바코드의 원리, 언제 누가 만들었나?

무인 아이스크림 가게에서, 다이소에서, 또 자주 가는 마트에서. 계산하기 위해 바코드로 상품을 읽혀보신 적이 있나요? 붉은색 레이저 불빛이 나오는 곳에 바코드를 읽히면 제품명과 가격이 정확하게 나타납니다. 선물로 받은 기프티콘을 사용할 때도 마찬가지입니다. 이렇게 오늘날 우리는 마트, 도서관, 병원 등 다양한 곳에서 바코드를 쉽게 접할 수 있습니다. 이 단순해 보이는 흑백 막대들이 어떻게 우리 일상에 깊이 자리 잡게 되었는지, 그 발명자와 발명의 역사를 중심으로 바코드의 원리, 또 누가 만들어냈는지를 포함해 체계적으로 살펴볼까요?

상품에 찍힌 바코드

바코드란 무엇인가

바코드는 상품이나 물품의 정보를 자동으로 인식하고 처리하기 위해 고안된 식별 시스템입니다. 이 시스템은 일반적으로 흰색 바탕에 검은색 막대들로 구성된 패턴을 사용하며, 각 막대와 공백의 너비가 다릅니다. 바코드는 이러한 패턴을 통해 숫자나 문자를 코드화하여 정보를 전달합니다. 주로 다양한 산업에서 효율성을 극대화하기 위해 사용됩니다. 바코드는 고유한 식별 번호를 통해 제품의 가격, 제조일, 유통 기한 등의 정보를 포함할 수 있어 다양한 용도로 활용되고 있습니다.

 

바코드의 원리

바코드는 기본적으로 검은 막대와 흰 공백으로 이루어져 있으며, 이들의 조합을 통해 숫자나 문자를 표현합니다. 각 막대와 공백의 너비는 달라서 고유의 패턴을 형성합니다. 일반적으로, 바코드는 세 가지 너비(좁은, 중간, 넓은)를 사용하여 다양한 조합을 만들어냅니다.

 

│바코드 스캐너의 역할

바코드 스캐너는 LED나 레이저를 사용하여 바코드를 비춥니다. 스캐너는 이 빛이 바코드에 반사되는 방식을 감지하여 데이터를 읽습니다. 검은 막대는 빛을 흡수하여 반사되지 않으며, 흰 공백은 빛을 반사합니다. 스캐너는 이 반사된 빛을 감지하여 신호를 생성합니다.

 

│신호 처리

스캐너가 감지한 빛의 반사 신호는 아날로그 신호로 시작됩니다. 이 아날로그 신호는 검은 막대와 흰 공백의 패턴에 따라 강도와 빈도가 다릅니다. 스캐너는 이 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 컴퓨터나 데이터 처리 장치로 전송합니다.

 

│디코딩 과정

디지털 신호는 이진 코드(0과 1)로 변환됩니다. 검은 막대는 0으로, 흰 공백은 1로 표현됩니다. 이 이진 코드는 특정한 규칙에 따라 숫자나 문자로 해독됩니다. 예를 들어, UPC(Universal Product Code) 바코드의 경우, 각 숫자는 고유한 7개의 검은 막대와 흰 공백의 조합으로 표현됩니다.

 

│오류 검출과 수정

바코드는 정확성을 높이기 위해 오류 검출과 수정 메커니즘을 내장하고 있습니다. 이 메커니즘은 바코드를 잘못 스캔했을 때 발생할 수 있는 오류를 식별하고 수정할 수 있도록 도와줍니다. 대표적인 방법으로는 체크섬(checksum)을 사용하는 방식이 있습니다. 체크섬은 바코드의 데이터 부분을 특정한 방식으로 계산하여 추가적인 검증 코드를 생성하는 과정입니다.

 

│데이터 처리와 활용

스캐너가 해독한 바코드 데이터는 컴퓨터 시스템으로 전송되어 다양한 용도로 활용됩니다. 예를 들어, 소매점에서는 바코드를 통해 상품의 가격을 조회하고 재고를 관리하며, 물류 시스템에서는 상품의 이동 경로를 추적하는 데 사용됩니다. 병원에서는 환자의 신원 확인과 약물 관리를 위해 사용됩니다.

