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📚 I. 컴퓨팅 시스템

대단원 정리하기

마인드맵·플래시카드·학습 점검으로 컴퓨팅 시스템 단원의 핵심을 한 번에 복습해 봅시다!

한눈에 보는 마인드맵

각 가지를 눌러 세부 개념을 펼쳐 보세요.

💻 컴퓨팅 시스템
⚙️ 1. 동작 원리
하드웨어 + 소프트웨어
입력 → 처리 → 출력 → 저장
CPU · 메모리 · 저장장치
2진법 (0, 1) · bit · byte
🖥️ 2. 운영 체제 (OS)
하드웨어와 사용자 사이의 다리
CPU · 메모리 · 파일 · 입출력 관리
PC: Windows · macOS · Linux
모바일: Android · iOS
🤖 3. 피지컬 컴퓨팅
센서(입력) → 처리 → 출력
마이크로비트 (micro:bit)
메이크코드 (블록 코딩)
실생활: 자동문 · 스마트워치 등

핵심 용어 플래시카드

카드를 눌러 용어의 뜻을 확인하세요. 스스로 뜻을 떠올린 뒤 뒤집어 보면 더 효과적이에요!

💻

컴퓨팅 시스템

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데이터를 입력·처리·출력·저장하는 시스템. 하드웨어+소프트웨어로 구성.

⚙️

하드웨어

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보고 만질 수 있는 물리적 장치. 키보드·모니터·CPU·메모리 등.

🧠

소프트웨어

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하드웨어를 동작시키는 명령어의 모음. 운영 체제·응용 프로그램.

🧮

CPU

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명령을 해석하고 계산을 처리하는 컴퓨터의 두뇌(중앙처리장치).

🔢

비트 / 바이트

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정보의 기본 단위. 1 bit = 0 또는 1, 1 byte = 8 bit.

🔁

동작 흐름

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모든 컴퓨팅 시스템의 기본 흐름: 입력→처리→출력→저장.

🖥️

운영 체제 (OS)

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하드웨어와 응용 프로그램 사이를 잇는 다리 역할의 소프트웨어.

📋

OS 4대 기능

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CPU · 메모리 · 파일 · 입출력 장치 관리.

🤖

피지컬 컴퓨팅

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센서로 현실을 감지하고 출력 장치로 반응하는 컴퓨팅.

📟

마이크로비트

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BBC가 만든 교육용 소형 컴퓨터. 5×5 LED·센서 내장.

🧱

메이크코드

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블록을 끼워 프로그래밍하는 블록 코딩 도구 (Microsoft).

📡

센서

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빛·온도·소리·움직임 등 환경을 감지해 입력으로 바꾸는 장치.

컴퓨팅 시스템의 4가지 동작

단계 역할 대표 장치 예시
① 입력 데이터를 컴퓨터에 보냄 키보드, 마우스, 마이크, 카메라 사진 찍기 → 카메라
② 처리 데이터를 계산·가공 CPU, GPU 사진 → 이미지 데이터로 변환
③ 출력 결과를 사람에게 보임 모니터, 스피커, 프린터 화면에 사진 표시
④ 저장 데이터를 보관 RAM, SSD, HDD, USB 갤러리에 사진 저장

다양한 운영 체제 한눈에 보기

운영 체제 제조사 주요 기기 특징
Windows마이크로소프트PC가장 많이 쓰는 OS, 게임 호환성 좋음
macOS애플맥 컴퓨터디자인·안정성 우수
Linux오픈소스 커뮤니티서버, PC무료, 자유롭게 수정 가능
Android구글스마트폰, 태블릿다양한 제조사 지원
iOS애플아이폰, 아이패드강력한 보안, 빠른 업데이트

마이크로비트 핵심 정리

📥 입력 (센서)

  • • 버튼 A, B
  • • 온도 센서
  • • 빛 센서
  • • 가속도 센서
  • • 자기 센서 (나침반)
  • • 소리 센서 (V2)

🧠 처리 (마이크로프로세서)

  • • 작은 컴퓨터 두뇌
  • • 메이크코드 프로그램 실행
  • • 입력 → 처리 → 출력

📤 출력

  • • 5×5 LED 화면
  • • 스피커 (V2)
  • • 무선 통신
  • • 외부 모터, LED 등

스스로 학습 점검

이해한 항목을 눌러 체크하세요. 아직 헷갈리는 부분은 '복습'을 눌러 다시 학습할 수 있어요.

