2์ง์ 10์ง์ ๋ณํ๊ธฐ๋?
2์ง์ 10์ง์ ๋ณํ๊ธฐ๋ 0๊ณผ 1๋ง์ผ๋ก ํํ๋ 2์ง์(base 2)๋ฅผ ์ฐ๋ฆฌ๊ฐ ์ผ์์์ ์ฐ๋ 10์ง์(base 10)๋ก ๋ฐ๊ฟ์ฃผ๋ ๋๊ตฌ์ ๋๋ค. ์ปดํจํฐ๋ ๋ชจ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ 2์ง์๋ก ์ ์ฅํ๊ณ ์ฒ๋ฆฌํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ์์ ๋นํธ ๊ฐ์ด๋ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ๋คํ, ๋คํธ์ํฌ ๋ง์คํฌ, ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ์ถ๋ ฅ๊ฐ์ ์ฌ๋์ด ์ฝ๊ธฐ ์ฌ์ด ์ซ์๋ก ํ์ธํ๋ ค๋ฉด 10์ง์ ๋ณํ์ด ๊ผญ ํ์ํฉ๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
์
๋ ฅ๋์ 2์ง์๋ฅผ ์
๋ ฅํ์ธ์. ์๋ฅผ ๋ค์ด 101101์ฒ๋ผ์. ๊ทธ๋ฌ๋ฉด ๋ณํ๊ธฐ๊ฐ 10์ง์ ๊ฐ๊ณผ ํจ๊ป ๋นํธ ์๋ฅผ ์๋ ค์ค๋๋ค. 0์ด๋ 1์ด ์๋ ๋ฌธ์๋ ์๋์ผ๋ก ๋ฌด์๋๋ฏ๋ก, 1011 0101์ฒ๋ผ ๋์ด์ฐ๊ธฐ๋ก ๊ตฌ๋ถ๋ ๊ฐ์ ๊ทธ๋๋ก ๋ถ์ฌ ๋ฃ์ด๋ ๋ฌธ์ ์์ต๋๋ค.
๊ณต์ ํ์ด
๊ฐ 2์ง์ ์๋ฆฌ(๋นํธ)๋ ์ค๋ฅธ์ชฝ ๋๋ถํฐ 0๋ฒ ์๋ฆฌ๋ก ์ธ์์ ๋, 2์ ๊ฑฐ๋ญ์ ๊ณฑ์ ํด๋นํ๋ ์๋ฆฟ๊ฐ์ ๊ฐ์ต๋๋ค. 10์ง์ ๊ฐ์ ๊ฐ ๋นํธ์ ์๋ฆฟ๊ฐ์ ๊ณฑํ ๋ค ๋ชจ๋ ๋ํ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋๋ค.
$$\text{Decimal} = \sum_{i=0}^{n-1} d_i \cdot 2^{\,n-1-i}, \quad d_i \in \text{Binary Number}$$
๋งจ ์ค๋ฅธ์ชฝ ๋นํธ์ ์๋ฆฟ๊ฐ์ \(2^0 = 1\), ๊ทธ๋ค์์ \(2^1 = 2\), ์ด์ด์ \(2^2 = 4\), \(2^3 = 8\) ์์ผ๋ก ์ปค์ง๋๋ค.
์์ ๋ก ๋ณด๋ ๋ณํ
101101์ ๋ณํํด ๋ด
์๋ค. ์ค๋ฅธ์ชฝ๋ถํฐ 1, 2, 4, 8, 16, 32์ ์๋ฆฟ๊ฐ์ ์ ์ฉํ๋ฉด ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
$$(1 \cdot 32) + (0 \cdot 16) + (1 \cdot 8) + (1 \cdot 4) + (0 \cdot 2) + (1 \cdot 1) = 32 + 8 + 4 + 1 = \mathbf{45}$$ ๋ฐ๋ผ์ 2์ง์ 101101์ 10์ง์๋ก 45์ ๋๋ค.
2์ ๊ฑฐ๋ญ์ ๊ณฑ ์์น ๊ฐ์ค์น
์ด์ง์์์ ๊ฐ ๋นํธ๋ 2์ ๊ฑฐ๋ญ์ ๊ณฑ๊ณผ ๊ฐ์ ์์น ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ๊ฐ์ง๋๋ค. ๊ฐ์ฅ ์ค๋ฅธ์ชฝ ๋นํธ(์์น 0)์ ๊ฐ์ค์น๋ \(2^0 = 1\)์ด๊ณ , ์ผ์ชฝ์ผ๋ก ๊ฐ์๋ก ๊ฐ ์์น์ ๊ฐ์ค์น๋ ๋ ๋ฐฐ์ฉ ์ฆ๊ฐํฉ๋๋ค. ์๋์ผ๋ก ๋ณํํ๋ ค๋ฉด ๊ฐ ๋นํธ์ ํด๋น ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ๊ณฑํ๊ณ ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ํฉ๋๋ค:
$$\text{์ญ์ง์} = \sum_{i=0}^{n-1} d_i \cdot 2^{\,i}$$
์ฌ๊ธฐ์ \(i\)๋ ์ค๋ฅธ์ชฝ(์ตํ์ ๋นํธ)๋ถํฐ 0๋ถํฐ ์์ํ์ฌ ์์น๋ฅผ ๋ํ๋ ๋๋ค.
