2장. 모스, 점과 선으로 쪼개다
만화로 보는 요약 — 먼저 읽어보세요
모스는 점과 선의 가변 길이로 자주 쓰는 글자를 짧게 보내지만, 기계가 글자를 구분하려면 반드시 간격이라는 경계가 필요하다.
면접 실전 질문: ① 모스 부호가 빈도를 반영한 방식은? ② 가변 길이 부호의 장점은? ③ 왜 글자 사이 간격이 필요한가?
배경 — 켜짐과 꺼짐, 딱 두 가지
19세기, 전선이 도시를 잇기 시작합니다. 전선으로 할 수 있는 건 딱 하나였어요. 전류를 흘리거나(켜짐), 끊거나(꺼짐). 그게 전부입니다. 색도 없고, 모양도 없고, 각도도 없어요.
1장의 봉화는 그래도 “개수”라는 여유가 있었죠. 그런데 전선엔 켜짐/꺼짐 두 가지밖에 없습니다. 이 빈약한 두 상태로, 알파벳 26자와 숫자와 문장부호를 전부 실어 날라야 해요. 어떻게 하면 될까요?
스토리 — 짧은 신호, 긴 신호
새뮤얼 모스와 동료 앨프리드 베일의 답은 우아했습니다. 켜짐의 길이를 두
가지로 나누자. 짧게 켰다 끄면 점(·), 길게 켰다 끄면 선(—). 이 점과 선을
조합해 글자마다 고유한 패턴을 배정한 거예요. A는 ·—, B는 —···, S는 ···,
O는 ———. 그 유명한 조난 신호 SOS가 ··· ——— ···인 이유죠. (여기 적은 부호는
오늘날 쓰는 국제 표준(International Morse) 이고, 모스·베일의 원안을 뒤에 다듬은
것입니다. SOS 조난 신호도 20세기 초 국제 규약에서 정해졌고요.)
여기서 진짜 영리한 부분이 나옵니다. 모든 글자를 같은 길이로 만들지 않았어요. 자주
쓰는 글자는 짧게, 드문 글자는 길게 배정했습니다. 영어에서 제일 많이 나오는 E는 점
하나(·), T는 선 하나(—)로 제일 짧아요. 반대로 잘 안 쓰는 Q는 ——·—로 길죠.
전해지는 이야기로는, 베일이 이 빈도를 알아내려고 인쇄소의 활자 통을 뒤졌다고 합니다.
많이 닳은 활자 칸이 곧 자주 쓰는 글자였으니까요.
왜 이렇게 했을까요? 자주 쓰는 걸 짧게 하면 전체적으로 더 빨리 보낼 수 있으니까요. 1초라도 아끼려는, 아주 실용적인 최적화였습니다.
핵심 — 두 기호, 가변 길이, 그리고 한계
모스 부호를 인코딩의 눈으로 보면 두 가지 강점과, 결정적 약점 하나가 보입니다.
- 딱 두 기호로 모든 글자. 점과 선, 본질적으로 켜짐/꺼짐. 이게 훗날 컴퓨터의
0과1로 이어지는 이진(binary)의 먼 조상입니다. 세상 모든 글자를 단 두 개의 기호 조합으로 표현할 수 있다는 발상이 여기서 실증됐어요. (점·선은 뜻을 나르는 데이터 기호, 사이의 간격은 그 경계를 나누는 구분자 — 역할이 다릅니다.) - 가변 길이 + 빈도 최적화. 글자마다 신호 길이가 다르고, 자주 쓰는 걸 짧게 한다. “많이 나오는 걸 짧게 부호화한다”는 이 아이디어는 뒷날 데이터 압축과 UTF-8의 가변 길이(자주 쓰는 ASCII는 1바이트, 드문 글자는 여러 바이트)로 이어지는 사상의 씨앗이에요.
코드로 흉내 내 볼까요.
MORSE = {"S": "...", "O": "---", "E": ".", "T": "-"}
def encode(text): return " ".join(MORSE[c] for c in text)
print(encode("SOS")) # ... --- ...그런데 여기서 모스의 결정적 한계가 드러납니다. 위 코드에서 저는 글자 사이에 공백을
넣었어요(" ".join). 왜냐면 안 그러면 ...---...이 붙어버려서, 이게 SOS인지
EEETTTEEE(. . . — — — . . .)인지 구분할 수가 없거든요.
가변 길이의 저주입니다. 글자마다 길이가 다르니, 어디서 한 글자가 끝나고 다음이 시작되는지 알 수가 없어요. 그래서 모스는 반드시 글자 사이에 간격을, 단어 사이에 더 긴 간격을 둬야 합니다. 사람이 귀로 듣고 손으로 칠 땐 이 간격을 리듬으로 자연스럽게 처리하지만, 기계는 이 모호함을 싫어합니다. “정확히 몇 칸이 글자 경계인가?”를 기계가 매번 판단하긴 번거롭거든요.
즉 모스는 사람에게 최적화된 인코딩이었어요. 점과 선, 빈도 최적화까지 갔지만, 기계가 자동으로 척척 처리하기엔 경계가 흐릿했습니다. 전신 기사의 숙련된 귀와 손에 기대는 방식이었죠.
정리
- 전선은 켜짐/꺼짐 두 상태뿐. 모스는 켜짐의 길이(점·선) 로 이 둘을 늘려 글자를 실었다.
- 인코딩 관점 3가지: ① 두 기호로 모든 글자(이진의 조상) ② 가변 길이 + 빈도 최적화
(자주 쓰는
E·T를 짧게 → 데이터 압축·UTF-8 가변 길이의 사상적 조상) ③ 가변 길이라 글자 경계가 모호해 간격(구분자)이 필요하다. - 그래서 모스는 사람에게 최적화됐지만, 기계 자동 처리엔 불편했다.
생각해볼 질문: 경계가 흐릿한 게 문제라면, 아예 모든 글자를 똑같은 길이로 만들면 어떨까요? “이 신호는 무조건 5칸짜리”라고 못 박으면, 기계는 5칸씩 뚝뚝 끊어 읽기만 하면 되잖아요. 빈도 최적화라는 영리함을 포기하는 대신 기계가 편한 길 — 고정 길이 부호의 시대로 갑니다.