Comment.

- 저번 뉴스레터에서 기획 콘텐츠를 하겠다고 호기롭게 말했건만 작성하지 못했습니다...하하 변명을 하자면 독립출판을 준비 중이어서 신경이 그쪽에 더 집중되었네요. 말이 나온김에 독립출판 이야기를 잠깐하자면 역사 책은 아니고 전통주 가이드 북입니다. 뜬금없이 전통주 책이라 생각하실 것 같은데요. 막걸리, 청주, 소주의 역사를 다룬 적도 있고 전 직장이 전통주와 관련있는 회사였기 때문에 그때 알게 된정보들을 잊어버리기 전에 정리하고자 하는 마음이 있습니다. 

- 독립출판이 어찌되었던 뉴스레터를 빼먹을 수는 없는 노릇이죠. 그래서 이번에는 외부에 기고했던 세이브 원고가 나갑니다. 저번주에 기획 콘텐츠를 말한게 부끄럽게도 기존과 같은 포맷의 콘텐츠입니다. 사실 기존 포맷으로 어느정도 작성해둔 주제들이 있는데요. 종종 이렇게 써먹어야겠습니다.

- 이번 뉴스레터는 한국기계산업진흥회에서 발행하는 KOAMI Insight 매거진에 기고한 내용을 바탕으로 작성되었습니다.

- 목차- 

Fig.1 컴퓨터의 시작은 계산기
Fig.2 직조기에서 시작된 IBM?
Fig.3 전쟁이 만들어낸 컴퓨터
Fig.4 튜링의 만능기계
Fig.5 정부에서 기업으로
Fig.6 기업에서 가정으로

- 목차 -Fig.1 그림에 소질이 없던 천재가 만든 카메라Fig.2 스튜디오에서 야외로Fig.3 1달러 카메라로 사진을 대중화 시킨 코닥Fig.4 카메라 본체에 렌즈가 하나만 있는 이유Fig.5 에디슨이 만든 표준 필름 사이즈Fig.6 라이카가 유명한 이유Fig.7 코닥이 버린 디지털 카메라Fig.8 다시 돌아온 코닥Fig.9 2010년, 디지털 카메라의 화양연화Fig.10 휴대폰 카메라의 발전

Fig.1 그림에 소질이 없던 천재가 만든 카메라

카메라의 시작은 1839년 루이 자크 망데 다게르Louis Jacques Mandé Daguerre 가 개발한 다게레오타입 카메라입니다.  다게레오타입 카메라는 최초의 카메라로서 발표되자마자 큰 이목을 끌었고, 프랑스 정부에서는 다게르에게 프랑스 최고 권위의 훈장인 레지옹 도뇌르와 6천 프랑의 국가 연금을 수여했습니다. 다게레오타입 카메라는 19세기 중반 내내 카메라의 표준으로 자리 잡게 되죠. 

다게레오타입이란 촬영부터 현상까지의 사진술을 의미하는 데요. 다게레오 타입의 프로세스를 간단히 설명하자면 다음과 같습니다.- 은판을 요오드 증기에 노출시킨다.- 이 판을 사진기 안에 넣은 뒤, 렌즈를 통해 빛을 쏘인다.- 상이 맺힌판을 빼내어 수은 증기에 쬐어 현상시킨다.- 현상 작업이 끝나고 묽은 티오황산나트륨 용액 또는 뜨거운 포화 소금 용액으로 건판을 씻어낸다.- 염화금 용액을 들이붓고 불꽃 위에서 건판을 살짝 가열한다.- 건판을 헹구고 말린다.- 변색을 막기 위해 건판을 유리로 덮은 뒤 봉한다.

그런데 사실 다게레오타입 카메라가 최초였는지는 확실하지 않습니다. 또 다른 사진기 발명가 윌리엄 헨리 폭스 탤벗William Henry Fox Talbot 이 있기 때문이죠. 탤벗은 뛰어난 수학자이자 쐐기문자를 해독한 학자였고, 국회의원으로서도 활동했는데요. 단 하나 재능이 없었던 것이 있었으니, 바로 미술이었습니다. 그의 저서에는 자신의 연필 스케치를 보고 “보기만 해도 우울하다”고 쓰기도 했을 정도였죠. 1834년부터 탤벗은 풍경을 담는 방법에 대해 연구하기 시작했고, 이듬해 네거티브 필름과 함께 카메라 ‘마우스 트랩’을 발명합니다. 그리고 계속된 실험과 개선 작업 중에 1839년 다게르의 카메라가 등장한 것이었죠.이후 1841년 탤벗은 다게레오타입 사진술에 맞서 캘러타입 사진술을 발명합니다. 캘러타입 사진술은 네거티브 필름으로 제작되어 하나의 사진이 여러장으로 복제가 가능했습니다. 

