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다이어그램

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목차

1. 개요

다이어그램은 2차원 기하학적 기호를 사용하여 정보를 시각적으로 표현하는 기술을 의미한다. 이는 정보를 시각화하는 장치이거나 특정 종류의 시각적 표현을 나타내며, 과학, 공학, IT, 비즈니스 등 다양한 분야에서 활용된다. 다이어그램은 정보를 간략하게 표현하고, 추상적인 개념을 시각적으로 나타내며, 시각적 사고를 돕는 역할을 한다. 한국 사회에서도 IT, 교육, 비즈니스 등 다양한 분야에서 다이어그램이 널리 사용되고 있다.

2. 다이어그램의 정의 및 특징

다이어그램은 2차원 기하학 심볼을 이용해 정보를 시각화하는 추상적인 표현 방식이다. 때때로 2차원 표면에 투사되어 3차원 공간에 시각화되기도 한다. 다이어그램이라는 용어는 일반적으로 다음 두 가지 의미로 사용된다.[2]


  • '''정보 시각화 장치''': 삽화와 같은 용어는 그래프, 기술 도면, 표 정보 등의 기술적 유형의 집합을 대표한다.
  • '''특정 종류의 시각 표현''': 데이터의 성질을 표현하기 위해 선, 화살표 등의 시각적 고리들로 연결된 형태의 유형만을 말한다.


과학 분야에서 이 용어는 두 가지 방식으로 사용된다.[2] 다이어그램은 정보를 그림으로 표현하지만 추상적이다. 지도, 선 그래프, 막대 그래프, 공학 청사진, 건축가의 스케치 등이 다이어그램의 예시이며, 사진과 비디오는 다이어그램이 아니다.[2]

다이어그램은 동작, 프로세스, 사건, 개념을 표현하는 데 적합하며, 시각적 사고를 돕는 수단으로서 의사 결정 과정에서 활용된다. 프로그래머에게 구조화된 다이어그램은 정확성, 신속한 개발, 자동 확인, 연관성, 표준화를 돕는다.[12] 리 E. 브래서(Lee E. Brasseur)에 따르면, 다이어그램은 텍스트가 있는 드로잉(선화)이며, 개념을 전달하는 선과 도형으로 구성된다. 광의의 드로잉은 생물이나 물체의 사실적 묘사를 포함하지만, 다이어그램은 추상적인 구조를 나타내는 드로잉의 한 종류로서 상황이나 개념의 "본질"을 나타낸다.[10]

2. 1. 광의의 다이어그램

다이어그램은 그래프, 기술 도면, 표 등을 포함하는 시각적 정보 장치 전반을 의미하는 총칭이다.[2] 이러한 맥락에서 다이어그램은 삽화와 유사한 의미를 지닌다. 과학 분야에서 다이어그램은 지도, 선 그래프, 막대 그래프, 공학 청사진, 건축가의 스케치 등과 같이 정보를 추상적으로 나타내는 그림이다.[2]

2. 2. 협의의 다이어그램

다이어그램은 정성적인 데이터나 추상적인 정보, 개념 간의 관계를 선, 화살표, 도형 등의 시각적 요소를 사용하여 표현하는 특정 유형의 시각적 표현이다.

좁은 의미의 다이어그램은 다음과 같은 특징을 갖는다.

  • 시각 콘텐츠 장치의 ''형태''이다.
  • 양적 데이터를 표시하지 않으나, 추상적 정보의 관계를 표시한다.
  • 기하학적 형태를 선과 화살표 등의 시각적 고리들로 연결하는 빌딩블록(building blocks)으로 구성된다.


다이어그램은 표상을 간략화하고, 방법을 캐리커처하여 본질적 의미를 전달하는 것을 목표로 한다.[5] 이러한 단순화된 그림은 종종 일련의 규칙을 기반으로 하며, "우아함, 명확성, 용이성, 패턴, 단순성 및 유효성"으로 특징지을 수 있다.[1] 여기서 우아함은 다이어그램이 "문제에 대한 가장 간단하고 가장 적합한 해결책"인지 여부에 의해 결정된다.[6]

다이어그램은 컴퓨터 그래픽스, 기술적 삽화, 인포그래픽스, 지도, 테크니컬 드로잉보다 추상적인 정보를 보여준다는 점에서 대조를 이룬다.[4]

2. 3. 다이어그램의 특징

다이어그램은 2차원 기하학 심볼을 이용하여 정보를 시각화하는 기술이다. 때때로 2차원 표면에 투사되어 3차원 공간에 시각화되기도 한다.

