아날로그(Analog)와 디지털(Digital)의 차이는 무엇일까?

아날로그(Analog)란 어떤 양 또는 데이터를 연속적으로 변환하는 물리량(전압, 전류 등)으로 표현 하는 것이고, 디지털(Digital)은 어떤 양 또는 데이터를 2진수로 표현하는 것을 말합니다. 즉, 아날로그는 곡선의 형태로 정보를 전달하고, 디지털은 1과 0이라는 숫자를 통해 정보를 전달하는 것입니다. 예를들면 아날로그 신호는 전류의 주파수나 진폭 등 연속적으로 변화하는 형태로 전류를 전달하고, 디지털 신호는 전류가 흐르는 상태(1)와 흐르지 않는 상태(0)의 2가지를 조합하여 전달합니다. 디지털 방식은 연속적인 값들을 모두 세분해서 그 세분한 값들을 전부 하나의 값으로 표시합니다. 이를테면 0부터 1사이는 0, 1부터 2사이는 1, 이런 식으로 표시하는 것이지요. 이에 l해 아날로그 방식에서는 0.3은 0.3, 0.327은 0.327 그대로 표시합니다.

디지털의 어원은 디지트(Digit)로서 손가락이란 의미인데, 그것이 변해서 손가락의 폭이란 의미로 되어 길이의 단위로 되었습니다. 즉, 옛 고대 이집트 때는 1디지트가 18.9mm였습니다. 그러다가 점차 손가락이란 의미가 변해서 숫자를 의미하게 되었는데, 옛날 사람들은 손가락으로 물건을 세었으며 물건을 세기 위한 손가락이 숫자 자체를 의미하게 되었습니다.

디지털 제품인 CD(Compact Disk)는 전압이 있는가 없는가를 판별하여 없는 경우를 0, 있는 경우를 1 로 합니다. 이와 같은 숫자나 열을 전기신호, 즉 전류로 나타낼 수 있는데, 0 일때 전기가 흐르지 않게 하고 1일 때 전류를 흐르게 하는 장치가 있으면 간단합니다. CD 표면에도 작은 홈이 있습니다. 이것은 실은 1과 0 입니다. 여기에 레이저 빛을 쪼이면 그 반사를 읽어서 얻을 수 있습니다. 홈이 있으면 난반사 시키고 홈이 없는 곳에서는 스트레이트로 반사 하게 하는 것입니다. CD는 빛의 반사로 음을 읽기 때문에 먼지는 별 문제가 되지 않습니다. 이런 점에서 CD는 확실히 음이 좋지요.

그러나 오디오 세계에서는 CD보다 레코드 쪽이 더 좋은 음을 낼 수 있다는 설도 있습니다. 그 이유를 보면, 인간은 귀만이 아니라 신체 전체로 음을 듣는다고 합니다. 귀로 들을 수 없는 40KHz의 음이더라도 그 음이 흐르면 신체가 반응하여 뇌파에 영향을 준다고 합니다. 그런데 CD는 인간의 귀로 들을 수 있는 범위의 주파수 중에서 약 20Hz부터 20KHz까지의 음만을 낼 수 있지요. 따라서 40KHz의 음까지 녹음할 수 있는 레코드가 CD보다 더 좋은 음을 낼 수 있다는 것입니다.

CD는 음이 차갑고 레코드는 음이 따뜻하다고 하는 사람들도 있습니다.

디지털과 아날로그의 차이점을 가장 잘 나타내 주는 것은 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 시계입니다. 시침과 분침, 초침을 모두 볼 수 있도록 되어 있는 아날로그 방식의 시계 초침은, 각각의 초 표시 사이를 움직이며 그 사이의 연속적인 모든 시간을 가리키고 있습니다. 반면 전자 시계와 같은 디지털 시계는 불연속적으로 시간을 표시합니다. 전자 계산기나 시계 등의 기계에서 현상을 인식하고 표시하는 매체는 전류입니다. 그런데 이것으로 연속적인 값을 표현하기에는 실제로 사용하는 전류가 매우 불안정합니다. 그래서 전류가 흐르고 흐르지 않는 확실한 두 상태로 모든 상황을 대치해 나타내고자 했는데, 이것이 바로 디지털 방식이 등장하게 된 계기입니다. 즉 연속적인 값들을 분류해서 0과 1 (전류가 흐르고, 흐르지 않는)의 조합으로 된 하나의 값으로 나타내고 처리하는 것입니다. 실제로 많은 기계의 내부에서는 디지털 방식으로 일을 처리하고 그 결과물을 사람들에게 보일 때는 사람들이 잘 알아볼 수 있도록 아날로그화해서 보여 주고 있습니다.