FIG.2 스튜디오에서 야외로

초창기 카메라는 거대했기 때문에 주로 스튜디오에서만 촬영할 수 있었고, 그렇기 때문에 주로 귀족들의 초상화 사진에 이용되었습니다. 이를 극복한 최초의 휴대용 카메라는 1853년 토마스 오트웰Thomas Ottewell 에 의해 탄생합니다. 카메라의 나무 몸체에 경첩을 달아 접을 수 있게 만든 것이었죠. 이후 렌즈와 감광판 사이를 목재가 아닌 천으로 된 주름을 사용해 접을 수 있는 카메라가 등장하죠.

휴대용 카메라의 등장은 자연스럽게 풍경 사진에 대한 관심으로 이어졌습니다. 하지만 당시 카메라들은 40~50mm 화각만을 가지고 있어 한정된 화면만 담을 수 있었죠. 더 많은 풍경을 담고자 하는 열망으로 1860년 토마스 서튼Thomas Sutton 이 광각 렌즈를 단 카메라를 만들어 냅니다.

Fig.3 1달러 카메라로 사진을 대중화 시킨 코닥

카메라의 꾸준한 발전에도 불구하고 1870년대까지 사진 찍는 과정은 매우 복잡했습니다. 사진을 찍기 직전에 화학 재료를 섞어서 감광 물질을 만들고 이를 은판이나 구리판에 발라 감광판을 만들어야 했죠. 촬영 후에는 곧바로 현상과 인화를 위한 화학 처리를 해야 했기 때문에 화학 약품과 도구, 그리고 암실이 갖추어져 있어야 했습니다. 이런 방식으로 찍은 사진을 ‘습판사진’이라고 하죠.

1871년, 번거롭고 촬영 후 바로 현상과 인화를 해야하는 습판 사진의 단점을 해결한 건판사진이 등장합니다. 건판사진은 감광 물질이 미리 발라진 감광판을 이용하고, 촬영 후 바로 현상과 인화를 하지 않아도 되었죠.

은행가였던 조지 이스트먼George Eastman 은 건판사진의 가능성을 직감하고 1881년 회사를 설립합니다. 이 회사가 바로 코닥Kodak 입니다. 처음에 코닥은 유리판에 감광제를 바른 건판을 판매했지만, 1885년 건판보다 얇고 다루기 편한 셀룰로이드 필름을 개발해 롤 필름을 만듭니다. 1888년에는 롤 필름을 사용하는 카메라를 제작하죠. 이 코닥 카메라는 100장짜리 필름이 내장되어 있었는데, 다 찍은 카메라를 10달러와 함께 코닥으로 보내면, 필름을 현상하고 새 필름을 넣어 다시 보내주었습니다. 사진가는 이제 촬영에만 집중하면 되는 것이었죠. 코닥은 이를 ‘버튼만 누르세요, 나머지는 우리가 합니다’라는 슬로건으로 광고했습니다. 

이 코닥 카메라는 성공했지만, 여전히 일반 소비자가 사용하기에는 비쌌습니다. 당시 코닥 카메라 가격인 25달러는 현재 물가로 환산하면 약 500달러였다. 이에 코닥은 1900년 1달러 카메라 브라우니Brownie 를 출시합니다. 이렇게 말도 안 되는 가격에는 필름을 판매하기 위한 코닥의 계산이 들어있었을 것입니다. 브라우니 카메라는 저렴함에도 불구하고 셔터 속도와 조리개가 각각 3단계로 조절되었습니다. 브라우니는 가성비로 큰 인기를 끌었고, 1986년에 단종되기까지 전 세계적으로 수백만 대가 팔렸죠.

Fig.4 카메라 본체에 렌즈가 하나만 있는 이유

코닥 카메라처럼 옛날 필름 카메라는 렌즈가 2개 달려있는 경우가 많습니다. 한 렌즈는 사진가가 피사체를 보기 위함이고, 다른 렌즈는 노출을 위한 것이죠. 이를 TLRTwin-Lens Reflex 이라고 합니다. TLR은 실제로 찍히는 것과 보는 것이 다르다는 단점이 있었습니다.