좁은 의미에서 다이어그램은 컴퓨터 그래픽스, 기술적 삽화, 인포그래픽스, 지도, 테크니컬 드로잉보다 추상적이다. 다이어그램은 다음과 같은 특징을 갖는다.

  • 양적 데이터를 표시하지 않고, 추상적 정보의 관계를 표시한다.
  • 기하학적 형태를 선과 화살표 등의 시각적 고리들로 연결한다.


다이어그램은 표상을 간략화하고, 방법을 캐리커처하며, 본질적 의미를 전달한다.[5] 다이어그램은 우아하고, 명료하며, 평이하고, 모범적이며, 간이하고, 타당하다는 특징을 갖는다.[1] 여기서 우아함은 다이어그램이 "문제에 대한 가장 간단하고 가장 적합한 해결책"인지 여부에 따라 결정된다.[6]

3. 다이어그램의 역사

마이클 프렌들리에 따르면, 시각화의 필요성은 항해와 탐험에 필요한 지도를 만들기 위해 제작된, 별과 다른 천체의 위치를 기록한 표 안의 기하학적 도형에서 처음으로 발생했다. 이러한 기원은 선사 시대로 거슬러 올라가며, 각 고대 문명마다 고유한 양식을 가지고 있었다.[13] 16세기까지 정확한 관측 및 양의 측정을 위한 기법과 기구가 생겨났으며, 이는 시각화가 탄생하는 토대가 되었다. 17세기에는 해석 기하학, 측정 오차 이론, 확률론, 인구 통계, 정치 산술 등에서 큰 이론적 진전과 실질적인 응용이 이루어졌다.[13]

18세기와 19세기에는 인구, 사회, 도덕, 의료, 경제에 관한 통계가 대규모로 수집되기 시작하면서 시각적 사고가 이루어졌다. 윌리엄 플레이페어는 원 그래프, 꺾은선 그래프, 막대 그래프 등 주요 그래프를 만들었으며, 노모그램(계산 도표)은 계산을 지원하기 위해 만들어졌다.

통계학이라는 단어는 국가(state)에서 유래되었으며, 통계학과 지리학의 발전에 따라 수집된 수치 데이터가 지도상에 시각적으로 표현되게 되었다. 이는 현재 주제도(Thematic cartography)라고 불린다.

3. 1. 고대 및 중세

마이클 프렌들리에 따르면, 시각화의 필요성은 항해와 탐험에 필요한 지도를 만들기 위해 제작된, 별과 다른 천체의 위치를 기록한 표 안의 기하학적 도형에서 처음으로 발생했다. 이러한 기원은 선사 시대로 거슬러 올라가며, 각 고대 문명마다 고유한 양식을 가지고 있었다.[13]

3. 2. 16세기 ~ 18세기

16세기에는 정확한 관측 및 측정을 위한 기법과 기구가 발달하면서 시각화의 토대가 마련되었다.[13]

17세기에는 해석 기하학, 확률론, 인구 통계 등 새로운 학문 분야가 등장하면서 다이어그램의 활용이 확대되었다.[13]

18세기에는 인구, 사회, 도덕, 의료, 경제에 관한 통계가 대규모로, 그리고 정기적으로 수집되기 시작했으며, 행정 계획 및 그 정당성을 검증하기 위한 이러한 대량 데이터의 유용성이 인식되면서 시각적 사고가 이루어졌다. 다이어그램은 수학적 증명과 함수를 설명하는 데에도 사용되었으며, 노모그램(계산 도표)은 계산을 지원하기 위해 만들어졌다. 수집된 수치 데이터의 특성을 파악하기 위해 다양한 종류의 그래프가 발명되었다. 이러한 그래프를 통해 추세나 분포를 쉽게 이해하고 전달할 수 있게 되었으며, 시각 검사도 가능해졌다. 이 중 원 그래프, 꺾은선 그래프, 막대 그래프 등 주요 그래프는 윌리엄 플레이페어에 의해 만들어졌다.

3. 3. 19세기 이후

18세기와 19세기에는 인구, 사회, 도덕, 의료, 경제에 관한 통계가 대규모로, 그리고 정기적으로 수집되기 시작했으며, 행정 계획 및 그 정당성을 검증하기 위한 이러한 대량 데이터의 유용성이 인식되기 시작하면서 시각적 사고가 이루어졌다. 다이어그램은 수학적 증명과 함수를 설명하는 데에도 사용되었으며, 계산을 지원하기 위해 노모그램(계산 도표)이 만들어졌다. 게다가 수집된 수치 데이터의 특성을 파악하기 위해 다양한 종류의 그래프가 발명되었다. 이러한 그래프를 통해 추세나 분포를 쉽게 이해하고 전달할 수 있게 되었으며, 시각 검사도 가능해졌다. 이 중 원 그래프, 꺾은선 그래프, 막대 그래프 등 주요 그래프는 윌리엄 플레이페어에 의해 만들어졌다.[13]

통계학이라는 단어는 국가(state)에서 유래되었으며, 통계학과 지리학의 발전에 따라 수집된 수치 데이터가 지도상에 시각적으로 표현되게 되었다. 현재는 주제도(Thematic cartography)라고 불린다.