그렇다면, 이러한 아날로그 신호처리가 어떠한 면이 부족하기 때문에 디지털 처리를 하려고 하는 것일까? 답은 생각보다 간단하다. 디지털 신호는 위에서 잠시 설명했듯이 0과 1이라는 숫자로만 전송이 되므로 전송, 기록, 수신, 재생 등의 과정에서 이 수치를 오류 없이 읽어내고 다시 원래의 소리와 같이 재현할 수 있기 때문입니다. 아래의 그림과 같이 원래의 소스에 각각 전송과정에서 잡음이 발생했다고 생각을 해봅시다. 아날로그 신호는 필터로 잡음을 제거한다 하더라도 왜곡된 신호를 원래의 신호로 복원한다는 것은 매우 어려운 일이 될 것입이다.

하지만 디지털 처리된 신호를 자세히 살펴보자. 디지털 신호는 단지 0과 1의 값만을 갖는다. 이 신호에 다소의 잡음이 유입된다 하더라도 결국 다른 디지털 장비가 이것을 읽을 때도 0과 1의 값만을 인식하게 된다는 것이다. 쉽게 말해서 0.5와 같은 값은 존재하지 않는 것이다.

디지털 신호의 또 다른 장점중의 하나는 데이터 압축을 들 수 있을 것이다. 현재 모든 디지털 기기에서는 기기에 맞는 압축이 이루어진다고 보아도 무방할 것이다. 디지털 신호는 일반적으로 4:1에서 10:1 이하로 줄여서 기록하고 전송함으로써 기기의 효율성을 높이고 있다.

또, 아날로그 신호는 신호 처리 부품의 노후화에 따른 손실이 높다는 단점을 가지고 있다. 결국 오래 사용하면 미세하게 조정 포인트가 흐트러지게 되고 이러한 이유로 인해서 높은 신뢰성을 기대하기는 어렵다. 반면, 디지털 신호는 전자회로의 이러한 특성이 변화하더라도 그 영향이 출력에 까지는 미치지 않는다. 장비의 신뢰도와 수명 측면에서 아날로그 장비에 비해 효율적이다. 또한, 디지털 장비는 소프트웨어를 통해서 하드웨어를 업그레이드할 수 있으므로 장비에 유연성과 효율성을 보다 극대화할 수 있다.
결국 이러한 디지털의 이점으로 인해서 현재 스튜디오 대다수의 장비는 디지털화 되었으며, 고품질의 음질을 요구하는 방송, 레코딩 스튜디오, 마스터링 스튜디오 등에서 디지털 장비는 필수가 되었다.

우리 생활 속에서도 찾을 수 있습니다. 정육점에 가서 고기를 살 때 정육점 주인은 고기덩어리를 잘라 저울 위에 올려 놓고 무게를 달게 됩니다. 그 저울을 보면 무게를 바늘로 가리키는 저울과 숫자로 표시 되는 저울이 있습니다. 바늘이 숫자를 가리키는 저울은 아날로그 방식이고, 숫자로 무게를 나타내는 저울은 디지털 방식입니다. 아날로그 저울과 디지털 저울은 어느 것이나 숫자를 가리키는 점에서는 같으나, 연속이냐 불연속이냐 하는 점에서 차이가 있습니다.

또, 초침, 분침, 시침이 있는 것은 아날로그 시계이고, 시간을 숫자로 나타내는 것은 디지털 시계입니다. 누가 지금 몇 시냐고 물을 때 아날로그 시계로는 12시 30분 정도라고 감으로 대답해 줄 수 밖에 없습니다. 아날로그 시계로는 12시 30분인지, 12시 29분인지 다소 판단하기 어려울 때가 많습니다. 그렇지만 디지털 시계는 순식간에 지금 몇 시인지 정확하게 시간을 알 수 있습니다. 즉, 아날로그 시계는 직관적으로 알 수 있으나 디지털 시계는 정확한 수치로 순식간에 알 수 있는 것입니다