 

│다양한 바코드 유형

바코드는 여러 유형이 있으며, 각 유형은 특정 용도와 상황에 맞게 설계되었습니다. 대표적인 바코드 유형으로는 다음과 같습니다.

 

UPC(A) : 소매 상품의 식별에 주로 사용됩니다.

EAN-13 : 국제 상품 번호 체계로, 전 세계적으로 사용됩니다.

Code 39 : 알파벳과 숫자를 모두 포함할 수 있어 산업용으로 많이 사용됩니다.

QR 코드 : 2차원 바코드로, 더 많은 정보를 담을 수 있으며 스마트폰으로 쉽게 스캔할 수 있습니다.

 

노만-조세프-우드랜드와-버나드-실버

발명자와 발명의 역사

바코드의 탄생은 1948년, 미국의 필라델피아에서 시작됩니다. 노만 조세프 우드랜드(Norman Joseph Woodland)와 버나드 실버(Bernard Silver)는 드렉셀 공과대학교에서 함께 공부하던 친구였습니다. 어느 날, 실버는 한 식품점 경영자가 재고 관리의 어려움을 토로하는 것을 듣게 되었습니다. 이 문제를 해결하기 위해 실버는 친구 우드랜드와 함께 고민하기 시작했습니다.

우드랜드는 해변에서 시간을 보내던 중, 모래에 손가락으로 그리던 점과 선에서 영감을 얻었습니다. 모스 부호의 점과 선을 막대 형태로 변환하면 정보를 담을 수 있겠다는 생각이 떠오른 것입니다. 이 아이디어를 바탕으로 두 친구는 바코드의 초기 개념을 구체화하기 시작했습니다.

 

초기-바코드-스캐너와-원형-바코드

 

바코드의 첫 번째 형태는 오늘날과는 달리 원형이었습니다. 이 원형 바코드는 여러 방향에서 스캔이 가능하도록 설계되었지만, 기술적인 한계로 인해 구현에 어려움이 있었습니다. 두 친구는 밤낮을 가리지 않고 연구를 계속했으며, 마침내 1952년 10월 7일, "Classifying Apparatus and Method"라는 이름으로 바코드 관련 특허를 취득하게 됩니다. 특허를 취득한 후에도 상용화까지는 많은 시간이 필요했습니다. 초기 바코드를 읽는 스캐너는 크고 비쌌으며, 정확성 또한 떨어졌습니다. 하지만 이들의 노력은 1970년대에 들어서면서 빛을 발하게 됩니다. 1973년, IBM의 엔지니어인 조지 로어(George Laurer)가 현재 널리 사용되는 직선형 바코드를 개발하며 바코드의 상용화가 본격적으로 시작되었습니다.

 

1974년 6월 26일, 오하이오주의 트로이 마트에서 처음으로 바코드가 상용화되었습니다. 그날, 바코드가 처음으로 스캔된 상품은 Wrigley’s Juicy Fruit 껌이었습니다. 이 사건은 바코드 역사의 중요한 이정표로 남아있습니다. 이후 바코드는 급속도로 발전하였고, 다양한 산업에서 활용되기 시작했습니다. 바코드 시스템은 시간이 지남에 따라 다양한 형태로 진화했으며, 현재는 QR 코드와 같은 2차원 바코드도 널리 사용되고 있습니다. 이로 인해 더 많은 정보를 저장하고, 스마트폰을 통해 쉽게 접근할 수 있게 되었습니다.

 

바코드는 단순한 막대들의 조합으로 보이지만, 그 배경에는 노만 조세프 우드랜드와 버나드 실버의 끊임없는 연구와 도전이 숨어 있습니다. 해변에서 얻은 영감을 바탕으로 시작된 이 혁신적인 기술은 오늘날 우리의 생활을 혁신적으로 변화시켰습니다. 바코드는 단순한 식별 수단을 넘어 효율성과 정확성을 높이는 중요한 기술로 자리 잡았는데요, 앞으로는 물건 살 때 바코드를 찍으면서 한 번쯤 상기해 보셔도 좋을 것 같습니다. 지금까지 바코드의 생성원리와 누가 발명했는지에 관해 알려드렸습니다. 즐거운 하루 보내세요!