1  week1. Introduction to python

2 파이썬 소개 (Google Colab 환경)

강의 개요:

안녕하세요, 여러분! 경제학 분석 여정의 첫걸음을 떼는 시간입니다. 이번 주에는 왜 우리가 파이썬을 배워야 하는지 알아보고, 코딩 작업 환경인 Google Colab과 친숙해지는 시간을 갖겠습니다. 또한, 파이썬의 가장 기본적인 명령어인 print() 함수, 코드에 설명을 다는 주석, 그리고 파이썬을 계산기처럼 사용하는 방법에 대해 배우고 직접 실습해 볼 것입니다.

이번 시간 학습 목표:

  1. 파이썬이 경제학 분석에 왜 유용한 도구인지 이해합니다.
  2. Google Colaboratory (Colab)에 접속하고 기본적인 인터페이스(셀, 메뉴) 사용법을 익힙니다.
  3. print() 함수를 사용하여 원하는 텍스트나 숫자, 계산 결과를 화면에 출력할 수 있습니다.
  4. 주석 (#)을 사용하여 코드에 설명을 추가하는 방법을 배웁니다.
  5. 파이썬의 기본 산술 연산자(+, -, *, /, **, ())를 사용하여 계산을 수행할 수 있습니다.
  6. 배운 내용을 활용하여 간단한 경제 계산(총수입, 총비용 등)을 수행합니다.

준비물:

  • 인터넷 접속이 가능한 컴퓨터
  • Google 계정

2.1 들어가며: 왜 경제학도가 파이썬을 배워야 할까요?

여러분 중 많은 분들이 ‘경제학 공부하기도 바쁜데, 왜 코딩까지 배워야 할까?’ 하는 생각을 하실 수 있습니다. 아주 합리적인 질문이죠.

전통적으로 경제학 분석에는 엑셀(Excel)과 같은 스프레드시트 프로그램이나 이뷰(EViews), 스테이타(Stata) 같은 통계 패키지가 많이 사용되었습니다. 이 도구들은 여전히 특정 작업에 유용하지만, 현대 경제학이 다루는 데이터의 규모와 복잡성은 점점 커지고 있습니다.

  • 데이터의 규모: 이제는 수백만, 수천만 건을 넘어서는 빅데이터를 다루는 경우가 많아졌습니다. 엑셀은 일정 규모 이상의 데이터를 다루기 어렵습니다.
  • 분석의 복잡성: 최신 계량경제 모델이나 머신러닝 기법을 적용하려면 기존 통계 패키지만으로는 한계가 있을 수 있습니다.
  • 자동화와 반복 작업: 웹에서 데이터를 주기적으로 가져오거나(크롤링), 동일한 분석을 여러 데이터셋에 반복 적용하는 등의 작업을 자동화하기 어렵습니다.
  • 재현성: 다른 연구자가 분석 과정을 똑같이 따라하고 검증하기 어렵게 만드는 ‘클릭 기반’ 작업 방식의 한계가 있습니다.

파이썬은 이러한 문제들을 해결하는 데 강력한 해답을 제시합니다:

  1. 다재다능함(Versatility): 파이썬은 데이터 분석뿐만 아니라 웹 개발, 자동화, 인공지능 등 다양한 분야에서 쓰이는 범용 언어입니다. 즉, 한번 배워두면 활용 범위가 매우 넓습니다.
  2. 강력한 생태계(Rich Ecosystem): NumPy(수치 계산), Pandas(데이터 처리), Matplotlib/Seaborn(시각화), Scikit-learn(머신러닝), Statsmodels(통계 분석) 등 경제/데이터 분석에 필수적인 고성능 라이브러리(미리 만들어진 코드 모음)가 풍부합니다. 이 라이브러리 덕분에 복잡한 작업도 비교적 쉽게 수행할 수 있습니다.
  3. 오픈 소스 및 무료: 누구나 무료로 사용할 수 있고, 전 세계 수많은 개발자와 사용자들이 함께 발전시키는 활발한 커뮤니티를 가지고 있어 문제 해결에 도움을 받기 용이합니다.
  4. 코드 기반의 재현성: 모든 분석 과정이 코드로 기록되므로, 분석 결과를 다른 사람이 쉽게 확인하고 재현할 수 있습니다. 이는 과학적 연구의 투명성과 신뢰성을 높이는 데 중요합니다.

