입력 장치
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1. 개요
입력 장치는 컴퓨터에 데이터를 입력하는 데 사용되는 하드웨어 장치로, 키보드, 포인팅 장치, 게임용 장치, 영상 입력 장치, 음성 입력 장치 등이 있다. 키보드는 문자 입력에 사용되며, 포인팅 장치는 화면의 항목을 선택하는 데 사용된다. 게임용 입력 장치는 조이스틱, 게임패드 등이 있으며, 영상 입력 장치는 디지털 카메라, 스캐너 등이 있다. 음성 입력 장치에는 마이크가 있으며, 기타 입력 장치로는 OMR, OCR 등이 있다. 초기에는 펀치 카드와 펀치 테이프가 사용되었다.
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| 입력 장치 | |
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| 입력 장치 | |
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| 개요 | |
| 정의 | 컴퓨터나 정보 처리 시스템에 데이터를 제공하는 장치 |
| 기능 | 사람이 컴퓨터와 상호 작용하고 명령을 내릴 수 있도록 함 |
| 유형 | |
| 키보드 | 텍스트와 명령을 입력하는 기본 장치 QWERTY, Dvorak 등 다양한 레이아웃 존재 |
| 마우스 | 커서를 움직이고 항목을 선택하는 데 사용 광학식, 볼 방식 등 다양한 유형 존재 |
| 터치스크린 | 손가락이나 스타일러스로 직접 터치하여 입력 스마트폰, 태블릿 등에서 널리 사용 |
| 터치패드 | 노트북 컴퓨터에서 마우스 대신 사용 손가락 움직임으로 커서 제어 |
| 조이스틱 | 주로 게임에서 사용 방향과 움직임 제어 |
| 게임패드 | 게임 콘솔에서 주로 사용 버튼과 스틱으로 게임 조작 |
| 스캐너 | 이미지나 문서를 디지털 형태로 변환 평판 스캐너, 핸드헬드 스캐너 등 존재 |
| 디지털 카메라 | 사진이나 동영상을 촬영하여 디지털 형태로 저장 스마트폰 카메라, DSLR 등 |
| 마이크 | 소리를 디지털 신호로 변환 음성 인식, 녹음 등 다양한 용도로 사용 |
| 그래픽 태블릿 | 펜이나 스타일러스로 그림을 그리거나 편집 디자이너나 예술가들이 주로 사용 |
| 웹캠 | 실시간 영상 전송에 사용 화상 회의, 스트리밍 등 |
| 바코드 스캐너 | 바코드를 읽어 정보를 입력 소매점이나 창고 등에서 사용 |
| RFID 리더 | RFID 태그를 읽어 정보를 입력 물류 관리, 보안 시스템 등에서 사용 |
| 모션 캡처 장치 | 사람이나 사물의 움직임을 디지털 형태로 기록 영화 제작, 게임 개발 등에서 사용 |
| 그 외 | 라이트 펜, 트랙볼, 스타일러스, 음성 입력 장치 등 |
| 인터페이스 | |
| 연결 방식 | USB, Bluetooth, 와이파이, PS/2, 직렬 포트, 병렬 포트 등 |
| 발전 | |
| 과거 | 펀치 카드와 천공 테이프 사용 |
| 현대 | 다양한 종류의 입력 장치 개발 사용자 경험 향상을 위한 지속적인 연구 |
2. 키보드
'''키보드'''는 글자를 입력하거나 단축키 등으로 컴퓨터에 명령을 내리는 데 쓰는 장치이다. 최근 컴퓨터 운영체제에 포함된 가상 자판 장치 등을 이용하면 터치패드를 비롯한 위치 지정 도구로도 글자를 입력할 수 있다.
1970년대와 80년대에는 금속 스프링을 사용한 버튼 키보드가 대부분이었지만, 입력할 때 '카차카차'하는 상당한 소음이 발생했다. 그 후, 고무 컵을 사용한 소음이 적은 키보드가 주류가 되었다.[8] 물리적 키보드는 터치 타이핑이 가능하며, 익숙해지면 입력 속도가 빨라진다는 장점이 있어 많은 양의 문자나 숫자 입력에 사용할 수 있다. (예를 들어, 일반적인 미국인의 평균 입력 속도는 분당 41단어(41 wpm)이며,[9] 일반적인 사람이라면 어느 정도 연습을 거치면 초당 4.5회 또는 5회 정도의 속도로 입력할 수 있게 된다).
