디지털, 아날로그 신호의 개념 (Digital, Analog Signal)

디지털과 아날로그 누구나 들어본 용어입니다. 하지만 그 차이와 정확한 개념을 알고 있는 사람이 얼마나 될까요? 그래서 디지털과 아날로그 신호란 무엇인지 알려드리고자 합니다. 오늘은 첫 번째로 디지털과 아날로그 신호의 개념에 대해 설명하겠습니다. 

  

디지털 (Digital)

Digital은 "손가락의"란 뜻입니다. 즉 손가락으로 셀 수 있는 숫자입니다. 즉 1~10까지 손으로 셀 수 있는 숫자로 모든 숫자를 표현한다는 이야기입니다. 

보통 디지털하면 위의 그림을 많이 떠올리실 겁니다. 왜 0과 1일까요? 컴퓨터는 단순하고 확실한 걸 좋아합니다. 0과 1, 있다 or 없다 만큼 컴퓨터가 이해하기 쉬운 게 있을까요? 이 0과 1로 모든 숫자를 표현할 수 있습니다. 

예를 들어 숫자 5는 2진법으로 101입니다. 즉 스위치를 한번 켜고, 끄고, 다시 켜면 컴퓨터는 아! 5라는 숫자를 보냈구나 하고 인식하는 것입니다. 이처럼 컴퓨터는 0과 1로 된 신호체계를 가지고 있고 이를 디지털이라고 합니다. 

Digital Signal 디지털 신호

실제로 디지털 신호는 위 그림과 같이 5V 전압이 발생하면 1, 전압이 0V이면 0으로 인식하는 방식입니다. 

우리가 매일 접하는 형광등 스위치를 생각해볼까요. 스위치를 한번 누르면 1이라는 신호 (전기가 흐름)가 발생해서 형광등이 켜집니다. 스위치를 다시 누르면 0이라는 신호(전기가 끊김)가 발생하고 형광등이 꺼지겠죠. 이처럼 단순히 on/off를 통해 신호를 발생하고 처리하는 것을 디지털로 생각하면 쉽습니다. 

아날로그 (Analog)

Analog의 어원은 "비슷한, 유사한" 입니다. 제 생각은 연속적으로 유사한 값이 이어지기 때문에 analog라고 하지 않았을까 합니다. 

Analog Signal 아날로그 신호

아날로그 신호는 연속적인 값으로 된 신호입니다. 위의 그림처럼 시시각각 값이 변하고 그 값은 0과 1이 아니라 1.85가 될 수 있고 -1.92가 될 수 있고 0이 될 수 있습니다. 또한 실수이기 때문에 0.37854125처럼 소수점 뒷자리가 더 길 수도 있습니다. 즉 아날로그는 실수로 표현하는 체계입니다.

아날로그 신호도 우리 주변에서 흔히 볼 수 있습니다. 체중계를 예를 들어보죠. 만약 0~100kg까지 젤 수 있는 체중계가 있다면 0~100까지 숫자로 표현될 것입니다. 아래 그림처럼 55.7kg이 될 수도 있고 실제 체중이 61.3283492kg이라면 61.3까지 표시가 되겠죠. 이처럼 실수로 표현하는 체계가 아날로그입니다. 

아날로그 신호 : 체중계, 온도계

온도계도 아날로그 신호입니다. 상온 25도에서 더우면 30도로 올라갈 수 있고 에어컨을 틀면 20도로 내려갈 수 있습니다. 이처럼 온도값은 연속적으로 이어지는 실수값으로 아날로그 신호입니다. 

요약하자면 디지털은 신호가 있다 없다로 표현하고, 아날로그는 숫자로 표현되는 체계입니다.