| ๋นํธ ์์น \(i\) | ๊ฑฐ๋ญ์ ๊ณฑ \(2^i\) | ์ญ์ง์ ๊ฐ์ค์น |
|---|---|---|
| 0 | \(2^0\) | 1 |
| 1 | \(2^1\) | 2 |
| 2 | \(2^2\) | 4 |
| 3 | \(2^3\) | 8 |
| 4 | \(2^4\) | 16 |
| 5 | \(2^5\) | 32 |
| 6 | \(2^6\) | 64 |
| 7 | \(2^7\) | 128 |
| 8 | \(2^8\) | 256 |
| 9 | \(2^9\) | 512 |
| 10 | \(2^{10}\) | 1,024 |
| 11 | \(2^{11}\) | 2,048 |
| 12 | \(2^{12}\) | 4,096 |
| 13 | \(2^{13}\) | 8,192 |
| 14 | \(2^{14}\) | 16,384 |
| 15 | \(2^{15}\) | 32,768 |
| 16 | \(2^{16}\) | 65,536 |
8๋นํธ ๋ฐ์ดํธ์ ์ต๋๊ฐ์ \(2^8 - 1 = 255\)์ด๊ณ (8๊ฐ ๋นํธ๊ฐ ๋ชจ๋ 1๋ก ์ค์ ), 16๋นํธ์ ์ต๋๊ฐ์ \(2^{16} - 1 = 65{,}535\)์ ๋๋ค.
๋ ๋ง์ ํ์ด ์์
๊ฐ ์์ ๋ง๋ค ๋ชจ๋ ๋นํธ๋ฅผ ์ ํ์ ์์น ๊ฐ์ค์น์ ์ผ๋ ฌ๋ก ์ ๋ ฌํ๊ณ , ๋นํธ๊ฐ 1์ธ ๊ฐ์ค์น๋ง ์ ์งํ ํ, ์ด๋ค์ ๋ํ์ฌ ์ญ์ง์ ๊ฐ์ ๊ตฌํฉ๋๋ค.
์์ 1: 11111111 (8๋นํธ ๋ชจ๋ ์ค์ )
๋ชจ๋ ๋นํธ๊ฐ 1์ด๋ฏ๋ก ์์น 7๋ถํฐ ์์น 0๊น์ง์ 8๊ฐ ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ๋ชจ๋ ๋ํฉ๋๋ค:
$$128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1$$
ํฉ๊ณ๋ 255์ด๋ฉฐ, ์ด๋ 8๋นํธ ๋ฐ์ดํธ๊ฐ ๋ณด์ ํ ์ ์๋ ๊ฐ์ฅ ํฐ ๊ฐ์ ๋๋ค.
์์ 2: 10000000
๋งจ ์ผ์ชฝ ๋นํธ(์์น 7)๋ง 1์ด๊ณ ๋ค๋ฅธ ๋ชจ๋ ์์น๋ 0์ ๊ธฐ์ฌํฉ๋๋ค:
$$1\cdot128 + 0\cdot64 + 0\cdot32 + 0\cdot16 + 0\cdot8 + 0\cdot4 + 0\cdot2 + 0\cdot1$$
์ด๋ ๋จ์ผ ๊ฐ์ค์น \(2^7\)๋ก ๋จ์ํ๋๋ฉฐ, 128์ ์ป์ต๋๋ค.
์์ 3: 110010101 (9๋นํธ)
๋นํธ๋ฅผ ์์น ๊ฐ์ค์น์ ํจ๊ป ๋ํ๋ด๋ฉด, 1๋นํธ๋ ์์น 8, 7, 4, 2, 0์ ์์นํฉ๋๋ค:
| ๋นํธ | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ์์น | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
| ๊ฐ์ค์น | 256 | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
๋นํธ๊ฐ 1์ธ ๊ฐ์ค์น๋ง ๋ํฉ๋๋ค:
$$256 + 128 + 16 + 4 + 1$$
์ญ์ง์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ 405์ ๋๋ค. ์ญ์ง์๋ฅผ ์ด์ง์๋ก ๋ณํ๊ธฐ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ญ๋ฐฉํฅ์ ํ์ธํ ์ ์์ต๋๋ค. 405๋ฅผ ์ ๋ ฅํ๋ฉด 110010101์ด ๋ฐํ๋๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ ์ ์์ต๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
8๋นํธ๋ก ํํํ ์ ์๋ ๊ฐ์ฅ ํฐ 2์ง์๋? 11111111์ด๋ฉฐ, 10์ง์๋ก๋ 255์ ๋๋ค(\(2^8 - 1\)).
์์ 0์ ๋ถ์ฌ ์ ๋ ฅํด๋ ๋๋์? ๋ค. ์์๋ฆฌ์ 0์ ๊ฐ์ ์ํฅ์ ์ฃผ์ง ์์ต๋๋ค. 0010์ 10๊ณผ ๊ฐ๊ณ , ๋ ๋ค 10์ง์ 2๋ฅผ ๋ํ๋ ๋๋ค.
์์์ ์ด ์๋ 2์ง์๋ ๋ณํ๋๋์? ์๋์. ์ด ๋๊ตฌ๋ ์ ์ ํํ์ 2์ง์๋ง ๋ณํํฉ๋๋ค. ์์์ ์ดํ์ ๊ฐ์ ์ง์ํ์ง ์์ต๋๋ค.