반면 한 렌즈만 가지고 있는 것을 SLRSingle-Lens Reflex 라고 하는데요. SLR은 내부에 거울이 있어 피사체를 확인할 때는 거울이 내려와 확인하고, 촬영할 때는 거울이 접혀 올라가 하나의 렌즈로 해결한 것으로, 1861년 토마스 서튼Thomas Sutton 에 의해 발명되었죠. 하지만 SLR 카메라는 반사 거울이 움직일 때 진동이 크게 발생하거나 고장이 잘 나는 문제가 있었습니다. 이를 해결한 SLR이 1905년에 등장한 소호 리플렉스Soho Reflex 입니다. 소호 리플렉스는 특허를 낸 자체 매커니즘을 통해 반사 거울의 진동과 고장을 크게 줄였고, SLR 카메라가 주류가 되도록 하는 데 큰 영향을 끼쳤습니다. 

Fig.5 에디슨이 만든 표준 필름 사이즈

20세기 초반까지 카메라 회사마다 필름 사이즈는 제각각이었는데요. 이를 통일한 첫 번째 규격은 에디슨이 제시한 35mm였습니다. 에디슨은 코닥에서 만든 셀룰로이드 롤 필름을 보고 영사기에 대한 아이디어를 내는데요. 선명한 영상을 얻을 수 있는 최적의 필름 크기를 찾은 것이 가로 1인치, 세로 3/4인치 였습니다. 여기에 필름 양쪽에 톱니바퀴용 구멍을 뚫을 수 있는 공간을 추가하여 최종적으로 필름 폭을 1 3/8인치로 결정했는데 이 크기를 환산하면 34.925mm입니다.

에디슨의 영사기는 한 번에 한 사람만 볼 수 있어서 상업적으로 큰 성공을 거두지는 못했습니다. 영상의 인기는 프랑스의 뤼미에르 형제가 1895년 큰 스크린으로 화면을 비춰줄 수 있는 영사기를 발명하면서 본격적으로 시작됩니다. 이때 뤼미에르 형제가 채택한 필름의 폭도 35mm였기에 35mm 필름이 널리 확산되었죠.

Fig.6 라이카가 유명한 이유

흔히 이 시네마의 35mm 필름을 스틸 카메라로 들여온 최초의 카메라를 라이카라고 알고 있지만, 사실 35mm 스틸 카메라의 특허는 라이카가 등장하기 전인 1908년에 이미 있었고, 라이카는 품질 좋은 35mm 카메라를 개발해 대중화한 것입니다. 

라이카의 시작은 오스카 바르낙Oscar Barnak 의 35mm 시네 필름을 가지고 사진을 찍은 후에 크게 확대하여 인화할 수 있는 아이디어에서 시작됩니다. 바르낙은 원래 칼 자이스Carl Zeiss 사의 직원이었는데 자이스사가 그의 아이디어를 채택하지 않자, 라이츠 사로 이직합니다. 그리고 1913년 라이츠에서 만들어진 바르낙의 카메라는 ‘라이츠가 만든 카메라’라는 뜻으로 라이카라고 이름 붙게 되죠. 

앞서 말한 것처럼 35mm 필름을 사용하는 카메라는 이미 있었지만, 라이카는 기존 35mm 카메라보다 2배 큰 이미지를 얻을 수 있어 화질이 뛰어났고, 작고 가벼웠으며 오늘날 카메라와 유사한 모양새를 갖추고 있었습니다. 이로 인해 출시 직후 큰 성공을 거둡니다. 그리고 무엇보다 1931년부터는 렌즈를 교체할 수 있는 시스템을 도입해 인기를 끌었죠. 라이카의 성공으로 다양한 35mm 카메라가 등장하는데, 가장 대표적인 곳이 콘탁과 캐논입니다. 

Fig.7 코닥이 버린 디지털 카메라

1969년에 빛을 전기적 신호로 전환하는 기능을 가진 반도체 소자인 CCD(Charge-Coupled Device)가 개발되었습니다. 이 CCD를 활용해 1975년 코닥의 연구원 스티브 세손Steve Sasson 이 최초의 디지털 카메라를 개발했죠. 첫 디지털 카메라였던 만큼 한계도 명확했는데, 필름 카메라에 비해 너무 큰 무게와 크기, 떨어지는 화소, 그리고 사진 한 장을 기록하는 데 23초나 걸렸습니다. 게다가 카메라에 별도의 화면이 없어서 결과물을 확인하려면 TV에 연결해야 했죠. 이러한 단점들과 필름으로 수익을 창출하고 있었던 코닥이었기에, 디지털 카메라를 좋게 보기 힘들었던 코닥 임원진은 디지털 카메라 연구 개발을 중단했습니다.

