오늘 끝나면
릴레이: 딸깍거리는 논리
- ✓릴레이가 전자석으로 접점을 여닫는 스위치라는 걸 동작 순서대로 설명할 수 있음
- ✓접점 직렬·병렬·역접점(b접점)으로 AND·OR·NOT을 만드는 원리를 그릴 수 있음
- ✓릴레이가 왜 느리고 닳는지, 왜 진공관·트랜지스터로 넘어갔는지 말할 수 있음
실습 미션
오른쪽 릴레이 게이트에서 모드를 바꿔가며 입력 네 가지(00·01·10·11)를 다 눌러 출력이 진리표대로 나오는지 확인해 보셈.
성공 조건
- □AND에서 A·B 둘 다 ON일 때만 램프가 켜짐을 확인함
- □OR에서 하나만 ON이어도 켜지고, NOT에서 A를 켜면 오히려 꺼짐을 확인함
- □스위칭 지연 ms 표시를 보고 접점이 물리적이라 느리다는 걸 체감함
전자석 · 접점 · 자동 논리
릴레이: 딸깍거리는 논리
전자석이 사람 손 대신 스위치를 딸깍 누름. 이걸 엮으면 AND·OR·NOT이 됨. 사람 없이 굴러가는 첫 논리 기계의 부품임.
전자석이 사람 손을 대신한다
릴레이는 전자석으로 여닫는 전기 스위치임. 손가락 대신 자석이 누름.
코일에 전류를 흘리면 쇳덩이가 자석이 됨. 전류를 끊으면 자력도 사라짐.
그 자력이 옆의 쇳조각을 끌어당겨 접점을 닫음. 딸깍.
전류를 끊으면 스프링이 도로 떼어냄. 사람이 손 안 대도 켜고 끄는 일이 저절로 됨.
전류를 임계치 아래로 내리면 스프링이 이겨 접점을 도로 떼어냄. 저절로 열림(0)으로 돌아옴.
접점 하나가 0과 1이 된다
접점이 닫히면 전류가 통함(1), 열리면 끊김(0). 스위치 하나가 그대로 한 비트임.
전자석이 켜지느냐(입력 1) 꺼지느냐(입력 0)로 출력 1·0이 정해짐.
여기엔 두 종류가 있음. 평소 열려 있다 당기면 닫히는 a접점, 평소 닫혀 있다 당기면 열리는 b접점.
a접점은 입력을 그대로, b접점은 입력을 뒤집어 내보냄. 이 둘이 모든 논리의 재료가 됨.
a접점은 평소 열림 → 당기면 닫힘. 출력이 입력을 그대로 따름(1→1, 0→0).
엮으면 AND·OR·NOT이 된다
릴레이 하나는 그냥 스위치임. 여러 개를 엮으면 비로소 논리가 됨.
접점을 직렬로 줄세우면 둘 다 닫혀야 전류가 끝까지 감 — AND.
접점을 병렬로 갈래지으면 하나만 닫혀도 전류가 감 — OR.
b접점(평소 닫힘) 하나면 입력을 켤수록 오히려 끊김 — NOT. 이 세 개로 어떤 계산이든 만들 수 있음.
직렬 — 접점을 한 줄로. 둘 다 닫혀야 전류가 끝까지 감.
자동이지만 느리고 닳는다
릴레이는 사람 없이 스스로 켜지고 꺼짐. 그래서 처음으로 자동 계산 기계를 만들 수 있었음.
1941년 추제가 릴레이 2천여 개로 Z3를, 1944년 IBM과 하버드가 수천 개로 Mark I을 굴림.
근데 접점이 진짜로 부딪히는 쇳조각이라 한 번 딸깍에 수 밀리초씩 걸리고, 쓸수록 닳고, 실제로 나방이 끼어 멈춘 적도 있음(버그의 어원).
더 빠르고 안 닳는 스위치가 절실했음. 다음은 진공관, 그다음은 트랜지스터로 넘어감.
- ·쇳조각이 진짜 부딪힘 → 한 번 딸깍에 수 밀리초. 트랜지스터보다 수백만 배 느림.
- ·닿았다 떨어졌다를 반복 → 접점이 닳고 눌어붙음. 수천 개 중 하나만 고장나도 멈춤.
- ·접점 틈에 나방이 끼어 멈춘 적도 있음 — ‘버그(bug)’라는 말의 유래.
그래서 무접점·고속 스위치가 절실했음. 다음 강의 진공관, 그다음 트랜지스터로 넘어감.
직접 릴레이 게이트 굴려보기
스위치 A·B를 토글하면 전자석이 접점을 당기고, 전류 경로가 켜지며 출력 램프가 점등됨.
AND·OR·NOT 모드를 바꿔가며 입력 네 가지(00·01·10·11)를 다 눌러볼 것.
직렬일 땐 둘 다, 병렬일 땐 하나만, 역접점일 땐 끌수록 켜짐 — 앞에서 본 논리가 그대로 보임.
스위칭 지연 ms 표시도 같이 봄. 접점이 물리적이라 느리다는 게 숫자로 찍힘.
A·B 둘 다 ON이어야 ON
전류 없음 — 접점이 스프링으로 떨어져 열림. 손 안 대도 자동으로 돌아옴.