에이다 러브레이스가 컴퓨터를 상상했던 방법: 존재하기 1세기 전

작성자 WonderBooks · 2026년 4월 3일

1843년, 에이다 러브레이스는 최초의 컴퓨터 프로그램으로 인정받는 것을 작성했습니다. 이 프로그램은 당시에는 만들어지지 않은 기계를 위한 것이었으며, 그 기계가 상상될 수 있었던 1세기 동안에 쓰여졌습니다.

1837년, 영국의 수학자 찰스 배비지는 해석기관(Analytical Engine)이라고 부르는 것을 설계하기 시작했습니다. 이는 증기 동력으로 작동하고 섬유 산업에서 빌려온 천공 카드로 제어되는 기계 장치로, 지시받은 모든 계산을 수행할 수 있었습니다. 그가 제안한 최초의 계산 기계는 아니었습니다. 이전 설계인 차분기관(Difference Engine)은 고정된 수학 테이블만 계산할 수 있었습니다. 해석기관은 종류가 달랐습니다. 범용적이고 프로그래밍이 가능하며, 다른 지시 세트를 부여하여 다른 결과를 생성할 수 있었습니다. 배비지는 이를 완전히 구축할 자금을 확보하지 못했습니다.

수학자이자 시인 바이런 경의 유일한 적자였던 에이다 러브레이스는 1843년에 해석기관에 대한 이탈리아 엔지니어의 논문을 번역하고 자신의 노트를 추가했습니다. 이 노트는 원본 기사보다 세 배나 길었습니다. 그 안에는 기계가 베르누이 수를 계산하는 단계별 방법이 담겨 있는데, 베르누이 수는 수학 전반에 걸쳐 사용되는 수열입니다. 컴퓨터 역사가들은 이를 범용 컴퓨터를 위해 작성된 최초의 공개된 알고리즘으로 간주합니다. 즉, 이를 실행할 수 있는 하드웨어가 존재하기 전에 작성된 소프트웨어에 대한 설명인 셈입니다. 러브레이스는 또한 배비지 자신보다 더 선견지명 있게, 그러한 기계가 언젠가 숫자 이상의 것, 즉 음악, 이미지, 모든 종류의 기호를 조작할 수 있을 것이라고 썼습니다. 이 아이디어는 1세기 이상이 지나서야 실현될 수 있었습니다.

이 모든 것은 그 시대와 동떨어져 일어난 것이 아닙니다. 대략 18세기 중반부터 19세기 중반까지 영국과 유럽 전역에서 진행된 산업혁명은 해석기관을 상상할 수 있게 만든 원동력이었습니다. 정밀 금속 가공, 증기 동력, 그리고 기계가 한 방 가득한 사람들이 손으로 하던 일을 할 수 있다는 생각에 점점 더 익숙해지는 경제 상황이 그것입니다. 그런 의미에서 배비지의 야망은 기술적으로는 시기상조였지만, 그 시대에 전혀 어긋나지 않았습니다.

천공 카드의 유래

배비지는 천공 카드를 발명하지 않았습니다. 그는 1801년 리옹에서 직조공 조제프 마리 자카르가 시연한 직조기에서 직접 빌려왔습니다. 이 직조기는 천공 카드 체인을 사용하여 기계 직조기가 어떤 실을 들어 올릴지 제어하여, 숙련된 작업자가 매번 손으로 지시하지 않고도 단일 직조기가 정교한 패턴을 짤 수 있게 했습니다. 배비지는 이 아이디어를 천 대신 계산을 제어하는 데 적용했습니다. 카드는 숫자와 그 숫자를 처리하는 지시를 해석기관에 공급하고, 두 번째 반복 가능한 덱은 기계를 다시 이전 지시를 재사용하도록 보낼 수 있었습니다. 이는 오늘날 소프트웨어의 루프 뒤에 있는 기본 아이디어와 같습니다. 러브레이스는 자신의 노트에서 이 연결을 명확히 했습니다. 해석기관이 "자카드 직조기가 꽃과 잎을 짜듯이 대수학적 패턴을 짠다"고 썼습니다. 심지어 기계의 두 주요 부분도 그 시대의 공장에서 이름을 빌려왔습니다. 배비지는 숫자를 저장하는 부분을 스토어(Store)라고 불렀고, 숫자를 처리하는 부분을 밀(Mill)이라고 불렀습니다. 이는 현대 컴퓨터가 메모리와 프로세서라고 부르는 것의 직접적인 조상입니다.

1세기 반 후, 설계의 증명

배비지는 해석기관을 완성할 자금을 확보하지 못했고, 그 후 1세기 이상 동안 그의 설계가 과연 작동했을지, 아니면 빅토리아 시대의 공학 기술이 그가 그린 것을 만들기에 너무 부정확했는지에 대한 의문이 남아 있었습니다. 1985년, 런던 과학 박물관은 이 질문에 직접 답하기 위해 배비지의 초기이자 더 간단한 기계인 차분기관 2호(Difference Engine No. 2)의 버전을 그의 1847-49년 도면만을 사용하여, 그의 생애 동안 달성할 수 있었던 제조 공차만을 적용하여 제작했습니다. 계산 부분은 배비지 탄생 200주년에 맞춰 1991년에 완성되었고, 그가 설계했던 인쇄 메커니즘은 2002년에 추가되었습니다. 그것은 작동했습니다. 8,000개의 부품과 5톤에 달하는 완성된 기계는 오늘날 런던 과학 박물관에서 여전히 작동하고 있습니다. 이는 1830년대부터 미해결로 남아 있던 질문, 즉 배비지가 선구자였는지 여부가 아니라 그의 공학 기술이 실제로 건전했는지 여부에 대한 질문을 종결시켰습니다.

세 가지 관점, 하나의 라이브러리

이 이야기는 WonderBooks 라이브러리 12개 중 세 가지에 걸쳐 있습니다. 인물, 기계, 그리고 시대 각각이 자체적인 삽화 이야기로 다루어지며, 어떤 순서로든 읽거나 독립적으로 읽을 수 있습니다.