Artifact
슈퍼마켓 계산대의 병목을 자동으로 풀려던 Norman J. Woodland와 Bernard Silver는 1949년 10월 20일 ‘Classifying apparatus and method’라는 특허를 출원했다. 특허의 첫 도면에는 오늘날 익숙한 평행 막대뿐 아니라, 검고 흰 고리가 겹친 과녁 모양 코드가 함께 있다.
둘은 상품 자체의 모양이나 색을 알아보려 하지 않았다. 캔과 포장지에 별도의 표식을 붙이고, 반사광을 광전관으로 전기 펄스로 바꿔 상품을 분류하려 했다. 빈 선 위치를 0, 채워진 위치를 1로 대응시키면 선이 하나 늘 때마다 가능한 분류 수가 빠르게 늘어난다. 핵심은 상품의 특징을 읽는 대신 상품에 기계가 읽을 특징을 새로 쓰는 것이었다.
Observation
직선은 정보를 담았지만 방향도 요구했다
특허는 곧은 선 패턴이 광센서에 대해 올바르게 놓일 때 유용하다고 명시한다. 평행선과 같은 방향으로 훑으면 선 사이의 전환을 제대로 만나지 못한다. 상품이 컨베이어 위에서 제각기 돌아가 있다면 작업자가 라벨을 맞추거나, 스캐너가 여러 방향으로 훑어야 한다.
문제는 부호의 내용이 아니었다. 같은 0과 1도 읽는 선이 기호를 가로지르는 각도에 따라 보이거나 사라질 수 있었다. 정보는 표식 안에 있었지만, 판독 가능성은 표식과 스캐너의 자세 관계에 있었다.
선을 원으로 굽히자 ‘올바른 방향’이 사라졌다
특허는 이 문제를 해결하려고 직선 패턴을 FIG. 10의 원형 패턴으로 바꿨다고 설명한다. 평행 막대를 동심원으로 굽히면 중심을 통과하는 어떤 직선도 고리들을 같은 순서로 가로지른다. 상품이 어느 각도로 돌아가 있어도 센서는 밝고 어두운 전환을 만난다.
이것은 더 많은 데이터를 넣은 발명이 아니다. 정렬 작업을 기호의 기하학으로 흡수한 발명이다. 사람이 포장을 돌려 세우거나 기계가 방향을 추정하는 대신, 코드가 회전에 대해 같은 모습이 되도록 했다. 원형 코드의 중심부에는 표식을 먼저 알아보고 스캔을 중앙에 맞추기 위한 검고 흰 고리도 따로 배치됐다. 기호는 정보와 함께 “여기서부터 읽어라”라는 위치 신호를 품었다.
판독은 표식 하나가 아니라 장면 전체의 일이다
도면 뒤에는 투명 컨베이어, 포장 밑면의 표식, 강한 조명, 렌즈, 왕복하는 작은 조리개, 광전관, 펄스 계수 회로가 이어진다. 센서는 먼저 과녁의 중심 신호를 알아보고, 다음에 바깥 정보선을 세어 분류를 복원한다. 읽기는 잉크 무늬의 고유 능력이 아니라 표식·빛·이동·광학·전자 회로가 시간 순서로 협력한 사건이다.
그래서 과녁 코드는 방향 문제를 없앴지만 모든 문제를 없애지는 못했다. 원은 중심을 정확히 찾게 해야 했고 넓은 면적을 차지했다. 인쇄가 바깥쪽으로 번지면 여러 고리의 폭이 한꺼번에 달라질 수 있었다. 회전에 강한 대칭이 인쇄 변형에도 강한 것은 아니었다.
표준이 된 것은 더 단순한 승자가 아니었다
1952년 특허가 공개된 뒤 RCA는 과녁형 코드를 발전시켰고, 1972년 Cincinnati의 Kroger 매장에서 시험했다. 그러나 1973년 미국 식료품 업계가 고른 표준은 IBM의 선형 UPC였다. GS1의 역사 기록은 초기 원형 개념과 1973년 선택된 선형 UPC를 구분한다.