가상 키보드나 프로젝션 키보드|projection keyboard영어를 채택한 것도 있다. 이는 물리적 키보드가 필요 없다는 장점이 있지만, 터치 타이핑은 불가능하며 많은 양의 입력에는 적합하지 않다.
2. 1. 종류
키보드는 버튼의 행렬로 표현되는 사용자 인터페이스 장치이다. 각 버튼 또는 키는 컴퓨터에 영숫자 문자를 입력하거나 컴퓨터의 특정 기능을 호출하는 데 사용할 수 있다. 대부분의 사용자에게 주요 텍스트 입력 인터페이스 역할을 한다.[1]키보드는 용도에 따라 다양한 형태로 제공된다. 표준 키보드는 크기, 키의 개수, 그리고 사용하는 스위치의 종류에 따라 분류할 수 있다. 다른 키보드는 숫자 키패드나 키어와 같이 특정 용도에 맞춰 제작된다.
데스크톱 키보드는 일반적으로 크기가 크고, 종종 전체 키 트래블 거리를 제공하며, 멀티미디어 키와 숫자 키패드와 같은 기능을 갖추고 있다. 노트북 및 태블릿의 키보드는 얇은 두께를 위해 편안함을 다소 희생하는 경우가 많다.
현대 키보드에는 기계식 스위치(스프링을 사용), 시저 스위치(일반적으로 노트북 키보드에 사용됨) 또는 멤브레인과 같은 다양한 스위치 기술이 사용된다.
가상 키보드 또는 프로젝션 키보드와 같이 물리적 키가 없는 키보드도 있다.
- 인체공학 키보드: 인체 공학과 편안함을 중시하여 설계된 키보드
- 코드 키보드: 여러 개의 키를 동시에 눌러 사용하는 키보드
- 엄지 키보드: PDA와 휴대전화에서 볼 수 있는 소형 키보드
- 키어: 보드가 없는 코드 키보드
- 숫자 키패드: 일부 키보드에는 포함되어 있지만(일반적으로 오른쪽에 있음), 독립적인 장치로도 찾아볼 수 있다.
3. 포인팅 장치
'''포인팅 장치'''는 사용자가 컴퓨터에 공간 데이터를 입력할 수 있게 해주는 장치이다. 이는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)에서 컴퓨터 화면의 항목을 선택하는 간단하고 직관적인 방법으로 일반적으로 사용되며, 마우스 포인터를 이동하거나, 터치스크린의 경우 화면의 항목을 물리적으로 터치하여 선택한다.[2]
마우스는 표면에서의 변위를 감지하여 작동하는 반면, 3D 마우스, 조이스틱 또는 포인팅 스틱과 같은 아날로그 장치는 편향 각도를 보고하여 작동한다.
포인팅 장치는 입력 방식(직접 입력/간접 입력)과 위치 정보(절대적/상대적)에 따라 분류할 수 있다.[3]
- 직접 입력: 입력 공간이 표시 공간과 일치한다. 즉, 시각적 피드백이나 포인터가 나타나는 공간에서 포인팅이 이루어진다. 터치스크린과 라이트펜이 해당한다.
- 간접 입력: 마우스와 트랙볼이 해당한다.
직접 입력은 거의 항상 절대적이지만, 간접 입력은 절대적이거나 상대적일 수 있다. 예를 들어, 내장 화면이 없는 디지타이징 그래픽 태블릿은 간접 입력에 해당하며 절대 위치를 감지하고 종종 절대 입력 모드로 작동하지만, 터치패드와 같은 상대 입력 모드를 시뮬레이션하도록 설정할 수도 있다.
3. 1. 종류
포인팅 장치영어는 사용자가 컴퓨터에 공간 데이터를 입력할 수 있게 해주는 장치이다. 포인팅 장치는 입력 방식(직접/간접)과 위치 정보(절대적/상대적)에 따라 분류할 수 있다.[2]
; 마우스: 표면 위에서 움직이는 손으로 잡는 포인팅 장치.
; 터치패드: 손가락을 표면 위에서 움직여 조작하는 평평한 표면.
; 터치스크린: 컴퓨터 화면 위에 놓인 층으로, 물리적으로 만져서 사용한다.
; 트랙볼: 마우스와 유사하지만, 소켓에 고정된 볼이 있다. 마우스를 움직이는 대신 사용자는 손가락으로 볼을 굴린다.
; 그래픽 태블릿: 펜을 사용하는 평평한 표면으로, 일반적으로 이미지를 그리거나 서명을 캡처하는 데 사용된다. (디지타이저 또는 드로잉 태블릿)
4. 게임용 입력 장치
입력 장치는 입력 형식(기계적 동작, 음성, 영상 등), 입력의 연속성(불연속 또는 연속), 필요한 자유도 등에 따라 분류할 수 있다. 포인팅 장치는 직접 입력과 간접 입력, 절대 좌표와 상대 좌표로 분류할 수 있다.
