전자동 뒷골목 88번지

(1) 실험 하기 전

일반적으로 USB 케이블의 종류는 다음과 같이 나뉩니다. (모양에 따른 분류)

오른쪽 것이 A형, 왼쪽 것이 B형 USB 커넥터입니다. 위의 것이 표준형이고, 사실은 이 외에 연결하는 전자기기의 종류나 생산 회사에 따라 다양한 USB 커넥터가 존재합니다.
아래 사이트에서 이들 USB 커넥터의 종류를 꽤 자세하게 소개하였습니다. 이 실험을 이해하는 데 도움이 됩니다.
http://hybridego.net/tt/584

위의 내용은 관심있는 분들은 어느 정도 알고 있으리라 생각됩니다. 이 외에 눈에 잘 보이지 않는 부분이지만, USB 케이블의 종류를 전송속도로 나누기도 합니다.
놀랍게도 외적으로 USB 케이블의 전송속도를 나누는 기준은 케이블선의 색깔입니다. 디자인상의 이유로 이 내용을 따르지 않는 USB 케이블도 있지만, 일반적으로는 이 내용을 준수합니다. 다음은 책의 내용을 요약한 것입니다.

착탈형 케이블 (흰색) : 실드되어 있으며(), 데이터라인이 꼬여 있다.
정상 모드용 케이블 (까만색) : 실드되어 있으며, 데이터라인이 꼬여 있다. 전송 속도는 12MBPS. 저속 기기와 이 케이블을 연결해서 쓰는 것도 가능하다.
저속 모드용 케이블 (회색) : 실드되어 있지 않고, 데이터라인이 꼬여 있지 않다. 전송 속도는 1.5MBPS. (연결 전자기기의)잡음에 대비하는 회로가 단순하고, 데이터라인이 꼬여 있지 않으므로 케이블이 유연하고 가격이 싸다. 오직 저속 기기만을 연결하여 사용할 수 있다.

이 중 현재 제가 소장하고 있는 정상 모드용 케이블과 저속 모드용 케이블의 차이를 살펴보기 위해 실험을 해 보았습니다. 속도 차이는 나중에 살펴보기로 하고 일단은 케이블과 전자기기와의 연결 가능 여부를 종류별로 따져 보겠습니다.

위 사진 중 1,3번 케이블이 정상 모드용 케이블이고, 2,4번 케이블이 저속 모드용 케이블입니다. 이 중 1,2번 케이블은 (모양에 따라 분류했을 때) USB A to Mini_A5p 타입이며 밑의 것은 한 쪽이 A형, 다른쪽이 핸드폰의 24pin 연결 단자 입니다.(핸드폰의 아래쪽에 컴퓨터와 연결하고 배터리를 충전하는 부분과 연결하는 단자입니다. 24pin이 표준인데, 3~4년 전 모델 이후의 폰은 거의 이 규격을 따르고 있습니다.) 1번에 2개의 케이블이 있는데, 길이만 다르고 다른 조건은 모두 같습니다.

실험에 사용한 전자기기
Sony DSC-P10 (디지털카메라) <<< 2번 케이블(저속 모드) 표준기기
KTF-X7000 (일명 송혜교폰) <<< 4번 케이블(저속 모드) 표준기기
햄펙스 HM-U500 (PMP) <<< 3번 케이블(정상 모드) 표준기기
아쉽게도 1번 케이블(표준 모드) 에 맞는 표준 기기가 없습니다. 따라서 일단 3-4번을 바꾸어 연결하여 실험해 보고, 마지막으로 카메라 DSC-P10 을 1번 케이블에 연결하여 실험해 보겠습니다.

(2) 실험 1 ; KTF-X7000 (4번 케이블(저속 모드) 표준기기) >>> 3번 케이블(정상 모드) 로 연결
(3) 실험 2 ; 햄펙스 HM-U500 (3번 케이블(정상 모드) 표준기기) >>> 4번 케이블(저속 모드) 로 연결
(4) 실험 3 ; Sony DSC-P10 (2번 케이블(저속 모드) 표준기기) >>> 1번 케이블(정상 모드) 로 연결
참고로, 각 기기를 정해진 표준 케이블로 연결했을 때는 당연히 연결됩니다.