코닥이 디지털 카메라 개발에서 손을 떼면서, 최초의 상업용 디지털 카메라의 영광은 1981년 소니의 마비카Mavica 가 차지하게 되었습니다. 마비카라는 이름은 마그네틱 비디오 카메라에서 유래했는데, 외형은 당시 필름 카메라와 흡사했고, 27만 화소(570×490)의 해상도를 지원하는 CCD를 탑재해 마비팩Mavipak 이라 불리는 2인치 플로피 디스크에 사진을 저장했습니다. 이 마비카는 1984년 로스앤젤레스 올림픽을 통해 유명해지게 되었는데, 마비카를 사용한 사진 기자들은 현상이 필요한 필름 카메라를 사용하는 사진 기자들에 비해 빠르게 신문사에 사진을 전달하면서 디지털 카메라의 장점을 전 세계에 알리게 되었죠.

Fig.8 다시 돌아온 코닥

마비카의 등장 이후 여러 카메라 회사에서 디지털 카메라를 개발합니다. 초기 디지털 카메라를 포기했던 코닥도 다시 디지털 카메라에 관심을 보이죠. 코닥은 1987년 카메라에 부착해 필름 대신 디지털로 이미지를 저장할 수 있게 해주는 장치인 M1을 생산합니다. 1989년까지 주로 니콘의 SLR 카메라 F3에 결합해 군 또는 정부의 감시 목적의 카메라로 납품했죠. 이를 “카메라를 바꾸지 말고 새로운 디지털 시스템으로 전환하라”라는 슬로건을 내걸고 일반 시장에도 출시한 것이 1991년에 출시된 모델 DCS100이었습니다.

DCS100은 1.3메가 픽셀 CCD(1024x1280)를 가지고 있었지만, 배터리와 이미지 저장 장치를 담을 가방을 휴대해야 했습니다. 게다가 가격은 3만 달러였죠. 결국 2002년 말까지 큰 이익을 내지 못하고 코닥의 전문가용 카메라 사업은 종료된니다.

Fig.9 2010년, 디지털 카메라의 화양연화

전문가용 디지털 카메라 DSLR의 부진에도 디지털카메라가 대중화된 것은 ‘컴팩트 카메라’가 등장하면서부터 입니다. 컴팩트 카메라는 이미지 센서 크기를 줄여 품질은 필름 카메라보다 떨어지지만, 휴대성을 높인 것이었죠. 휴대성을 앞세워 인기를 끈 디지털 카메라는 호황을 누리며 필름 카메라의 점유율을 금세 추월했습니다. 하지만 2010년 정점을 찍고 추락합니다. 전 세계 디지털카메라 출하량은 2010년 1억 2150만 대에서 2013년 6280만 대로 절반 가까이 떨어지고, 2021년에는 836만 대까지 떨어졌죠. 이는 폰카의 발전으로 인한 일이었습니다.

Fig.10 휴대폰 카메라의 발전

세계 최초로 카메라를 탑재한 휴대전화는 1995년 일본 교세라가 출시한 VP-210입니다. VP-210은 화상 통화용으로 11만 화소의 전면 카메라를 탑재했습니다. 물론 1995년에 화상 통화 핸드폰이 잘되었을 리는 없겠죠? VP-210 출시 이후, 카메라 기능이 추가된 휴대전화가 줄지어 등장합니다. 하지만 초창기 휴대전화에 탑재된 카메라 센서는 당시 저렴하고 전력 소비율은 낮지만 품질이 떨어지는 CMOS 센서를 사용했고, 10~30만 화소 대의 성능을 갖고 있었습니다. 당시 디지털 카메라가 200만 화소 대 이상을 가지고 있었던 것과 비교하면 성능은 한참 떨어졌다. 그럼에도 카메라폰이 인기를 얻자 휴대전화 제조사는 디지털 카메라에 쓰이는 CCD 센서를 사용한 카메라폰을 개발하며 2000년대 중반부터 디지털 카메라 성능을 거의 따라잡게 됩니다. 이는 곧 디지털 카메라의 하락을 의미했죠.

하지만 카메라폰의 사진 품질 향상에는 한계가 있을 수밖에 없습니다. 휴대전화에 들어갈 수 있는 이미지 센서 사이즈에는 한계가 있기 때문이죠. 그래서 최근 스마트폰에서는 이미지 센서가 받아들인 신호를 이미지 신호 프로세서를 통해 고품질로 변환하여 사진 품질을 높이고 있습니다.

Reference.

- 마이클 프리차드. (2019). 50 CAMERAS: 카메라에 담긴 사진의 역사. 페이퍼스토리.