여러 입력 장치를 조합하여 하나의 입력 장치로 만들기도 한다. 예를 들어, 마우스는 평면적인 움직임을 감지하는 부분과 눌림을 감지하는 스위치가 결합되어 있다. 컴퓨터 게임의 컨트롤러도 버튼, 조이스틱, 마이크 등을 조합하여 하나의 컨트롤러로 만든 경우가 많으며, 최근에는 4~5종류 이상의 입력 장치가 결합된 게임 컨트롤러도 늘고 있다.
마이크로소프트의 Kinect(키넥트) 센서는 사람의 손과 몸의 움직임을 감지하며, 이는 컴퓨터 비전 기술을 게임기에 응용한 것이다.
4. 1. 종류
게임용 입력 장치는 크게 위치 지정 도구와 게임 전용 장치로 나뉜다. 위치 지정 도구를 게임용으로 사용하기 때문에 겹치는 장치가 많다. 반대로 게임 전용 장치도 설정을 통해 컴퓨터의 다른 프로그램에 위치 지정 도구로 사용할 수 있다. 예를 들어, 마우스 대신 조이스틱이나 게임패드를 사용할 수 있다.
일부 장치는 입력으로 많은 연속적인 자유도를 허용한다. 이러한 장치는 포인팅 장치로 사용될 수 있지만, 일반적으로 3D 애플리케이션에서 카메라 각도 제어와 같이 공간 내의 위치를 가리키는 것과 관련 없는 방식으로 사용된다. 이러한 종류의 장치는 가상 현실 시스템(CAVEs)에서 6자유도를 기록하는 입력이 필요한 경우에 사용된다.
버튼이나 조이스틱과 같은 입력 장치는 하나의 물리적 장치에 결합될 수 있으며, 이를 복합 장치라고 한다. 많은 게임 장치에는 이러한 방식의 컨트롤러가 있다. 기술적으로 마우스는 움직임을 추적하고 클릭을 위한 버튼을 제공하기 때문에 복합 장치이지만, 복합 장치는 일반적으로 두 가지 이상의 서로 다른 입력 방식을 갖는 것으로 간주된다.
- 조이스틱: 고정된 기반 위에서 회전하는 조이스틱으로 구성됨.
- 게임패드 또는 조이패드: 현대 비디오 게임을 플레이하는 데 자주 사용되는 휴대용 장치.
- 패들: 패들은 다이얼과 버튼으로 구성된 게임 컨트롤러이거나 그리핀 파워메이트[5] 또는 마이크로소프트 서피스 다이얼[6]과 같은 입력 장치일 수 있음.
- 레이싱 휠: 레이싱 비디오 게임을 플레이하는 데 사용할 수 있는 모의 스티어링 휠.
- Wii 리모컨: 가속도계와 조준 기능을 통합한 닌텐도 Wii 비디오 게임 콘솔과 함께 사용되는 리모컨.
컴퓨터 게임 콘솔(게임기)의 입력 장치는 기본적으로 컨트롤러라고 불린다. 대개는 다양한 입력 장치를 조합하고 있다.
- 1970년대의 Atari(아타리) 가정용 게임기에는 패들 컨트롤러가 부속된 것이 있었다.
- 1983년 닌텐도에서 발매된 패미컴(Family Computer)의 컨트롤러에는 AB 버튼과 십자키가 배치되어 있었다. 컨트롤러는 표준으로 2개가 부속되어 있었지만, 컨트롤러 II(두 번째 컨트롤러)에는 마이크로폰도 갖추고 있었다.
- 플레이스테이션 2와 플레이스테이션 3의 듀얼쇼크(DUALSHOCK)는 버튼과 십자키 외에 조이스틱을 갖추고 있다. PS4의 DualShock 4는 버튼과 십자키 외에 터치패드와 마이크로폰도 갖추고 있다.
- 플레이스테이션 무브(PlayStation Move)는 버튼 외에 3축 자이로 센서와 3축 가속도 센서 및 지자기 센서도 갖추고 있다.
- Wii 리모컨은 버튼 외에 가속도 센서와 적외선 센서도 내장하고 있으며, 골프채처럼 휘두르면 그 스윙의 강도를 감지하는 등 다양한 사용법이 가능하다.