점검 진행률
0 / 8
컴퓨팅 시스템이 하드웨어와 소프트웨어로 이루어짐을 설명할 수 있다. 복습
입력 → 처리 → 출력 → 저장의 동작 흐름을 설명할 수 있다. 복습
비트와 바이트의 관계(1 byte = 8 bit)를 안다. 복습
운영 체제의 역할과 4대 기능을 설명할 수 있다. 복습
PC와 모바일의 대표 운영 체제를 구분할 수 있다. 복습
피지컬 컴퓨팅의 센서 → 처리 → 출력 흐름을 설명할 수 있다. 복습
마이크로비트의 입력 장치와 출력 장치를 구분할 수 있다. 복습
메이크코드로 간단한 프로그램을 만드는 원리를 이해한다. 복습

시험에 잘 나오는 포인트

📝

컴퓨팅 시스템 = 하드웨어 + 소프트웨어의 결합! 두 가지 모두 있어야 동작합니다.

📝

입력 → 처리 → 출력 → 저장의 흐름은 모든 컴퓨팅 시스템이 따르는 기본 동작입니다.

📝

운영 체제(OS)는 응용 프로그램과 하드웨어 사이에서 자원을 관리하는 소프트웨어입니다.

📝

피지컬 컴퓨팅은 컴퓨터가 현실 세계를 감지하고 반응하게 하는 기술입니다.

📝

마이크로비트는 BBC가 만든 교육용 소형 컴퓨터, 메이크코드는 그것을 프로그래밍하는 블록 코딩 도구입니다.

🚀 융합 프로젝트 · 우리 교실 스마트 도우미

정보 + 기술·실과 + 과학 · 모둠 협력 프로젝트

교실에서 불편한 점(더위·어두움·환기·자리 비움 등)을 센서로 감지하고 자동으로 반응하는 피지컬 컴퓨팅 장치를 모둠이 직접 설계·제작해 봐요. 1단원에서 배운 입력 → 처리 → 출력이 현실 문제를 푸는 데 어떻게 쓰이는지 느낄 수 있어요!

🎯 목표

문제 해결 장치 제작

📦 산출물

프로토타입+보고서

⏱️ 차시

3~4차시

👥 모둠

3~4명

활동 단계

1

문제 찾기 & 정하기

  • 교실·복도·사물함을 돌아보며 불편·위험·낭비 요소를 5가지 이상 적어요.
  • 그중 센서로 감지할 수 있는 한 가지를 모둠이 골라요.

💬 길잡이: 언제·어디서·누가 불편한가요? 그 신호(빛·온도·소리·움직임)를 센서로 잴 수 있나요?

2

입력·처리·출력 설계

  • 입력(어떤 센서?)·처리(어떤 조건으로 판단?)·출력(무엇을 동작?)을 표로 정리해요.
  • 동작 순서를 순서도로 그려요.

💬 길잡이: 판단 기준값(예: 밝기 50 미만)은 얼마로? 조건이 참일 때와 거짓일 때 각각 무엇을 하나요?

3

제작 & 시험·디버깅

  • 마이크로비트·메이크코드로 만들고 시뮬레이터/실물로 동작을 시험해요.
  • 의도대로 안 되면 조건·값을 바꿔 가며 고쳐요(디버깅).

💬 길잡이: 일부러 어둡게/시끄럽게 해 봤을 때 잘 반응하나요? 오작동하는 상황은 없나요?

4

발표 & 평가

  • 장치를 시연하고 설계 보고서를 발표해요.
  • 다른 모둠을 평가하고, 우리 작품의 개선점을 토의해요.

💬 길잡이: 실제 교실에서 쓸모 있을까요? 더 좋게 만들려면 무엇을 바꿀까요?

모둠 역할 나누기

🧑‍💼

기획·진행

아이디어·일정 관리

🔌

하드웨어

센서·회로 연결

💻

소프트웨어

코딩·디버깅

📝

기록·발표

보고서·시연

🌙 예시 작품 살펴보기 — 자동 무드등

입력
빛 센서로 교실 밝기 측정
처리
밝기 < 50 이면 '어둡다'고 판단
출력
LED를 켜고 화면에 🌙 표시
무한 반복
  만약 빛 센서 값 < 50 이면
    LED 켜기 · 🌙 출력
  아니면
    LED 끄기

평가 루브릭

평가 기준⭐⭐⭐ 우수⭐⭐ 보통⭐ 노력
문제 정의불편함과 해결 가치가 분명정했으나 다소 모호문제가 불분명
입출력 설계입력·처리·출력+순서도 완성일부 단계만 설계설계가 미흡
구현·동작의도대로 정확히 동작일부만 동작동작 어려움
협력·발표역할 분담·발표 우수참여 보통참여 소극적