선형 코드는 방향을 다시 문제로 만든다. 대신 막대가 길게 뻗은 방향으로 잉크가 조금 번져도 막대의 가로 폭, 즉 실제 데이터가 덜 망가지는 인쇄 방향을 택할 수 있었다. 스캐너 쪽에서는 여러 각도의 레이저 선을 만들어 방향 부담을 나눴다. 최종 시스템은 완벽한 기호 하나가 아니라, 기호가 덜 잘하는 일을 인쇄와 스캐너가 나눠 맡는 타협이었다.
Twist
과녁형 바코드는 “아무 방향에서나 읽히는 코드”를 만들기 위해 코드 자체에서 방향을 지웠다. 그런데 널리 살아남은 UPC는 방향을 완전히 지우지 않았다. 대신 인쇄기가 견디기 쉬운 막대를 택하고, 스캐너가 여러 방향의 빛을 쏘게 했다.
좋은 인터페이스는 사용자가 해야 할 일을 모두 없애는 물체가 아닐 수 있다. 어느 오차를 기호가 흡수하고, 어느 오차를 기계가 감당하며, 어느 정렬을 작업 환경에 남길지 배분하는 계약에 가깝다. 과녁에서 막대로의 이동은 후퇴가 아니라 방향 오차와 인쇄 오차 사이에서 실패 비용의 위치를 바꾼 선택이었다.
Core Question
상품이 어느 각도로 놓여도 읽히게 하려고 막대를 동심원으로 굽혔지만 인쇄 번짐에는 더 취약해졌다면, 기계가 읽기 좋은 표식은 모든 방향을 없앤 모양일까 아니면 기호·인쇄기·스캐너가 서로 다른 오차를 나눠 맡게 한 시스템일까?
Related Works / Contrast Case
《Gift》 — Kenneth Noland, 1961–62
공통점
Noland의 여섯 피트 정사각형 화면에는 서로 다른 색의 동심원이 중심을 둘러싼다. 시선은 어느 방향에서 접근해도 고리의 순서를 따라 중앙으로 모인다. 과녁형 바코드와 마찬가지로 회전해도 중심과 순서가 유지되는 방사 대칭을 사용한다.
결정적 차이
《Gift》의 고리는 색 사이의 긴장과 중심의 시각적 에너지를 몸으로 경험하게 한다. Woodland–Silver의 고리는 감상자의 해석을 넓히지 않고, 센서가 같은 밝기 전환을 반복 가능하게 세도록 제약한다. 하나는 같은 구조로 지각을 열고, 다른 하나는 판독의 변이를 닫는다.
질문 강화
같은 동심원이 사람에게는 여러 감각적 관계를 만들고 기계에게는 하나의 분류값만 만들도록 설계될 때, ‘읽기 쉬움’은 형태의 성질일까 읽는 주체에게 허용한 해석의 폭일까?
Further Reading
- US2612994A — Classifying apparatus and method — 직선 패턴, 원형 변환, 컨베이어와 광전 판독 회로를 함께 설명한 특허 전문.
- Patent drawing sheet 1 — FIG. 1–10과 과녁형 코드가 있는 Hero 원본.
- Norman Joseph Woodland, Co-Inventor of the Barcode — Drexel Engineering — 발명가와 어느 방향에서도 읽히는 과녁 패턴의 대학 기록.
- The history of the barcode — GS1 UK — 1952년 특허와 원형·선형 설계를 정리한 표준기관 기록.
- GS1 US Celebrates the 45th Anniversary of the Barcode — 1973년 선형 UPC 선택과 1974년 첫 스캔의 표준기관 자료.
- EAN/UPC barcodes — GS1 — 현재 EAN/UPC 계열의 용도와 판독 방향을 설명하는 표준 자료.
- Barcode Placement & Printing Guidelines — GS1 US — 색, 인쇄와 포장 배치가 판독성에 미치는 제약.
- Gift 1961–2 — Tate — Related Work의 작품·연대·동심원 구성에 대한 미술관 기록.