- 스티어링 컨트롤러(핸들)는 실제 자동차 운전에 가까운 느낌으로 게임 내의 자동차를 조작하기 위한 입력 장치로, 스티어링 휠의 회전각을 감지하고, 액셀 페달과 브레이크 페달을 밟는 양도 감지한다. 고가의 스티어링 컨트롤러는 더 나아가 클러치 페달과 시프트 레버도 갖추고 있으며, 그 조작을 감지한다.
플레이스테이션 VR(PlayStation VR)에서는 헤드셋과 카메라가 입력 장치 역할을 하고 있다. 헤드셋은 내부의 가속도 센서로 머리의 기울기를 세밀하게 감지하는 입력 장치이며, PlayStation Camera의 두 개의 카메라는 영상으로 머리의 카메라에 대한 방향을 영상적으로 감지하는 입력 장치이다. 그 입력을 PlayStation 본체가 종합적으로 판단하여 플레이어의 머리 방향을 추정하고, 그 방향에 따른 영상을 투영하므로, 만들어진 가상 공간이 상하좌우 360도 모든 방향에 실제로 존재하는 것처럼 느껴진다. PS VR의 슈팅 컨트롤러는 플레이어가 쥐는 가상의 총의 방향을 감지하기 위한 입력 장치이다.
(참고로 게임기의 입력 장치는 대개 입력 장치이면서 동시에 출력 장치이기도 하다. 예를 들어 DUALSHOCK는 게임기의 명령에 따라 부르르 떨리는 진동을 플레이어의 손에 전달한다. 스티어링 컨트롤러도 가격이 비싼 것은 전동 모터를 내장하고 포스 피드백이라는, 스티어링을 회전시켰을 때의 저항감이나 노면의 요철을 넘을 때의 충격 등을 게임기 본체의 명령에 따라 플레이어의 손에 전달하는 기능을 갖추고 있으며, 이것도 출력 장치로서의 기능이다.)
5. 영상 입력 장치
영상 입력 장치는 외부 세계의 이미지나 비디오를 컴퓨터로 디지털화하는 데 사용된다. 이 정보는 사용자의 요구 사항에 따라 다양한 형식으로 저장될 수 있다. 많은 영상 입력 장치는 카메라 센서를 사용한다.
5. 1. 종류
영상 입력 장치는 외부의 이미지나 영상(동영상)을 디지털화하는 데 사용된다. 디지털화된 이미지나 동영상 정보는 사용자의 요구에 따라 다양한 형식으로 저장할 수 있다. 많은 영상 입력 장치는 카메라 센서를 사용한다.
영상 입력 장치의 종류는 다음과 같다.
의료용 영상 입력 장치는 다음과 같다.
| 종류 |
|---|
| CT 스캐너 |
| MRI 장치 |
| PET 장치 |
| 초음파 검사 장치 |
6. 음성 입력 장치
음성 입력 장치는 사용자가 음성이나 소리를 컴퓨터에 입력할 수 있도록 해주는 장치이다. 마이크로폰[10]과 같은 음성 입력 장치는 소리를 캡처하여 컴퓨터가 처리, 녹음하거나 명령을 실행할 수 있도록 한다. 음성 인식 소프트웨어와 함께 사용하면 음성을 텍스트로 변환하거나, 컴퓨터에 명령을 내리는 등 다양하게 활용할 수 있다.
6. 1. 종류
음성 입력 장치는 소리를 캡처하는 데 사용된다. 어떤 경우에는 생성된 소리를 캡처하기 위해 오디오 출력 장치를 입력 장치로 사용할 수 있다. 오디오 입력 장치를 통해 사용자는 오디오 정보를 컴퓨터로 보내 처리, 녹음 또는 명령 실행을 할 수 있다. 마이크와 같은 장치를 사용하면 사용자는 음성 메시지를 녹음하거나 소프트웨어를 탐색하기 위해 컴퓨터에 말할 수 있다. 녹음 외에도 오디오 입력 장치는 음성 인식 소프트웨어와 함께 사용된다.음향 입력 장치는 음향이나 음성을 디지털화하는 데 사용된다. 마이크로폰 자체는 음향을 아날로그 신호로 변환하지만, AD 컨버터(en:Analog-to-digital converter)[10]라는 집적 회로를 사용함으로써 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환할 수 있다.
사용자는 음성 입력 장치를 사용하여 음향이나 음성을 녹음할 수 있으며, 더 나아가 음성 인식 소프트웨어와 결합하면 녹음 외에도 다양하게 활용할 수 있다. 예를 들어, 음성을 자동으로 텍스트로 변환(녹취)하거나, 컴퓨터에 말을 걸어 운영 체제나 응용 프로그램을 조작할 수도 있다.
