Konrad Zuse의 Z3

Konrad_Zuse_(1992)<콘라드 추제(Konrad Zuse)>

최초의 컴퓨터라고 하면 에니악(ENIAC)을 떠올리는 사람이 많을 것이다.

미국에서 에니악을 만들기 이전에 독일에서는 콘라드 추제((Konrad Zuse, 1910-1995)가 Z시리즈를 만들고 있었다.

베를린 공과대학교에서 공학과 건축을 공부한 추제는 비행기 설계사로 일하면서 복잡한 계산을 해주는 기계를 꿈꾸게 되었다. 1935년 부모님의 아파트에서 시작한 이 연구는 1938년 Z1이라는 기계식 계산기로 결실을 맺게 된다.

z1_nachbau<콘라드 추제와 Z1>

펀칭테이프를 이용하는 이진수 계산기인 Z1은 35mm 필름으로 명령어를 읽어들여 제한적이지만 프로그래밍도 가능했다. 이 후 추제는 2차 세계 대전의 발발로 독일군에 입대하게 되고 독일군의 후원을 받아 1940년 계전기를 이용한 계산기인 Z2를 완성하였다. Z2는 그리고, 1942년 5월 12일 Z3가 공개된다.

z3<Z3>

2진수에 기초를 둔 Z3는 22 비트의 이진 부동 소수점 연산을 할 수 있었고, 전자계전기로 만들어진 연산장치와 기억장치가 달려 있었다. 반복문은 있었지만 조건 분기 명령은 없었다. 그럼에도 불구하고 Z3는 최초의 튜링 완전 머신이었으며, 현대적 의미의 최초의 컴퓨터 중 하나였다. Z3가 튜링 완전 머신이었다는 증명은 안타깝게도 추제 사후인 1998년에 증명되었다.

600px-Turing_machine_1<튜링 머신 개념도>

튜링 완전 머신은 수학자 앨런 튜링이 1936년에 계산하기 위한 기계의 일반적인 개념을 제시한 개념으로 내용은 아래와 같다.

“무한한 저장공간은 무한한 길이의 테이프로 나타나는데 이 테이프는 하나의 기호를 인쇄할 수 있는 크기의 정사각형들로 쪼개져있다. 언제든지 기계속에는 하나의 기호가 들어가있고 이를 “읽힌 기호”라고 한다. 이 기계는 “읽힌 기호”를 바꿀 수 있는데 그 기계의 행동은 오직 읽힌 기호만이 결정한다. 테이프는 앞뒤로 움직일 수 있어서 모든 기호들은 적어도 한번씩은 기계에게 읽힐 것이다.”

2차대전 중 연합국의 폭격으로 Z1이 소실되는 등의 사건으로 영국과 미국에서는 추제의 연구를 잘 알지 못했다. 그러나 IBM은 전쟁 직후인 1946년 추제의 특허를 구입한 기록이 있어 그의 연구에 대해 알고 있었던 것으로 추정된다.

 

참고 자료

  • [인사이드IT] 콘라드 추제와 獨 컴퓨터, NextDaily, 2011. 3. 8
  • [알아봅시다] 콘라드 추제와 Z 시리즈, 디지털 타임스, 2008. 1. 31
  • 위키백과, “콘라드 추제”
  • 위키백과, “컴퓨터의 역사”
  • 나무위키, “튜링 머신”