(2) 실험 1 ; KTF-X7000 (4번 케이블(저속 모드) 표준기기) >>> 3번 케이블(정상 모드) 로 연결

그냥 연결하니 컴퓨터에 아무런 변화가 없었습니다.
참고로 이 제품에는 MP3를 저장할 메모리 공간이 있는데, MP3를 업로드/다운로드 하는 전용 프로그램(magicn mp3 player)이 있습니다.
그래서 해당 프로그램을 실행시켰습니다.

연결을 시켜도 아무런 변화가 없습니다. 심지어는 오류 메세지도 뜨지 않습니다. 오른쪽 아래에 막대에서 연결 상태를 %로 나타나는데, 이것 역시 0%에서 아무런 변화가 없었습니다. 역시 이 상태에서 MP3의 업로드/다운로드는 불가능했습니다.

위의 캡쳐는 KTF-X7000 (4번 케이블(저속 모드) 표준기기) >>> 4번 케이블(저속 모드) 로 연결했을 때의 모습입니다. %가 순간적으로 움직여서 캡쳐를 하지 못했지만, 아래 메뉴를 봤을 때 연결되는 것은 분명합니다.(이 경우 MP3 업로드/다운로드 기능이 정상적으로 동작합니다.)

어쨌든 이번 실험의 경우 연결한지 1분이 지나도 아무런 변화가 없었습니다. 따라서 저속 모드의 전자기기는 정상 모드의 USB 케이블로 연결할 수 없다 는 결론을 얻을 수 있었습니다. 이는 저속 모드용 케이블로는 저속 모드의 기기만을 연결할 수 있다는 이론을 지지하는 결과입니다.

(3) 실험 2 ; 햄펙스 HM-U500 (3번 케이블(정상 모드) 표준기기) >>> 4번 케이블(저속 모드) 로 연결

위 사진에선 케이블이 원래 색깔보다 짙어 보이게 찍혔지만, 회색입니다.
3번 (정상 모드) 케이블로 연결하는 것과 비교하면 인식 속도가 약간 느렸지만, 컴퓨터가 자동으로 인식하였습니다. 아래 결과는 정상 모드로 연결한 것과 같습니다.

따라서 정상 모드의 전자기기는 저속 모드의 USB 케이블로 연결할 수 있다 는 결론을 얻을 수 있었습니다. 이는 정상 모드용 케이블로도 저속 모드용 기기를 연결할 수 있다는 이론을 지지하는 결과입니다.

(4) 실험 3 ; Sony DSC-P10 (2번 케이블(저속 모드) 표준기기) >>> 1번 케이블(정상 모드) 로 연결

(실험 과정을 찍는 데 사용하던 카메라를 연결하는 데 사용해야 했으므로, 부득이하게 해당 사진을 찍을 수 없었습니다.)

그런데....................................

보시다시피 동작했습니다.
........................................................

이 결과는 저속 모드의 전자기기도 정상 모드의 USB 케이블로 연결할 수 있다 는 뜻이므로, 저속 모드용 케이블로는 저속 모드의 기기만을 연결할 수 있다는 이론과 맞지 않는 결과입니다.

이 놀라운 실험 결과의 원인을 찾아보기 위해 디지털카메라의 스펙을 확인해 봤습니다. 하지만 이와 관련된 정보는 찾을 수 없었습니다. 혹시 나중에라도 원인을 찾게 되면 추가적으로 포스팅 하겠습니다.

(5) 결론

제한된 실험 도구로 실험을 할 수밖에 없었기 때문에, 이 결과로 모든 것을 확인할 순 없었습니다.

하지만 확실한 건 '예외도 있다' 는 사실입니다.

이론적으로는 저속 모드의 전자기기는 저속 모드의 USB 케이블로 연결해야 하고, 정상 모드의 전자기기는 정상 모드와 저속 모드의 USB 케이블 모두를 사용하여 연결이 가능합니다. 하지만 예외적으로 저속 모드의 전자기기를 정상 모드의 USB 케이블로 연결할 수 있는 경우도 있습니다.