- 서동민. (2024). 추억을 기록하는 카메라의 역사. 웹진 거북이. URL : https://kgukubooki.cafe24.com/series/?mod=document&uid=1023

- 이경민. (2011). [테마특집ㅣ디지털카메라] 1.디카의 탄생_사진기의 역사. URL : http://san.chosun.com/news/articleView.html?idxno=6036

- 이용욱. (2023). [카메라] 2.1 라이카 이전의 카메라. 브런치. URL : https://brunch.co.kr/@yongwooklee/9

Comment.

- 저번 뉴스레터에서 기획 콘텐츠를 하겠다고 호기롭게 말했건만 작성하지 못했습니다...하하 변명을 하자면 독립출판을 준비 중이어서 신경이 그쪽에 더 집중되었네요. 말이 나온김에 독립출판 이야기를 잠깐하자면 역사 책은 아니고 전통주 가이드 북입니다. 뜬금없이 전통주 책이라 생각하실 것 같은데요. 막걸리, 청주, 소주의 역사를 다룬 적도 있고 전 직장이 전통주와 관련있는 회사였기 때문에 그때 알게 된정보들을 잊어버리기 전에 정리하고자 하는 마음이 있습니다. 

- 독립출판이 어찌되었던 뉴스레터를 빼먹을 수는 없는 노릇이죠. 그래서 이번에는 외부에 기고했던 세이브 원고가 나갑니다. 저번주에 기획 콘텐츠를 말한게 부끄럽게도 기존과 같은 포맷의 콘텐츠입니다. 사실 기존 포맷으로 어느정도 작성해둔 주제들이 있는데요. 종종 이렇게 써먹어야겠습니다.

- 이번 뉴스레터는 한국기계산업진흥회에서 발행하는 KOAMI Insight 매거진에 기고한 내용을 바탕으로 작성되었습니다.

- 목차- 

Fig.1 컴퓨터의 시작은 계산기
Fig.2 직조기에서 시작된 IBM?
Fig.3 전쟁이 만들어낸 컴퓨터
Fig.4 튜링의 만능기계
Fig.5 정부에서 기업으로
Fig.6 기업에서 가정으로

Fig.1 컴퓨터의 시작은 계산기

컴퓨터가 나오기 전에 계산은 계산자나 미리 계산을 해둔 계산표를 가지고 하는 것이 보편적이었습니다. 그리고 이러한 기구를 이용해서 ‘계산하는 사람’을 컴퓨터라고 불렀죠. 하지만 사람이 하는 일이다 보니 오류가 있었고 이를 해결하기 위해 계산하는 기계, 계산기 발명 시도가 있었습니다.

기계식 계산기가 처음 등장한 것은 1623년 빌헬름 시카르트Wilhelm Schickard 에 의해서였습니다. 6자리 숫자의 덧셈과 뺄셈을 수행할 수 있는 기계였죠. 이후 1642년에는 파스칼에 의해 기계식 계산기가 개발되었고, 1671년 라이프니츠에 의해 곱셈, 나눗셈까지 가능한 사칙연산 계산기가 등장했습니다. 하지만 단순 계산기가 아닌 본격적인 현대 컴퓨터의 개념을 처음으로 제시한 것은 찰스 배비지Charles Babbage 였죠.

1821년 찰스 배비지는 천문학자 존 허셜John Herschel 과 함께 수치 계산표를 검산하고 있었습니다. 그런데 계산표에서 오류를 발견했고, 계속해서 오류가 나타나자 화가 난 배비지는 본인이 직접 증기기관을 이용한 계산 기계를 만들 생각을 하게 됩니다.

배비지는 영국 정부로부터 재정 지원을 받아 증기기관으로 작동하는 계산기를 만들기 시작해 1832년 샘플에 해당하는 모델을 만들었습니다. 배비지는 자동으로 계산하기 위해 곱셈을 덧셈으로 바꿔서 복잡한 계산을 단순하게 만들어주는 계산 방식인 차분법을 사용했기 때문에 이 기계를 차분기관이라고 불렀죠. 하지만 차분기관은 끝내 만들어지지 못했습니다. 1834년까지 차분기관 제작에 진척이 없어 정부 지원금이 끊겼거든요.

하지만 배비지는 멈추지 않았습니다. 그 해 명령어를 입력해 다양한 일을 처리할 수 있는 기계의 아이디어를 떠올렸죠. 이 기계는 해석기관이라고 불렸으나 역시 설계도만 있을 뿐 실제로 제작되지는 않았습니다. 이 해석기관을 이해한 에이다 러브레이스Ada Lovelace 는 만들어지지도 않은 해석기관을 이용해 베르누이 수를 구하는 알고리즘을 작성했는데 이것이 최초의 컴퓨터 프로그램이죠.