4. 다이어그램의 유형

다이어그램은 표현 방식과 목적에 따라 다양하게 분류된다. 크게 논리 다이어그램, 정량적 다이어그램, 도식 다이어그램 등으로 나눌 수 있다.


  • 논리 다이어그램: 항목 간의 관계를 2차원 위치에 표현하고 연결이나 겹침으로 그 관계를 나타낸다. 예를 들어 트리 다이어그램, 네트워크 다이어그램, 순서도, 벤 다이어그램, 존재 그래프 등이 있다.
  • 정량적 다이어그램: 이산적이거나 연속적인 값의 범위를 갖는 두 변수 간의 관계를 보여준다.[8] 히스토그램, 막대 그래프, 원 그래프, 함수 그래프, 산점도 등이 이에 해당한다.
  • 도식 다이어그램: 특정 시스템이나 프로세스의 구조, 작동 방식 등을 시각적으로 표현한다. 예를 들어 인간 염색체를 나타내는 도식, 시간-거리 다이어그램, 분해도, 인구 밀도 지도, 파이오니아 명판, 3차원 다이어그램 등이 있다.


종류설명
--열차 다이어그램
--지하철 노선도
--분해도
--인구 분포도
--파이오니아 탐사선 탑재 금속판



이 외에도 수천 가지의 다이어그램 기술이 존재한다. "다이어그램"이라는 용어는 넓은 의미로 시각적 정보 장치 전체를 지칭하기도 하고, 좁은 의미로는 선, 화살표 등으로 연결된 도형으로 질적 데이터를 표현하는 특정 종류를 가리키기도 한다.

과학에서 다이어그램은 그림이면서 추상적인 정보 표현으로 사용된다. 지도, 선 그래프, 막대 그래프, 공학 청사진, 건축가의 스케치 등이 다이어그램의 예시이다.[2] 다이어그램은 추상적인 정보를 보여준다는 점에서 컴퓨터 그래픽, 기술 삽화, 인포그래픽, 기술 도면과 구별된다.[4]

다이어그램의 본질은 시각적 형식 장치의 ''형태'', 정량적 데이터가 아닌 관계와 추상적인 정보를 보여주는 ''디스플레이'', 선, 화살표 등으로 연결된 기하학적 모양과 같은 ''구성 요소''로 구성된다는 점이다.[1]

4. 1. 논리 다이어그램 (Logical Diagram)

항목 간의 관계를 2차원 위치에 표현하며, 연결이나 중첩을 통해 관계를 나타낸다. 그 예시는 다음과 같다.

4. 2. 정량적 다이어그램 (Quantitative Diagram)

정량적 다이어그램은 이산적 또는 연속적인 값의 범위를 갖는 두 변수 간의 관계를 표시한다.[8]

4. 3. 도식 다이어그램 (Schematic Diagram)

도식 다이어그램은 특정 시스템이나 프로세스의 구조, 작동 방식 등을 시각적으로 표현한다.

이러한 유형의 다이어그램은 일반적으로 Visio 및 Gliffy와 같은 다이어그램 소프트웨어를 사용하여 생성된다.

다이어그램은 사용 또는 목적에 따라 분류될 수도 있다. 예를 들어, 설명 및/또는 사용 방법 다이어그램이 있다.

종류설명
--열차 다이어그램
--지하철 노선도
--분해 조립도
--인구 분포도
--파이오니아 탐사선 탑재 금속판


5. 다이어그램학 (Diagrammatology)

다이어그램학은 다이어그램에 대한 학문적 연구이다. 학자들은 다이어그램이 표현하는 대상과 유사해 보일 수 있지만, 반드시 그럴 필요는 없다고 지적한다. 오히려 다이어그램은 표현 대상과 구조적 유사성만 가질 수 있으며, 이는 종종 찰스 샌더스 퍼스에게 귀속되는 아이디어이다.[7] 구조적 유사성은 다이어그램의 부분과 다이어그램이 나타내는 대상의 부분 간의 매핑, 그리고 이러한 매핑의 속성, 예를 들어 이러한 부분 간의 관계 유지 및 이러한 관계에 대한 사실 측면에서 정의될 수 있다. 이것은 수학의 동형사상 또는 준동형사상 개념과 관련이 있다.[7]