다음 실험에서는 정상 모드용 케이블과 저속 모드용 케이블의 속도 차이를 측정해 보겠습니다.
위에서 사용된 전자기기 모두 내부에 flash 메모리를 내장하고 있습니다. 내장된 메모리의 속도들이 조금씩 다를 거라고 예상되긴 하지만, 외장 메모리 등을 사용하여 최대한 맞춰서 실험하도록 하겠습니다.
사실 다음 실험에 앞서서 많이 걱정됩니다. 잘못하면 전자기기를 통째로 고장낼 수도 있기 때문입니다. (케이블 모드에 따라서 각 기기 내부의 잡음을 처리하는 회로가 다릅니다. 이 때문에 자료 전송 도중에 전자기기의 허용치를 넘는 잡음이 회로 내에서 걸러지지 않고 기기 내부로 입력되면, 기기 전체 동작에 치명적인 영향을 줄 수 있습니다.)
실험에 사용하는 전자기기들... 가격 좀 합니다 ㅠㅠ... 만약 이 실험으로 전자기기들을 고장내서 다시 사야 된다면 ㅠㅠ... 생각만 해도 끔찍하군요...
관련 자료를 좀 더 찾아보고(정말 괜찮을지...) 다음실험에 임하겠습니다.

꽤 긴 포스팅을 끝까지 봐 주셔서 감사합니다.

(6) 참고자료

참고 +) 이 실험은 [유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 센서 & 인터페이스] 책 259~262쪽 내용(이론)을 토대로 작성하였습니다.
참고 2+) 실험환경을 최대한 표현하고자 하였으므로, 실험시 찍은 사진들을 거의 압축하지 않은 상태로 올렸습니다. 그러므로 사진이 뜨는 속도가 늦을 수 있습니다.
참고 3+)
스펙 확인
Sony DSC-P10 (디지털카메라) : http://kdaq.empas.com/knowhow/view.html?num=1043589&ht=p
KTF-X7000 (일명 송혜교폰) : http://review.empas.com/view/8419721/review/2/PRO/_sorting/write_date
햄펙스 HM-U500 (PMP) : http://www.withview.co.kr/
3번째 사이트는 세부 페이지의 주소가 잘 잡히지 않습니다. 그림으로 요약되어 있으니 http://www.withview.co.kr/eshop/images/specification_img02.gif 을 참고하면 되겠습니다
참고 4+) 최근(올해 기준) 출시되는 mp3, PMP 등의 전자기기들은 대부분 정상 모드용입니다. 저속 모드용의 전자기기들을 찾아보려면, 2~3년 전을 기준으로 더 오래된 것부터 쉽게 찾을 수 있습니다. 따라서 중고를 구입하면 저속 모드일 가능성이 있습니다. 예외로 마우스, 키보드는 최근 것도 저속 모드용인 경우가 많습니다.

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리눅스의 옛 버전은 모르겠지만, 최근 버전들은 거의가 USB 2.0을 자동 지원한다.
유분투 8.04는 그냥 설치하면 USB를 꽂는 순간에 자동 인식한다. (XP에서 자동인식되는 USB는 최근 버전의 리눅스에서도 자동인식된다고 보면 된다)
VirtualBox 등을 이용하여 리눅스를 설치했을 때는 그냥 USB를 끼워도 인식하지는 않을 것이다. 이럴 때에는 약간의 설정을 바꿔줘야 하는데, 그 방법은 이 사이트에 잘 설명되어 있다.
http://opensea.egloos.com/4327876

아직 자세히 알 수 있는 부분은 아니지만, 윈도우와 리눅스가 하드디스크 내에서 파일 처리 방식이 다르듯이, USB 내에서도 파일 처리 방식이 다른 것으로 보인다. 아래 실험으로 이것이 사실인지 추정해보자.
눈에 띄는 다른 점은, 윈도우에서는 USB 공간 내에서 파일을 삭제하면 휴지통으로 파일이 들어가지 않고 바로 삭제된다. 하지만 유분투에서는 파일을 삭제하면 휴지통에 남는다. 아래 스샷을 보자.

유분투에서는 USB기기를 인식하면 (리눅스에서는 이것을 '마운트 되었다' 라고 한다.) 바탕화면에 바로 USB 아이콘이 뜬다. 바탕화면에 인식된 2개의 기기 중 위의 것은 USB 기능이 있는 mp3인데, 위와 같이 mp3임을 자동 인식하고 다른 모양의 아이콘을 띄워주기도 한다. (기능상의 큰 차이는 없고, 일반 USB와 같이 사용할 수 있다.)