참고로 완성되지 않은 찰스 배비지의 차분기관은 1991년 런던 과학박물관에서 배비지 탄생 200주년을 맞이해 완성합니다.

Fig.2 직조기에서 시작된 IBM?

18세기 중반 태엽 달린 기계 장치들은 오르골처럼 실린더 위의 돌기나 구멍을 이용해 움직임을 반복했습니다. 이것을 산업 분야에서 처음 사용한 곳은 섬유산업이었죠. 1725년 바실레 부숑Basile Bouchon 이 천공카드를 이용해 베틀을 제어하는 방법을 발명하고 1805년 조셉 마리 자카르Joseph Marie Jacquard 가 산업적으로 완성하죠. 자카드의 베틀을 본 나폴레옹과 조세핀은 자카드 베틀에 대한 특허를 부여했고, 그 대가로 자카드는 3,000프랑의 연금과 6년가 베틀마다 로열티를 받았습니다.

19세기 후반 미국에서는 노예제가 폐지되면서 인구가 급속하게 늘었고, 세금을 거두기 위한 인구조사를 빠르게 해야 했죠. 허먼 홀러리스Herman Hollerith 가 섬유 산업에 쓰이던 천공카드를 도입해 인구조사에서 얻은 결과를 한 사람당 한 장의 카드에 저장하는 방식을 개발하죠. 홀러리스 천공카드 기계의 가장 큰 혁신은 전기의 사용이었습니다. 홀러리스의 기계는 천공카드에 구멍이 있으면 금속 바늘이 구멍을 통과해 수은에 닿아 전기신호를 전달하는 원리였습니다. 홀러리스는 TMC라는 회사를 설립해 천공카드 기계를 납품하면서 천공카드는 인구통계, 보험, 군수 관리 등에 쓰이게 되었습니다. 그리고 TMC는 훗날 IBM이 되죠.

Fig.3 전쟁이 만들어낸 컴퓨터

2차 세계대전 당시 연합군은 독일군의 암호화 장치 에니그마로 인해 어려움을 겪고 있었습니다. 영국의 비밀정보국은 에니그마 해독을 위해 과학자들을 모아 암호해독 전담팀을 만들었죠. 이때 차출되었던 앨런 튜링Alan Mathison Turing 이 1939년 봄베 컴퓨터를 개발합니다. 이 봄베 컴퓨터 제작에 관한 영화가 바로 이미테이션 게임이죠.

하지만 곧이어 에니그마의 상위 버전인 로렌츠 암호전신기가 등장하며 봄베보다 더 성능이 좋은 암호해독기가 필요해졌습니다. 그렇게 개발하게 된 것이 콜로서스입니다. 콜로서스는 당시 최신 기술인 진공관을 사용했는데요. 진공관은 쉽게 망가지는 문제가 있었습니다. 이에 대한 해결책은 장치를 끄지 않는 것이었죠. 장치를 끄지 않으면 진공관의 온도가 급격히 올라가거나 내려가 생기는 충격을 피할 수 있었거든요. 그리하여 1943년 1,500여 개의 진공관과 릴레이만으로 완성된 디지털 컴퓨터 콜로서스가 개발됩니다. 콜로서스는 노르망디 상륙작전 등에 중요한 역할을 해냈죠.

1943년 영국이 콜로서스를 만들었을 때, 미국은 대공 미사일 시스템을 만들기 위한 컴퓨팅 장치를 만들기 시작합니다. 벨 연구소에서 담당했던 이 프로젝트에는 레이더와 같은 다른 장치로부터 직접 데이터를 받기 위해 전기회로를 사용한 컴퓨팅 기계를 개발하죠. 2년에 걸쳐 제작된 이 기계가 바로 에니악으로 농구장만한 크기를 자랑했습니다. 진공관은 총 17,468개가 사용되었는데 역시 전원을 끄지 않는 것으로 진공관 고장을 예방했습니다.

에니악이 하나의 문제를 풀고 난 다음 다른 문제를 풀기 위해서는 복잡한 전선을 사람들이 일일이 다시 연결해야 했습니다. 그래서 문제를 푸는 데는 금방이었으나 전선을 연결하는 작업에는 며칠씩 걸렸죠. 이러한 에니악을 본 폰 노이만John von Neumann 은 데이터뿐만 아니라 컴퓨터 프로그램도 코드로 만들어 컴퓨터에 입력해야 한다는 내장형 프로그램 개념을 떠올립니다. 이 프로그램 내장 방식은 오늘날 컴퓨터의 기원이 됩니다. 폰 노이만은 1945년 에니악 개발팀과 논의한 끝에 새로운 <에드박 보고서 1차 초안> 보고서를 제작하고, 이 방식을 바탕으로 1951년 에드삭이 개발됩니다.