때로는 다이어그램의 특정 기하학적 속성(예: 어떤 점이 더 가까운지)이 다이어그램이 나타내는 대상의 속성에 매핑될 수 있다. 반면에 다이어그램에서 객체의 표현은 지나치게 구체적일 수 있으며, 다이어그램에서 참인 속성이 다이어그램이 나타내는 객체에 대해서는 참이 아닐 수도 있다.[7] 다이어그램은 어떤 제약 조건이 유사한지에 따라 다이어그램에서 시각적 사고를 통해 추론이 이루어지도록 하는 인지적 확장의 수단으로 작용할 수 있다.[7]

6. 특정 다이어그램 유형 (A-Z)

다음은 다양한 분야에서 활용되는 특정 다이어그램 유형들을 알파벳 순서(A-Z)로 나열한 것이다.

; A



; B

; C

  • 캐롤 다이어그램
  • 지도 그림
  • 촉매 사이클
  • 컴퓨터 네트워크 다이어그램
  • 화학 반응식
  • 컬리 화살표 다이어그램
  • 범주론 다이어그램
  • 원인 결과 다이어그램
  • 코드 다이어그램
  • 회로도
  • 클래스 다이어그램 - UML 1/9
  • 거미집 다이어그램
  • 협업 다이어그램 - UML 2.0
  • 가환도
  • 비교 다이어그램
  • 구성 요소 다이어그램 - UML 3/9
  • 복합 구조 다이어그램 - UML 2.0
  • 개념도
  • 별자리 다이어그램
  • 컨텍스트 다이어그램
  • 제어 흐름 다이어그램
  • 상호 기능 흐름도


; D

  • 데이터 모델 다이어그램
  • 데이터 흐름도
  • 데이터 구조 다이어그램
  • 덴드로그램
  • 종속성 다이어그램
  • 배포 다이어그램 - UML 9/9
  • 드킨 다이어그램
  • 점 및 교차 다이어그램
  • 더블 버블 맵 - 교육에 사용
  • 드라콘 차트


; E

  • 개체 관계 다이어그램 (ERD)
  • 이벤트 기반 프로세스 체인
  • 오일러 다이어그램
  • 아이 다이어그램 - 수신된 통신 신호의 다이어그램
  • 분해도
  • Express-G


; F

  • 족보
  • 페르미 다이어그램
  • 흐름도
  • 흐름 공정 차트
  • 자유 물체도


; G

; H

  • 하세 다이어그램
  • HIPO 다이어그램


; I

; J

; K

  • 카르노 맵
  • 운동학 다이어그램
  • 매듭 다이어그램


; L

; M

  • 메시지 시퀀스 차트
  • 마인드 맵 - 학습, 브레인스토밍, 기억, 시각적 사고 및 문제 해결에 사용
  • 민코프스키 시공간 다이어그램
  • 분자 오비탈 다이어그램
  • 동작 다이어그램


; N

  • N2
  • 나시-슈나이더만 다이어그램 또는 구조도 - 구조적 프로그래밍 표현
  • 노모그램
  • 네트워크 다이어그램


; O

; P

  • 패키지 다이어그램 - UML 4/9 및 SysML
  • 파라메트릭 다이어그램 - SysML
  • PERT
  • 페트리 망 - 주석이 있는 방향 이분 그래프로 분산 시스템의 구조를 보여줌
  • 계통수 - 계통 발생을 나타냄 (유기체의 그룹 간의 진화적 관계)
  • 배관 및 계장 다이어그램 (P&ID)
  • 상태도 - 고체/액체/기체 정보를 표시하는 데 사용
  • 플랜트 다이어그램
  • 압력 부피 다이어그램 - 엔진 분석에 사용
  • 푸르베 다이어그램
  • 공정 흐름도 또는 PFD - 화학 공학에서 사용
  • 프로그램 구조 다이어그램


; R

  • 레이더 차트
  • 방사형 다이어그램
  • 요구 사항 다이어그램 - SysML에서 사용
  • 리치 픽처
  • R-다이어그램
  • 라우팅 다이어그램


