바코드의 원리가 뭘까?

바코드는 소비자가 상품을 구매하는 상황에서 주로 활용되는데, 상품을 들고 계산대에 가면 점원이 스캐너를 이용해 바코드를 스캔합니다. 그러면 스캐너와 연동된 컴퓨터에 상품 정보가 떠서 정확하고 빠르게 거래할 수 있습니다. 어떤 원리일까요?

바코드는 1948년 당시 대학생이었던 버나드 실버(Bernard Silver)와 그의 친구인 노만 조셉 우드랜드(Norman Joseph Woodland)가 고안했습니다.

바코드는 숫자 0과 1만을 이용하는 수 체계인 이진법의 표시 체계를 이용하는데, 이해를 돕기 위해 기본 바코드 그림을 보면 검은 바탕에 4개의 흰 줄이 있습니다.

가장 왼쪽에 있는 흰 줄을 기준선(1번 선), 그 옆의 선들은 순서대로 2, 3, 4번 선이라고 하겠습니다. 이때 2~4번 선을 검은색 바탕으로 칠한다고 했을 때 형태를 달리할 수 있는 경우의 수는 총 8개입니다.

이를 이진법으로 판독해보면 그림 1은 기준선 외에 3개의 흰 줄이 있으므로 111₍₂₎이라고 할 수 있고, 7(=1×2² + 1×2¹ + 1×2⁰)이란 값을 구할 수 있습니다. 다음으로 그림 6을 보면 3번 선에만 흰 줄이 있으므로 010₍₂₎이라고 할 수 있고, 2(=0×2² + 1×2¹ + 0×2⁰)라는 값을 구할 수 있습니다.

이런 방식으로 모두 판독해보면 그림 1번부터 8번까지 차례대로 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0이란 값이 나오는데, 판독했을 때 입력된 정보를 컴퓨터에 보여주는 것이 바코드의 원리입니다.

이를 위해 스캐너로 바코드에 빛을 비추어 반사되는 정도의 차이를 통해 전기 신호로 바꾸어 판독하는 과정이 필요하고, 바코드가 흑백의 선으로 구성된 이유도 빛의 반사율 차이가 커서 비교 판독하기 쉽기 때문입니다.

여기까지 바코드의 원리는 이해했을 텐데, 바코드에 더 많은 정보를 입력하기 위해서는 흰 줄의 개수를 추가하면 되고, 기본 바코드에서 흰 줄을 하나 더 추가하면 8개(=2³) 더 많은 16개(=2⁴)의 정보를 입력할 수 있게 됩니다.

즉, 흰 줄이 추가될 때마다 입력할 수 있는 정보의 수가 기하급수적으로 늘어나므로 한계를 걱정하지 않아도 되고, 선의 길이와 굵기에 차이를 주는 방식으로도 값을 달리할 수 있습니다.

이와 관련해 기프티콘을 다른 사람에게 일부만 가린 상태로 보여주는 때가 있는데, 만약 바코드가 조금이라도 노출됐다면 길게 늘여서 사용할 수도 있으니 주의해야 합니다.

이런 쪽으로는 단점이 있으나 바코드는 종이 외에도 다양한 재질 위에 인쇄할 수 있고, 일부 손상돼도 어느 정도 판독할 수 있습니다. 무엇보다 제작 비용이 바코드 1개당 약 5원 수준으로 저렴하다는 장점이 있어서 계속 사용하는 중입니다.

바코드와 관련해 조금 더 이야기해보면 우리나라는 표준형 13자리의 KAN(대외적으로는 'EAN KOREA'라고 함.) 코드를 사용합니다.

앞의 숫자 3개는 국가 코드(한국:880)이고, 다음 숫자 4개는 제조업체 코드, 다음 숫자 5개는 상품의 정보가 담긴 코드, 마지막 숫자는 검증번호(체크디지트)로 앞에 나온 바코드 숫자를 조합해서 오류를 검증할 때 쓰입니다.

추가로 QR코드도 바코드와 비슷한 원리입니다. 다만, 지금까지 알아본 바코드가 1차원 바코드라면 QR코드는 2차원 바코드입니다.

1차원 바코드가 세로 방향으로만 정보를 저장할 수 있었다면 2차원 바코드는 가로와 세로 방향에서 정보를 저장할 수 있습니다. 덕분에 바코드 자체에 정보를 입력할 수 있고, 더 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 궁금증이 해결되셨나요?