컴퓨터 공학과 이진수(Binary Number)

이진수는 컴퓨터와 기계 그리고 소프트웨어에 근간이 되는 숫자입니다. 어렵지 않기 때문에 쉽게 배울 수 있고 여러 컴퓨터 공학 지식들의 기초가 되기때문에 배우는 것이 좋습니다. 이진수의 계산법은 수가 커질수록 복잡해지지만, 십진법과 비교해서 보면 이해하기편합니다.

십진법은 각 자릿수에 맞춰서 10^2, 10^1 그리고 10^0을 다 더하면 10^2 + 10^1 + 10^0 = 100 + 10 + 1 = 111이 됩니다.

하지만 이진수는 각 자릿수에 맞춰서 2^2, 2^1 그리고 2^0을 다더하면 2^2 + 2^1 + 2^0 = 4 + 2 + 1이 됩니다.

고로 십진수의 111은 10^2 + 10^1 + 10^0 = 100 + 10 + 1 = 111이지만 이진수의 111은 2^2 + 2^1 + 2^0 = 7이 됩니다.

이진수에서 음수를 표현하는 방법은 2가지가 있는데 가장 쉬운 것은 1의 보수입니다.

이진수에서 맨 앞의 자리수가 1이면 음수 그리고 0이면 양수입니다. 이진수 111은 -(2^1 + 2^0) = -(2 + 1) = -3이 되겠죠. 110은 -2, 101은 -1, 100과 000이 0을 뜻합니다.

그리고 2의 보수라는 방법이 있는데 이 경우에는 좀 복잡하게 느껴질 수 있는게 1이 맨 앞에 오면 음수이지만, 이진수 값을 거꾸로 계산하여 전부 다 1인 숫자가 -1을 뜻하고, 음수인 이진수 값을 1씩 키우면 십진수 값이 커집니다. 글로 하면 복잡한데 직접 표를 보면 이해하기 쉽습니다. 장점으로 1의 보수에서 0을 100과 000으로 표현하면 자원낭비가 되는데, 2의 보수는 그 문제를 해결 할 수 있습니다.

일반적으로 2의 보수가 기본으로 쓰이기 때문에 2의 보수 방식의 이진법을 익히는게 좋습니다.