; S

; T

  • 디지털 타이밍 다이어그램
  • 타이밍 다이어그램
  • TQM 다이어그램
  • 트리 구조
  • 트리맵


; U

; V

; W

  • 워니에-오어
  • 쐐기 대시 다이어그램
  • 윌리엇 다이어그램


; Y

; 기타

7. 한국 사회와 다이어그램

다이어그램은 동작, 프로세스, 사건, 개념을 표현하고, 시각적 사고를 돕는 수단으로 의사 결정 과정에서 활용된다.[12]

리 E. 브래서는 다이어그램을 텍스트와 함께 개념을 전달하는 선과 도형으로 구성된 드로잉(선화)으로 정의했다. 그는 다이어그램이 추상적인 구조를 나타내며, 상황이나 개념의 "본질"을 보여준다고 보았다.[10]

7. 1. IT 분야

다이어그램은 동작, 프로세스, 사건, 개념을 표현하는 데 적합하며, 시각적 사고를 선호하는 사람들에게 유용한 도구이다. 의사 결정 과정에서 활용되며, 프로그래머에게는 구조화된 다이어그램을 통해 정확성, 신속한 개발, 자동 확인, 연관성, 표준화를 돕는다[12]。

7. 2. 교육 분야

리 E. 브래서는 다이어그램을 텍스트가 있는 드로잉(선화)으로 정의하며, 개념을 전달하는 선과 도형으로 구성된다고 설명한다.[10] 그는 다이어그램이 추상적인 구조를 나타내는 드로잉의 한 종류이며, 상황이나 개념의 "본질"에 가까운 것을 제공한다고 보았다.[10]

다이어그램과 차트는 동작, 프로세스, 사건, 개념을 표현하는 데 적합하며, 시각적 학습을 선호하는 사람들에게 유용한 사고 수단을 제공한다.

7. 3. 비즈니스 분야

다이어그램과 차트는 동작, 프로세스, 사건, 개념을 표현하는 데 적합하며, 시각적 정보를 선호하는 사람들에게 생각을 정리하는 시각적 도구를 제공하여 의사 결정 과정에서 활용된다.[12]

리 E. 브래서에 따르면, 다이어그램은 텍스트가 있는 드로잉(선화)이며, 개념을 전달하는 선과 도형으로 구성된다. 이는 추상적인 구조를 나타내는 드로잉의 한 종류로, 상황이나 개념의 "본질"을 보여준다고 할 수 있다.[10]

7. 4. 기타 분야

다이어그램과 차트는 동작, 프로세스, 사건, 개념을 표현하는 데 적합하다. 또한 시각적인 정보를 선호하는 많은 사람들에게 생각을 돕는 시각적 수단을 제공한다. 이들은 의사 결정 과정에서 사용된다. 프로그래머에게 구조화된 다이어그램은 정확성, 신속한 개발, 자동 확인, 연관성, 표준화를 돕는다[12]。

리 E. 브래서에 따르면, 다이어그램은 텍스트가 있는 드로잉(선화)이며, 개념을 전달하는 선과 도형으로 구성된다. 넓은 의미의 드로잉은 생물이나 물체의 사실적 묘사를 포함하지만, 다이어그램은 (상황에 따라 달라지는 세부 사항을 나타내기 위해서가 아니라) 추상적인 구조를 나타내기 위한 드로잉의 한 종류이다. 상황이나 개념의 "본질"에 가까운 것을 제공하는 것이라고 생각할 수 있다[10]。

참조

[1] 서적 Information: A Historical Companion Princeton University Press 2021
[2] 문서 "Introduction to Diagrammatic Reasoning" http://cs.hartford.e[...] 1997
[3] 논문 Diagrammatic information: techniques for exploring its mental representation and processing
[4] 서적 Visualizing technical information: a cultural critique Baywood Pub
[5] 서적 "The Didactic and the Elegant: Some Thoughts on Scientific and Technological Illustrations in the Middle Ages and Renaissance" University of Toronto Press 1996
[6] 서적 Using charts and graphs: 1000 ideas for visual persuasion https://archive.org/[...] Bowker
[7] 서적 Studies in Diagrammatology and Diagram Praxis https://www.worldcat[...] College Publications 2010
[8] 문서 "Introduction to Diagrammatic Reasoning" http://zeus.cs.hartf[...] 1997
[9] 논문 Diagrammatic information: techniques for exploring its mental representation and processing
[10] 서적 Visualizing technical information: a cultural critique Baywood Pub
[11] 서적 Using charts and graphs: 1000 ideas for visual persuasion Bowker
[12] 서적 Diagramming techniques for analysts and programmers Prentice-Hall
[13] 문서 "Milestones in the history of thematic cartography, statistical graphics, and data visualization" http://www.math.york[...] 2008
[14] 문서 HIPO diagram http://yourdon.com/s[...]


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