고등학생을 위한 컴퓨터공학개론

루미너리북스 교육출판 에디팅 팀 지음

루미너리북스 2025년 07월 22일 출간

작품소개

책소개

컴퓨터가 우리 삶의 모든 영역에 스며든 디지털 시대에 컴퓨터공학은 단순한 학문 분야를 넘어 현대 사회를 이해하는 핵심 소양이 되었다. 이 책은 고등학생들이 대학에서 배우는 컴퓨터공학의 전체 영역을 체계적으로 이해할 수 있도록 구성된 입문서이다. 복잡한 이론을 일상생활의 구체적인 사례로 풀어내어 추상적 개념을 직관적으로 파악할 수 있게 하였으며, 파스칼의 계산기부터 현대의 인공지능까지 컴퓨터 기술의 발전 과정을 통해 각 개념이 어떻게 탄생하고 발전해왔는지를 보여준다. 24개 챕터를 통해 컴퓨터공학의 모든 핵심 분야를 다루면서도 고등학생 수준에서 이해할 수 있는 적절한 깊이를 유지하고 있다.

컴퓨터가 0과 1로 모든 정보를 표현하는 원리부터 시작하여 논리회로가 어떻게 복잡한 계산을 수행하는지, CPU와 메모리가 어떤 방식으로 협력하여 프로그램을 실행하는지를 단계별로 설명한다. 십진수를 이진수로 바꾸는 과정, AND와 OR 게이트의 동작 원리, 폰 노이만 구조의 핵심 개념을 통해 컴퓨터 하드웨어의 기본 작동 메커니즘을 이해할 수 있다. 또한 트랜지스터에서 집적회로로, 개인용 컴퓨터에서 스마트폰으로 이어지는 하드웨어 발전사를 통해 기술 혁신이 어떻게 우리의 일상을 변화시켜왔는지를 보여준다. 복잡해 보이는 컴퓨터 내부 구조를 친숙한 비유와 도표를 통해 명확하게 설명하여 독자들이 컴퓨터 하드웨어의 동작 원리를 체계적으로 이해할 수 있도록 한다.

운영체제가 하드웨어를 관리하고 사용자에게 편리한 환경을 제공하는 방법, 프로세스와 메모리가 어떻게 효율적으로 관리되는지, 파일시스템이 데이터를 체계적으로 저장하고 관리하는 원리를 다룬다. 윈도우와 리눅스 같은 운영체제가 어떻게 멀티태스킹을 구현하는지, 가상메모리를 통해 물리적 메모리 한계를 극복하는 방법, 네트워크를 통한 컴퓨터 간 통신 원리를 구체적 사례와 함께 설명한다. 데이터베이스와 SQL의 기본 개념, 다양한 프로그래밍 언어의 특성과 컴파일 과정, 소프트웨어 개발 방법론까지 포괄하여 소프트웨어 시스템의 전체 구조를 이해할 수 있게 한다. 자료구조와 알고리즘의 기초 개념을 통해 효율적인 문제 해결 방법을 학습하고, 컴퓨터 보안의 중요성과 암호화 기술의 원리를 파악할 수 있다.

인공지능과 기계학습의 기본 개념에서 시작하여 컴퓨터 그래픽스, 웹 기술, 사물인터넷까지 현대 컴퓨터 기술의 최신 동향을 소개한다. 튜링 테스트와 신경망의 개념, 3차원 그래픽 처리 원리, HTML과 CSS를 이용한 웹페이지 구성, 클라우드 컴퓨팅과 빅데이터 처리 기술을 통해 첨단 IT 기술이 어떻게 작동하는지를 이해할 수 있다. 양자컴퓨팅과 광컴퓨팅 같은 차세대 기술부터 자율주행과 스마트팩토리까지 미래 컴퓨팅 기술의 발전 방향을 제시하여 독자들이 앞으로 펼쳐질 디지털 세상을 준비할 수 있게 한다. 각 기술이 실생활에 어떻게 적용되고 있으며 앞으로 어떤 변화를 가져올지를 전망하여 컴퓨터공학이 단순한 기술이 아닌 인간의 삶을 풍요롭게 하는 도구임을 보여준다.

목차

1. 컴퓨터의 탄생
2. 수와 정보표현
3. 논리회로의 세계
4. 컴퓨터 구조 기초
5. 중앙처리장치
6. 메모리 시스템
7. 입출력 시스템
8. 운영체제 개요
9. 프로세스 관리
10. 메모리 관리
11. 파일 시스템
12. 네트워크 기초
13. 인터넷과 프로토콜
14. 데이터베이스
15. 프로그래밍 언어
16. 소프트웨어 공학
17. 자료구조 기초
18. 알고리즘 기초
19. 컴파일러 개론
20. 컴퓨터 보안
21. 인공지능 개요
22. 컴퓨터 그래픽스
23. 웹 기술
24. 미래 컴퓨팅

인물정보

저자(글) 루미너리북스 교육출판 에디팅 팀

루미너리북스 교육 출판 에디팅 팀은 전문 교육 콘텐츠 기획자와 편집자들로 구성되어, 학생들의 눈높이에 맞춘 양질의 교육 도서를 제작하는 데 전념하고 있다. 각 분야별 전문가들과의 긴밀한 협업을 통해 정확하고 이해하기 쉬운 교육 콘텐츠를 개발하며, 특히 고등학생을 위한 대학 과목 선행학습 시리즈와 같은 혁신적인 교육 도서를 기획하고 있다.