음성 입력 장치의 종류는 다음과 같다.
7. 기타 입력 장치
- 광학 마크 판독(OMR)
- 광학 문자 판독(OCR)
- 자기 잉크 문자 인식
- 바코드 판독기
- 디지타이저
- 마이크로폰
- 와콤패드
- 제스처 인식
- 디지털 펜
- 흡입-분출 방식#컴퓨터 입력 장치
20세기에는 펀치 카드와 펀치 테이프가 널리 사용되었다. 구멍이 뚫린 부분은 1을, 구멍이 없는 부분은 0을 나타냈다. 기계식 또는 광학식 판독기를 사용하여 펀치 카드 또는 테이프를 입력했다.[1]
여러 입력 장치를 조합하여 하나의 입력 장치로 만들기도 한다. 예를 들어 마우스는 평면적인 움직임을 감지하는 부분과 눌림을 감지하는 스위치가 결합되어 있다. 컴퓨터 게임 컨트롤러는 버튼, 조이스틱, 마이크 등을 조합하여 하나의 컨트롤러로 만든다. 최근 게임 컨트롤러는 4~5종류 이상의 입력 장치가 결합된 것이 많다.[1]
8. 역사
20세기에는 펀치 카드와 펀치 테이프가 널리 사용되었다. 구멍이 뚫린 부분은 1을, 구멍이 없는 부분은 0을 나타냈으며, 기계식 또는 광학식 판독기를 사용하여 입력했다.[11]
; 펀치 카드
펀치 카드(en:punched card)는 구멍을 뚫은 카드로, 1801년에 발명된 자카르드 직기에서 날실 등을 제어하여 직물에 대규모이고 복잡한 무늬를 만들기 위해 사용되었다. 1890년 미국 인구 조사(en:1890 United States census)에서 수집한 방대한 데이터를 컴퓨터로 처리하기 위해 대량의 입력 작업이 필요하게 되었고, 이 펀치 카드를 사용하는 입력 장치가 개발되어 이후 20세기 중반과 후반까지 컴퓨터의 입력 장치 및 출력 장치로 널리 사용되었다.
; 종이 테이프
종이 테이프 또는 천공 테이프(en:punched tape)는 종이 테이프에 구멍을 뚫은 것이다. 1725년 en:Basile Bouchon의 직기에서 사용되었다는 역사가 있지만, 찢어지기 쉽고 복구가 어려워 널리 퍼지지 못했다. 1842년에는 프랑스의 Claude Seytre가 종이 롤로 피아노를 자동 연주하는 장치를 발표했다. 1846년에는 Alexander Bain이 전신용으로 천공 테이프를 사용하는 장치를 개발했고, 1857년에는 그 기술을 전보의 자동 송수신에 사용하는 장치(en:Wheatstone system)가 개발되었다.[11] 1880년 프랑스의 발명가 에밀 보도(Jean Maurice Émile Baudot)가 5비트 코딩 방식(Baudot Code)을 발명했다.[11] Charles Wheatstone은 에밀 보도의 발명을 채택하여 Wheatstone system을 5채널 방식 장치(5개의 구멍이 나란히 배열된 방식. 5비트씩 입출력하는 장치)로 확장했다.[11] 이러한 경위로 천공 테이프가 컴퓨터의 입출력 장치로 발전해 나갔다.
참조
[1]
웹사이트
What is Keyboard {{!}} Usage, Function and Types of Keyboard
https://www.educba.c[...]
2022-01-21
[2]
웹사이트
What is a Pointing Device?
https://www.computer[...]
[3]
웹사이트
Input device
https://codedocs.org[...]
[4]
웹사이트
Are sensors input or output devices?
https://electronicgu[...]
2020-05-16
[5]
뉴스
Griffin PowerMate Review
https://www.ign.com/[...]
2022-12-10
[6]
뉴스
Griffin’s PowerMate is the Surface Dial dead-ringer that’s trapped in Mac land
https://www.pcworld.[...]
2022-12-10
[7]
문서
IT用語辞典 e-words「入力装置」
[8]
웹사이트
テクの雑学第94回 あなたはどのタイプがお好み？ −パソコン用キーボード−
https://www.tdk.com/[...]
[9]
웹사이트
https://hizapon.com/[...]
[10]
웹사이트
ADコンバータ
https://www.rohm.co.[...]
[11]
웹사이트
How it was: Paper tapes and punched cards
https://www.eetimes.[...]
2011
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