💡 아이디어 예시

🌡️ 더우면 알려 주는 선풍기 알림 · 💡 어두우면 켜지는 스탠드 · 🚪 자리 비움 감지 절전 · 🌬️ 공기 탁하면 환기 알림 · 🔔 쉬는 시간 알림

🚀 한 걸음 더

센서 2개 이상 조합하기 · 라디오로 다른 마이크로비트와 통신 · 스마트폰 앱 연동 · 사물인터넷(IoT)으로 확장

이 단원과 연결된 직업

컴퓨팅 시스템의 원리를 깊이 다루는 대표 직업 6가지예요. 어떤 일을 하고 무엇을 배우면 좋을지, 관심 가는 직업을 찾아보세요.

하드웨어 엔지니어가 다루는 컴퓨터 메인보드사진: Lenharth Systems, CC0

🔧 하드웨어 엔지니어

컴퓨터를 이루는 부품을 직접 설계하는 사람이에요. CPU·메인보드의 회로를 그리고, 시제품을 만들어 성능·발열·전력 소비를 시험하며 더 빠르고 작은 기기를 완성해요.

📌 이런 걸 만들어요
스마트폰 칩 · 노트북 메인보드 · 그래픽카드

전자공학물리회로 설계

이 단원의 CPU·메모리·논리회로와 연결

임베디드 개발에 쓰이는 라즈베리파이 보드사진: Laserlicht, CC BY-SA 4.0

📟 임베디드·IoT 개발자

냉장고·자동차·드론처럼 컴퓨터가 숨어 있는 기기를 똑똑하게 만들어요. 작은 컴퓨터에 프로그램을 넣고, 센서와 인터넷을 연결해 기기끼리 정보를 주고받게 해요.

📌 이런 걸 만들어요
스마트홈 기기 · 웨어러블 · 자율주행 센서

C언어센서통신

이 단원의 피지컬 컴퓨팅·센서와 연결

시스템 엔지니어가 관리하는 서버실사진: BalticServers.com, CC BY-SA 3.0

🖥️ 시스템·OS 엔지니어

운영체제와 서버가 멈추지 않고 빠르게 돌아가도록 책임지는 사람이에요. CPU·메모리·저장장치를 효율적으로 나눠 쓰게 관리하고, 문제가 생기면 원인을 찾아 해결해요.

📌 이런 걸 다뤄요
리눅스 서버 · 운영체제 커널 · 성능 튜닝

운영체제네트워크문제 해결

이 단원의 운영체제·자원 관리와 연결

네트워크 엔지니어가 다루는 통신 장비와 케이블사진: Dsimic, CC BY-SA 4.0

🌐 네트워크 엔지니어

수많은 컴퓨터를 인터넷과 통신망으로 연결하는 사람이에요. 데이터가 빠르고 안전하게 오가도록 라우터·스위치 같은 통신 장비를 설계·설치하고, 끊김 없이 작동하도록 관리해요.

📌 이런 걸 다뤄요
학교·회사 인터넷망 · 데이터센터 망 · 5G 통신

통신프로토콜보안

이 단원의 컴퓨팅 시스템·기기 연결과 연결

반도체 엔지니어가 만드는 실리콘 웨이퍼사진: Peellden, CC BY-SA 3.0

🔌 반도체 엔지니어

모든 디지털 기기의 심장인 반도체 칩을 만드는 사람이에요. 모래에서 뽑아낸 실리콘 웨이퍼 위에 머리카락보다 수천 배 얇은 회로를 새겨, 손톱만 한 칩에 수십억 개의 트랜지스터를 담아요.

📌 이런 걸 만들어요
CPU·메모리 반도체 · AI 칩 · 이미지 센서

물리화학정밀 공정

이 단원의 트랜지스터·0과 1과 연결

클라우드 엔지니어가 관리하는 데이터센터사진: Robert Scoble, CC BY 2.0

☁️ 클라우드 엔지니어

인터넷 너머 거대한 데이터센터의 컴퓨터 자원을 빌려주고 관리하는 사람이에요. 전 세계 사용자가 한꺼번에 몰려도 느려지지 않도록, 서버를 자동으로 늘리고 줄이며 운영해요.

📌 이런 걸 다뤄요
클라우드 서버 · 데이터센터 · 대규모 접속 처리

서버네트워크자동화

이 단원의 운영체제·서버 자원과 연결