Fig.4 튜링의 만능기계

사실 컴퓨터에 대한 아이디어는 봄브와 콜로서스, 에니악이 등장하기 전부터 있었습니다. 1936년 앨런 튜링의 <계산 가능한 수에 관하여, 수리 명제 자동생성 문제에 응용>이라는 논문에 처음 등장했죠. 이 논문은 수학자 힐베르트David Hilbert 의 생각이 틀렸음을 증명하기 위해 썼던 것이었는데요. 힐베르트의 생각은 지금까지 수학자들이 어떠한 문제를 증명하기 위해 해왔던 과정은 몇 개의 추론 규칙을 반복해서 적용하는 것이 전부이며, 이런 규칙들을 찾아서 자동으로 추론해 주는 기계를 만들면 수학자들이 더 이상 고생하지 않으리라는 것이었죠. 이에 앨런 튜링이 ‘만능기계’를 제시해 이 만능기계가 못 푸는 문제가 있음을 보임으로서 힐베르트가 틀렸음을 증명합니다. 이 만능기계의 원리가 폰 노이만의 프로그램 내장 방식의 유래가 됩니다. 

튜링은 세계대전 동안 암호해독기를 만드느라 범용 컴퓨터의 설계는 전쟁 이후에 시작하는데요. 이 컴퓨터는 자동 컴퓨팅 엔진(ACE, Automatic Computer Engine)이라고 불렸으며 1950년에 첫 시험 모델이 완성되었죠. 참고로 튜링의 에이스는 폰 노이만의 에드박과 아주 다른 방식의 기계였습니다. 에드박은 에드박의 논리 구조는 계산을 빠르게 만드는 데 초점이 맞추어져 있었고, 에이스는 다양한 문제에 사용할 수 있게 논리 구조를 최소화하는 방식으로 설계되었죠.

Fig.5 정부에서 기업으로

전쟁 이후에는 컴퓨터가 민간에 쓰이기 시작합니다. 1947년 당시 영국에서 가장 큰 회사 중 하나였던 라이언스J. Lyons & Co. Ltd 는 관리부서 업무를 자동화하기 위해 컴퓨터 전문가들을 수소문 했는데요. 하지만 과학자들이 만든 컴퓨터를 사업용으로 쓰기에는 부적합하다고 판단한 라이언스는 직접 컴퓨터를 제작하기로 합니다. 그렇게 해서 만들어진 컴퓨터가 레오 LEO(Lyons Electronic Office)이죠. 레오는 기존 컴퓨터보다 기업에서 사용하기에 효과적이었기 때문에 포드 같은 기업이나 기상청에서 채택했습니다. 미국에서는 1946년 존 모클리John William Mauchly 와 존 에커트John Presper Eckert Jr 가 컴퓨터 회사를 세워 유니박을 만듭니다. 유니박을 처음 구매한 곳은 미국 통계국이었죠.

이후 기업용 컴퓨터가 점차 많은 곳에서 쓰이게 되는데, 여기에는 트랜지스터가 등장한 영향이 컸습니다. 트랜지스터를 이용하면 진공관을 이용한 컴퓨터 기계보다 훨씬 작고, 전기도 조금 들고 저렴했기 때문에 기업들도 컴퓨터를 사는데 부담이 적어진 거죠. 트렌지스터는 1947년 벨 연구소의 윌리엄 쇼틀리William Bradford Shockley 와 그의 연구소 동료였던 존 바딘John Bardeen , 월터 브래튼Walter Brattain 과 함께 개발한 것이었죠. 이후 쇼클리는 벨 연구소를 떠나 1955년 쇼클리 반도체 연구소를 설립합니다. 하지만 쇼클리의 연구소는 새로운 연구 결과물을 내지 못했고 자기 고집대로만 연구소를 운영했기 때문에 많은 사람이 연구소를 떠났습니다. 1957년 쇼클리의 연구소를 떠난 8명의 연구원은 페어차일드 반도체라는 새로운 회사를 설립해 큰 성공을 거두었고, 이곳에 참여했던 사람들이 또다시 여러 회사를 만들었는데 그중 가장 대표적인 회사가 바로 인텔이죠.

