읽어 컴퓨터 내부에 전달하는 장비
    • 분류
      • 형태에 따라
        • 형태에 따라 : 핸디 스캐너와 플랫베드 스캐너
        • 읽어오는 색상에 따라 : 컬러 스캐너와 흑백 스캐너
        • 읽어오는 차원에 따라 : 2D, 3D 스캐너
  • 디지털 카메라
    • 영상이나 이미지를 촬영하여 컴퓨터로 입력
    • 디지털 카메라의 변신
      • 캠코더
      • 웹캠
      • 액션캠
      • 바디캠
      • 스파이캠
  • 마이크
    • 소리를 컴퓨터 내부로 전달 → 아날로그 신호가 디지털신호로 바뀜
    • 종류
      • 다이나믹 마이크
        • 진동판에 의해 자석 주변 가동 코일 내의 전류 변화를 감지, 감도는 약하나 음압에 잘견딤, 대표적으로 공연용/노래방용 마이크
      • 콘덴서 마이크
        • 진동판에 이한 콘덴서 양극 사이의 전압 변화 감지, 외부전원 공급 필요, 감도가 좋은 녹음 스튜디오 마이크 등
      • ASMR
        • 백색소음용 마이크
        • 콘덴서 마이크와 유사하나 진동판이 1개 이상임
  • 터치스크린
    • 패널을 씌우고 손이나 펜 등으로 표면을 누르면 이 위치를 추적해 선택되어 눌림
    • 감압식, 표면 초음파 방식, 정전용량방식, 적외선 방식
  • 생체인식장비
    • 지문, 홍채, 정맥, 얼굴 인식 등
    • 도어록, 본인정보 확인, 스마트폰 등 다양한 분야에서 사용됨
  • 센서
    • 어떤 외부 자극에 대해 반응을 감지할 수 있는 장치나 시스템
    • 여러 종류의 물리량을 검출하고 계측하는 기능을 갖춘 소자
    • 대상이 되는 물리량
      • 자기장, 변위, 진동, 가속도, 회전수, 유량, 유속, 액체성분, 가스성분, 가시광선, 적외선, 자외선, 방사선, 엑스선, 초음파, 마이크로파, 압력 등
    • 인공지능 제어용 컴퓨터, 스마트폰, 자동차, 항공기, 로봇 등에 활용 급증
• 컴퓨터의 출력
  • 모니터
    • LCD
      • 얇은 딛스플레이 장치 중 하나로 CRT보다 전력이 25% 적게 소모됨
      • 액정에 전기 자극을 주어 상태를 변형
      • 정보를 표현하기 위해 외부전원이 필요 함
      • 다양한 색을 표현하기 위해 컬러필터 사용
      • 잔상이 남고 CRT보다 화면이 어두움, 모니터 수명이 짧음
    • LED
      • LCD의 일종으로 백라이트 유닛을 기존의 냉음극관 형광램프(CCFL)에서 LED(발광다이오드)로 교체
      • LCD보다 수명이 길고 소비전력이 낮음
      • 색상 표현에 어느정도 한계가 있음
    • OLED
      • 유기발광 다이오드가 스스로 빛을 발하게 함
      • 백라이트 유닛이 없어짐
      • LCD 대비 소비전력이 40%나 낮으며, 두께와 잔상이 감소함
      • 시야각 응답속도, 명암비가 우수함
    • QLED
      • Quantum Dot 기술을 적용한 LED
        • 10억분의 1크기 입자
      • OLED보다 긴 수명을 가지며 색이 밝게 잘나타남
    • 모니터의 해상도
      • 가로세로 픽셀수로 표기함
      • VGA, HD, FHD, QHD, 4K/UHD, 8K/UHD
      • 화질: pixel, ppi가 클수록 선명함
      • 조도 : 화면의 밝기로서 보통 높으면 밝지만 눈이 피곤해짐
        • 칸델라라는 단위를 사용하며 일반 모니터는 250cd 수준
    • 모니터의 곡률과 깜빡임
      • 플리커 현상 : 주사율 60 Hz대의 일반 모니터에서 흔히 나타남
        • 주사율이 일정 이상 높아지면 사라짐
        • 주사욜 : 단위시간당 프레임을 얼마나 자주 교체하는가
      • 응답속도
        • 모니터 패널의 응답속도를 나타내며 단위는 ms
        • 잔상과 관련된 수치로 낮을수록 게임에 좋음
      • 명암비(동적 명암비)
        • 디스플레이가 가장 밝은 색과 가장 어두운 색을 얼마나 잘 표현하는가
        • 높을수록 화면이 더 진하고 또렷함
  • 프린터
    • 도트프린터
      • 컴퓨터로부터 텍스트나 그래픽 출력을 받아들여 전기적인 출력값을 사람이 이해할 수 있는 형태로 변환하여 종이 등에 옮김
      • 자동식 타자기처럼 작동
      • 1992년까지 프린터의 주류
      • 작은 전기식 해머를 이용해 인쇄 핀을 리본위에 때려 리본에 묻어있는 잉크성ㅇ분이 종이에 묻게 함
      • 해머 수에 따라 9핀, 24핀 등으로 구분
      • 인쇄시 소음이 크고 해상도는 180dpi
      • 종이 외 유지비가 거의 들지 않음
      • 영수증 인쇄 등을 위한 업무용으로는 아직도 많이 사용됨
    • 잉크젯 프린터
      • HP사의 브랜드명에서 비롯됨
      • 잉크 분사 방식에 따라 각 회사별로 명칭과 기술에 약간 차이가 있음
      • 미세한 잉크를 용지에 분사하며 이미지를 표현함
      • 작은 점의 집합으로 형성되어 이미지를 만들어내므로 점의 크기가 작을 수록 고품질의 이미지를 출력할 수 있음
      • 잉크 비쌈, 인쇄속도 느림, 고장이 잦음
      • 소음이 적고 가격이 저렴, 고품질의 사진을 출력할 수 있음
    • 레이저 프린터
      • 빠른 속도로 인쇄할 수 있는 출력방식
      • 데이터를 읽은 후 글씨와 여백의 색을 구분해 토너를 종이에 묻힘
      • 전송된 자료의 형태에 따라 프린터와 필터 사이에 레이저를 쏨
      • 토너가루를 종이에 레이저빔을 쏜 형태대로 밀착
      • 종이는 롤러 사이를 지나며 토너의 왁스를 녹여 붙임
      • 인쇄물의 온도가 높고 출력속도가 빠르고 이미지가 선명함
  • 스피커
    • 컴퓨터가 출력한 출력신호를 사람이 들을 수 있는 음성신호로 변환
    • 모터, 음성코일을 통해 스피커에서 전기 에너지를 기계 에너지로 전환함
    • 모터가 진동판을 진동시키면 직접 접촉하고있던 공기가 진동되어 본래의 말 또는 음악신호의 형태에 해당하는 음파가 발생함
• 입출력장치와의 연결
  • 시리얼포트
    • 9핀, 25핀
  • PS/2 포트
    • 키보드, 마우스 6핀
  • USB
    • A type
    • B type
    • C type
  • mini DP
    • 영상, 음성 출력
  • VGA 포트
  • DP
  • DVI
    • 영상 출력
  • HDMI
    • 영상, 음성 출력