[1주1장 CS] 컴퓨터는 어떻게 문자를 나타낼까?

서론

이번 주의 주제, “컴퓨터는 어떻게 문자를 나타낼까?”입니다.

인코딩/디코딩

컴퓨터는 문자를 바로 처리할 수 없습니다. 컴퓨터가 직접적으로 처리할 수 있는 것은 이진수 뿐입니다. 따라서 우리가 문자를 표현하기 위해서는 문자를 숫자로 표현하고, 그 반대도 할 수 있어야 합니다. 그 방법을 뭐라고 부를까요?

컴퓨터과학 분야에서 문자와 같은 데이터를 바이너리[0과 1로 데이터를 나타내는 방법]로 바꾸는 방법이나 규칙을 인코딩[Encoding; 암호화, 부호화]이라고 합니다. 반대말은 디코딩[Decoding; 복호화]입니다.

컴퓨터가 처리할 수 있는 이진수로 문자를 표현하기 위해서 문자마다 해당하는 숫자를 할당해둡니다. 우리는 그 규칙에 따라서 문자를 숫자로 인코딩하고, 그 역으로 숫자를 다시 문자로 디코딩하는 것이죠. 이제 그 대표적인 규칙들을 알아봅시다.

대표적인 인코딩들

아스키 코드(ASCII)

아스키 코드는 미국 ANSI[American National Standards Institute; 미국 국가표준 협회]에서 정보 처리, 교환 시스템 등을 위해서 만든 7비트의 문자와 코드 집합으로, 128개의 제어 문자와 숫자, 일반적인 문자와 기호들, 그리고 그들에 해당하는 부호를 정의합니다[1].

아스키 코드는 컴퓨터를 비롯한 장치에 널리 사용되며, 유니코드와 같은 다른 인코딩에도 영향을 주었습니다. 하지만 다른 언어를 표기하기에는 어려움이 있었기에 8비트 확장 등이 등장하기도 했습니다.

아스키 코드표를 확인하려면 위키백과를 참고하세요.

EUC-KR/CP949

EUC-KR은 보통 아스키 코드^[*1]와 KS X 1001을 같이 사용하는 인코딩을 말합니다[2]. 사실 이 인코딩은 한국 외에서는 거의 사용되지 않는 인코딩이지만, 한국에서는 아직도 그 영향력이 남아 있습니다. 이 인코딩은 한글 문자 전부를 표현할 수는 있지만(한글 채움 문자), 대부분은 한글 채움 문자를 구현하지 않아 완성형 낱자 2350자만 표현할 수 있습니다.

CP949는 EUC-KR의 확장판으로, EUC-KR에서 표현할 수 없는 한글 완성형 낱자 모두를 표현할 수 있습니다. 한국어 원도우에서는 여전히 사용되는 인코딩입니다.

원도우에서는 지역 별로 CP949나 Shift_JIS처럼 국가별로 다른 인코딩을 사용하기도 합니다. 지역 설정에서 “Beta: 세계 언어 지원을 위해 Unicode UTF-8 사용”을 사용할 수 있지만, 아직 기본 설정은 아닙니다. 이로 인해 호환성 문제가 발생하고, 문자가 깨지기도 합니다.

유니코드

유니코드는 범용적인 문자 인코딩 표준으로, 지역별로 인코딩이 파편화되는 일 없이 다국어 텍스트를 일관적으로 인코딩할 수 있습니다. 유니코드는 HTML과 XML의 기본 인코딩이기도 합니다[3].

유니코드를 표현하는 방식은 크게 32비트 형태인 UTF-32와 16비트 형태인 UTF-16, 그리고 가장 널리 쓰이는 8비트 형태인 UTF-8이 있습니다. UTF-8은 아스키 코드와도 일부 호환됩니다[3].

유니코드는 한글 완성형 낱자 모두, 그리고 조합형을 통해 옛한글까지도 표현할 수 있습니다.

예시

간단히 Python으로 아스키 코드와 유니코드, 그리고 EUC-KR을 인코딩, 디코딩하는 예시를 보겠습니다.

> import codecs
> print(ord('A')) # 아스키 코드 인코딩
65
> print("%d U+%X" % (ord('가'), ord('가'))) # 유니코드 인코딩
44032 U+AC00
> print(codecs.encode('가', 'euc-kr').hex().upper()) # EUC-KR 인코딩
B0A1
> print(chr(65)) # 아스키 코드 디코딩
A
> print(chr(0xac00)) # 유니코드 디코딩
가
> print(codecs.decode(bytes.fromhex('B0A1'), 'euc-kr')) # EUC-KR 디코딩
가

> import codecs
> print(ord('A')) # 아스키 코드 인코딩
65
> print("%d U+%X" % (ord('가'), ord('가'))) # 유니코드 인코딩
44032 U+AC00
> print(codecs.encode('가', 'euc-kr').hex().upper()) # EUC-KR 인코딩
B0A1
> print(chr(65)) # 아스키 코드 디코딩
A
> print(chr(0xac00)) # 유니코드 디코딩
가
> print(codecs.decode(bytes.fromhex('B0A1'), 'euc-kr')) # EUC-KR 디코딩
가

같은 글자 가도 인코딩 방식에 따라서 다르게 표현되는 것을 알 수 있습니다. 유니코드에서는 U+AC00으로 표현되고, EUC-KR에서는 B0A1으로 표현됩니다. 이렇게 인코딩은 문자를 변환하는 방법을 정의합니다.

정리

• 컴퓨터는 이진법만 처리 → 문자를 숫자로 표현해야 함
• 인코딩: 문자 → 숫자, 디코딩: 숫자 → 문자
• 대표적인 인코딩들
  • 아스키 코드: 7비트 문자 집합, 128개 문자 → 영어, 숫자, 기호.
  • EUC-KR/CP949: 아스키 코드 + KS X 1001, 한글 완성형 낱자 2350자.
  • 유니코드: 범용 문자 인코딩 표준, UTF-8, UTF-16, UTF-32 등으로 표현 가능. 모든 한글 완성형, 조합형, 옛한글 표현 가능.

용어

label

바이너리

0과 1로 데이터를 나타내는 방법

label

인코딩

Encoding; 암호화, 부호화

label

디코딩

Decoding; 복호화

label

ANSI

American National Standards Institute; 미국 국가표준 협회

@misc{devngho202520250405weeklycscharincomputers,
  author       = {Yu, Dongho},
  title        = {컴퓨터는 어떻게 문자를 나타낼까?},
  howpublished = {\url{https://ngho.dev/posts/20250405-weekly-cs-char-in-computers}},
  year         = {2025},
  month        = {apr},
  note         = {Accessed: 2025-04-26}
}

@misc{devngho202520250405weeklycscharincomputers,
  author       = {Yu, Dongho},
  title        = {컴퓨터는 어떻게 문자를 나타낼까?},
  howpublished = {\url{https://ngho.dev/posts/20250405-weekly-cs-char-in-computers}},
  year         = {2025},
  month        = {apr},
  note         = {Accessed: 2025-04-26}
}