IBM는 컴퓨터의 표준을 만들어 컴퓨터가 널리 쓰이는데 기여했습니다. 기존 컴퓨터는 각 컴퓨터를 위해 특별히 개발된 소프트웨어만을 사용할 수 있었습니다. 심지어 한 회사에서 만든 컴퓨터들끼리도 소프트웨어를 공유할 수 없었죠. 1964년 IBM에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 50억 달러라는 당시로서는 천문학적인 예산을 투입해 모든 소프트웨어가 잘 동작하는 System/360을 개발합니다. System/360으로 IBM의 컴퓨팅 분야 매출은 2배가 증가했고, 이를 통해 여러 업체가 만든 하드웨어와 소프트웨어가 컴퓨터 종류에 상관없이 작동하는 개방형 표준이 만들어집니다.

Fig.6 기업에서 가정으로

세계 최초의 가정용 컴퓨터는 1974년에 등장한 알테어 8800Altair 8800 로 1년 만에 5,000여 대가 넘게 팔렸죠. 알테어 8800은 오늘날로 치면 본체만 있는 셈으로 확장 장치를 이용하던가, 전면 패널의 토글스위치와 LED만을 이용해 컴퓨터를 사용해야 했는데, 스위치를 이용해 기계어 명령어를 메모리에 주입하고 프로그램을 실행 후 결과를 LED로 표시하는 식이었죠. 즉 컴퓨터에 관심이 있는 사람들만 사용할 수 있는 기계였습니다.

이처럼 한계가 많은 제품이었지만 컴퓨터의 역사에서 큰 영향을 미쳤습니다. 빌 게이츠Bill Gates 와 폴 앨런Paul Gardner Allen 은 알테어 8800을 보고 이를 위한 프로그램인 알테어 BASIC을 납품하며 마이크로 소프트를 설립했고, 스티브 잡스Steven Paul Jobs 와 스티브 워즈니악Steve Gary Woz Wozniak 은 더 나은 PC를 만들겠다며 애플을 창립하죠.

일반 사람들이 컴퓨터를 많이 쓰이게 된 계기는 사용하기 편리한 그래픽 유저 인터페이스GUI가 등장한 이후라고 볼 수 있습니다. 최초의 GUI는 1958년 북미항공우주방위사령부에서 사용했던 SAGE(Semi-Automatic Ground Environment)라는 방공망 관제용의 전산 시스템의 제어 콘솔이었습니다. SAGE 제어 콘솔에는 레이더 스크린이 있었는데, 라이트펜으로 화면을 찍으면 아군기인지 적기인지 알려주는 기능이 있었죠. 다만 군사 기밀이라 민간용으로 쓰이지는 않았습니다.

1973년에는 GUI 운영체제를 탑재한 최초의 컴퓨터 제록스 알토가 등장합니다. 다만 제록스에서 상용화하는 데에는 관심이 없어 연구소 내에서만 사용하고 있었는데요. 이를 본 애플은 제록스에 100만 달러어치의 애플 주식을 주고 기술 자료와 제품을 개발할 권리를 얻습니다. 그렇게 해서 애플이 내놓은 제품이 1983년 애플 리사 LISA, 1984년 매킨토시 128K이고, 매킨토시 128K의 성공으로 GUI가 대중화됩니다.

매킨토시 128K의 성공으로 80년대 개인용 컴퓨터 시장은 애플이 점령했습니다. 그때까지 개인용 컴퓨터를 만들지 않은 IBM은 당시 연구원이었던 돈 에스트리지Philip Donald Estridge 에게 1년 만에 개인용 컴퓨터를 만들라는 미션을 주는데요. 돈 에스트리지는 가격을 낮추기 위해 IBM에서 모든 부품을 제작하는 것이 아닌 다른 회사에서 만든 기성품을 가져다 썼습니다. 그리고 다른 회사에서 주변 기기나 호환 기종을 만들 수 있도록 아키텍처를 개방하는 정책을 결정하죠. 그러니까 오늘날 조립PC의 시작이었죠. 이렇게 해서 만들어진 IBM PC 5150은 사무용 컴퓨터로 큰 인기를 얻으며 성공합니다. IBM PC 5150의 성공으로 PC는 IBM의 모델명에서 개인용 컴퓨터를 대표하는 이름이 되었죠.

IBM PC 5150의 아키텍처 개방 정책은 컴퓨터 업계에도 큰 영향을 미쳤습니다. 부품과 소프트웨어를 제조하는 회사가 많이 늘어나 컴퓨터 산업 전체가 커지는 계기가 됩니다. 특히 인텔과 마이크로소프가 가장 큰 혜택을 얻었죠. 그리고 현재까지 MS OS의 IBM PC 호환 기종과 Mac OS의 매킨토시로 시장이 양분되어 이어져 오고 있습니다.

Reference.