USB안의 cherie 폴더에 임의로 만든  '제목없음.txt' 파일을 삭제하였다. 그러고 나서 휴지통을 열어 보니 '제목없음.txt'가 하드디스크 안에 있던 휴지통의 내용과 같이 보였다. 리눅스에서는 USB 내의 파일을 삭제해도 바로 없어지지 않고 휴지통으로 가는 모양이다.
 

USB의 를 빼려고 하면 (-> 바탕화면의 아이콘에서 '우클릭 -> 마운트 해제' 를 누르면 된다. 이 작업은 XP에서 작업표시줄 오른쪽의 USB 를 끼울때 뜨는 아이콘으로 하는 '하드웨어 안전하게 제거' 기능과 같다.) 이 스샷과 같은 메뉴가 뜬다. 다음 실험을 위해서 '휴지통 비우지 않기' 를 선택하겠다.

이제 XP를 켠 후 위 작업을 했던 USB를 다시 끼워 본다. 흥미로운 것을 발견할 수 있다.


없던 .Trash-1000 폴더가 USB 메모리 내부에 자동으로 생성되었다!!! (유분투에서는 이것을 확인할 수 없었다)
.Trash-1000 폴더 내부는 다음과 같은 자료가 들어 있다. 분명 유분투상에서 USB 를 연결했을 때 USB 내부에 있던 파일들을 삭제했었는데, 그 파일들이 고스란히 남아있다.
이것 뿐만이 아니라 .Trash-1000/info 폴더에는 알수 없는 파일들이 생성되 있음을 확인할 수 있는데, 유분투상에서 이 정보를 읽어서 전체 휴지통에 포함시켜 보여주는 것이라 예상된다.

 데 대체 왜 리눅스(혹은 유분투에서만 해당되는 것일수도... 다른 버전으로는 아직 확인해 보지 않았다.) 에서는 USB에서 삭제한 파일을 이렇게 처리할까? 확실하진 않지만 하드웨어적인 관점에서 이 현상을 봤을 때 좋은 파일처리 방식이 아니다. 왜냐하면 USB(-> 정확히 말하면 flash memory)는 공정 과정에서 Writing 횟수가 제한되어 버리기 때문이다. (이 때문에 USB 자체가 하드웨어적으로 '반영구적'이지, '영구적'인 것은 아니다. 통상적으로 USB에서 허용되는 Writing 횟수는 수만번이라고 한다.) USB의 파일 저장 방식은 종이에 연필을 쓰는 것과 같다. 처음 연필로 종이에 내용을 적으면 잘 기록된다. (= USB에 처음 Writing 하는 과정) 하지만 지우개로 지웠다(=USB에서 파일을 지우는 과정) 다시 썼다를 여러번 반복하면 결국은 종이가 쪼글쪼글해져서 (이걸 어떻게 표현해야 할까...) 더이상은 연필로 종이에 글을 쓸 수 없게 되고, 글을 쓴다 하더라도 못알아보는 상태에 이르게 된다.
 이렇기 때문에 USB에서는 파일을 최대한 분산 저장,처리하는 것이 중요해지게 된다.
 그런데 이러한 관점에서 봤을 때, 따로 USB내의 빈 공간을 할당해서 USB에서 지운 데이터를 휴지통(= 위에서 본 .Trash-1000 폴더)에 저장하는(...) 것은 좋은 파일처리 방식이 아니다. 왜냐하면 저러한 동작이 USB내에서 추가적인 Writing 을 요구하게 되고, 결국은 USB 자체 수명을 단축시키기 때문이다.
 더구나나 유분투 내부에서는 휴지통의 내용을 하드디스크를 포함한 전체 시스템에서 관리하기 때문에, 사용자의 입장에서 실질적으로 USB의 휴지통 공간에 저장된 내용을 볼 수가 없다. 또한 USB 내부 휴지통의 파일이 누적되어 많아지면 전체 USB의 공간을 잡아먹게 된다. 물론 전체 휴지통에서 그 파일의 내용을 지우면 되지만, 그렇게 하지 않는 이상 사용자는 휴지통의 내용에 의해 제한된 USB 공간을 사용하게 된다.
 물론 USB에도 이러한 휴지통 시스템(?)이 있는 편이 실수로 파일을 지웠을 때 파일이 아예 사라지는 것을 방지할 수 있을 것이다. 하지만 여전히 왜 이러한 시스템이 만들어 졌는지는 의문이다.

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