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[섭섭박사의 메이커 스쿨] 모스 전신기

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2018년 12월 15일 14:00 프린트하기

 

따르릉~, 따르릉~♪♬ 섭섭박사님에게 한 통의 전화가 걸려왔어요.

“여보세요~?” 

“뚜뚜뚜, 뚜우뚜우뚜우, 뚜뚜뚜” 

 

전화를 받자마자 알 수 없는 전자음이 들리더니 바로 끊겨버렸지요. 새로운 유형의 스팸 전화일까요? 혹은 외계인이 보낸 비밀 신호? 전자음의 정체는 대체 무엇일까요? 섭섭박사님과 함께 알아봐요.

 

 

 

섭섭박사님이 들으신 전자음은 ‘모스 부호’예요. 미국의 예술가였던 사무엘 모스는 1837년 모스 부호를 발명했어요. 이후 1844년 모스 부호는 미국 볼티모어와 워싱턴 D.C 간 통신에서 처음 시연되었고, 160년 이상 통신 언어로 쓰였지요.

 

사무엘 모스(위 사진)는 연락을 받지 못해 아내의 임종을 지키지 못한 것이 계기가 되어 모스 전신기와 부호를 발명했다. Smithsonian 제공
사무엘 모스(위 사진)는 연락을 받지 못해 아내의 임종을 지키지 못한 것이 계기가 되어 모스 전신기와 부호를 발명했다. Smithsonian 제공

모스 부호는 짧은 점(·)과 긴 선(-)을 사용해 문자와 숫자, 기호를 표현해요. 예를 들어 알파벳 ‘A’에 대응하는 모스 부호는 (·-)이고, 한글 ‘ㄱ’은 (·-··), 숫자 ‘0’은 (- - - - -)지요. 모스는 처음 부호를 만들 때 영어 단어에 가장 많이 들어 있는 알파벳인 ‘e’를 가장 짧은 부호 (·)로 정했어요. 전체 부호의 길이를 줄여 전송하기 쉽도록 한 거예요. 한글 모스 부호에도 이 규칙을 그대로 적용해 가장 많이 사용하는 모음인 ‘ㅏ’를 (·)로 정했답니다.

 

짧은 점(·)과 긴 선(-) 두 가지로 문자를 나타내 이진법으로 오해할 수 있지만, 모스 부호는 삼진법에 속해요. 아무 소리도 들리지 않는 간격도 의미를 지니기 때문이지요. 문자와 문자 사이는 점 세 번과 똑같은 정도로 간격을 띄고, 영어는 단어마다 점 일곱 번, 한글은 단어마다 점 다섯 번에 해당하는 간격을 띄어야 한답니다.

 

● 모스 전신기 만드는 방법

 

 

 

미션 1. 신호를 보내는 전신기의 비밀

 

모스 부호를 전송하는 ‘모스 전신기’를 발명한 건 사무엘 모스지만, 아이디어를 제공한 조지프 헨리, 통신 성능을 개선한 알프레드 베일의 도움이 없었다면 전신기를 만들어내지 못했을 거예요.

 

모스 전신기는 철심에 코일을 감은 전자석이 전류에 따라 움직이는 원리를 이용해요. 전신기 한쪽 끝에 전선을 연결하고, 본체에 달린 버튼을 짧게(·) 또는 길게(-) 누르면 상대편 전신기로 전류가 이동하며 각각 짧게 또는 길게 흘러요. 그럼 전자석이 움직이며 상대편 전신기에서는 짧고 긴 소리가 나거나, 종이에 점(·)과 선(-)이 그려진답니다.  

 

실제 통신에 사용했던 모스 전신기. Smithsonian Institution(F) 제공
실제 통신에 사용했던 모스 전신기. Smithsonian Institution(F) 제공

섭섭박사님과 함께 만든 전신기는 부호를 입력할 때 손으로 누르는 막대기와 이와 맞닿는 바닥 부분에 전류가 흐르는 테이프를 붙여 막대기와 바닥이 맞닿는 시간만큼 전류가 흐르도록 했어요.

 

미션 2. 아두이노로 컴퓨터와 연결하라!

 

이번 수업시간에 만든 전신기에는 실제 ‘모스 전신기’에는 없는 부품이 하나 있어요. 바로 작은 컴퓨터라 불리는 ‘아두이노’지요. 아두이노는 2005년 이탈리아 마시모 반지 교수가 교육용으로 개발한 도구로, 다양한 센서나 부품을 연결하고 프로그램을 적용해 간단한 로봇이나 스마트 기기 등을 만들 수 있지요. 

 

 

친구들은 코딩 교육 강사인 강영주 선생님의 도움을 받아 모스 전신기와 컴퓨터를 연결했어요. 그 다음 모스 부호를 문자로 바꿔 주는 컴퓨터 프로그램을 켰지요. 키보드로 ‘HI’를 입력한 후, ‘코드 바꾸기’ 버튼을 눌렀더니 전신기에선 LED가 반짝거렸어요. HI와 대응되는 모스부호 ‘····(H)’, ‘··(I)’에 맞춰 네 번 깜빡인 다음 잠깐 쉬었다 두 번 깜빡였지요. 반대로 전신기를 눌러 모스 부호를 입력하면 컴퓨터 화면에 해당 문자가 나타났답니다.

 

 

기자단 친구들은 완성한 모스 전신기로 두 명씩 짝을 이뤄 여러 게임을 즐겼어요. 그중 하나는 ‘SOS’와 대응되는 모스 부호를 가장 빠르고 정확하게 입력하는 사람을 뽑는 게임이었지요. 친구들은 컴퓨터에 제대로 SOS 문자가 나타나는지 확인해 승자를 가렸어요.

 

우승을 차지한 이민석 친구는 “짧은 음과 긴 음을 정확히 누르고, 문자와 문자 사이의 간격을 지키는 것이 익숙치 않아 여러 번 실패했다”며, “게임을 계속 하다 보니 모스 부호에 익숙해진 것 같다”고 소감을 밝혔어요.

 

컴퓨터에 문자를 입력하면 대응하는 모스 부호가 LED에 나타난다.
컴퓨터에 문자를 입력하면 대응하는 모스 부호가 LED에 나타난다.

또 각 팀이 입력한 모스 부호를 듣고 어떤 알파벳인지 맞추는 게임을 하며 모스 부호를 해독하는 연습도 해 봤어요.

 

수업을 마친 김민서 친구는 “아두이노에 여러 전선을 연결하는 것이 조금 헷갈렸지만, 암호를 입력하고 해독하는 멋진 장치를 만들 수 있어 좋았다”며, “집에 가서도 친구들과 게임을 해 보고 싶다”고 소감을 밝혔어요.

 

관련기사 : 어린이과학동아 23호(2018.12.1 발행) '섭섭박사의 메이커스쿨'

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