결론적으로, 파이썬을 배우는 것은 여러분의 경제학 분석 능력을 한 단계 끌어올리고, 미래의 데이터 기반 사회에서 경쟁력을 갖추는 데 큰 도움이 될 것입니다. 조금 낯설더라도 즐거운 마음으로 함께 시작해 봅시다!

2.2 우리의 클라우드 작업실: Google Colab 시작하기

파이썬 코드를 작성하고 실행하려면 ’개발 환경’이 필요합니다. 우리는 설치가 필요 없고 무료로 사용할 수 있는 Google Colaboratory (Colab) 을 사용할 것입니다.

Colab 접속 및 새 노트 만들기:

  1. 웹 브라우저에서 colab.research.google.com 으로 접속합니다.
  2. Google 계정으로 로그인합니다.
  3. 파일 > 새 노트 메뉴를 선택하여 새로운 빈 노트를 만듭니다.
  4. 노트 상단의 UntitledX.ipynb 부분을 클릭하여 파일 이름을 Week1_Practice.ipynb 처럼 바꿔줍니다. (자동으로 구글 드라이브에 저장됩니다.)

Colab 기본 인터페이스:

  • 셀(Cell): Colab 노트북은 여러 개의 ’셀’로 구성됩니다. 셀에는 크게 두 종류가 있습니다.
    • 코드 셀: 파이썬 코드를 입력하고 실행하는 곳입니다. 회색 배경이고 왼쪽에 실행(▶) 버튼이 있습니다.
    • 텍스트 셀: 설명, 제목, 이미지 등을 넣는 곳입니다. 지금 여러분이 읽고 있는 이 내용도 텍스트 셀에 작성된 것입니다. (더블클릭하면 편집 가능하며, Markdown이라는 간단한 서식 문법을 사용합니다.)
  • 셀 실행: 셀을 실행하려면 해당 셀을 클릭하고 Shift + Enter 키를 누르거나 셀 왼쪽의 실행(▶) 버튼을 클릭하면 됩니다. 코드 셀은 코드를 실행하고 결과를 아래에 보여주고, 텍스트 셀은 서식이 적용된 텍스트를 보여줍니다.
  • 셀 추가/삭제: 화면 상단 메뉴 아래의 + 코드, + 텍스트 버튼으로 셀을 추가할 수 있고, 셀을 선택한 상태에서 오른쪽의 휴지통 아이콘으로 삭제할 수 있습니다.

[실습] Colab 인터페이스 익숙해지기

  1. + 코드 버튼을 눌러 아래에 새로운 코드 셀을 추가해보세요.
  2. + 텍스트 버튼을 눌러 새로운 텍스트 셀을 추가하고, 간단한 메모(예: “Colab 사용 연습 중”)를 작성한 뒤 Shift + Enter를 눌러보세요.
  3. 방금 만든 셀들을 선택하고 휴지통 아이콘을 눌러 삭제해보세요.

2.3 화면에 글자 출력하기 (print() 함수)

자, 이제 첫 파이썬 코드를 작성해 봅시다! 파이썬에게 우리가 원하는 내용을 화면에 보여달라고 요청할 때 print() 함수를 사용합니다.

print() 함수는 괄호 () 안에 출력하고 싶은 내용을 넣으면 됩니다. 만약 글자(문자열)를 출력하고 싶다면, 내용을 따옴표(" 또는 ')로 감싸줘야 합니다.

예제 1: 기본적인 문자열 출력

print("Hello, Economics World!")
Hello, Economics World!
print('파이썬 공부를 시작합니다.') # 작은따옴표도 가능합니다.
파이썬 공부를 시작합니다.

예제 2: 숫자 출력

숫자를 출력할 때는 따옴표 없이 그냥 숫자를 넣으면 됩니다.

print(123)
123
print(3.14159)
3.14159

예제 3: 계산 결과 출력

괄호 안에 직접 계산식을 넣으면, 파이썬이 계산을 먼저 수행하고 그 결과를 출력해 줍니다.

print(100 + 50) # 덧셈 결과 출력
150
print(10 * 5) # 곱셈 결과 출력
50

예제 4: 여러 내용 함께 출력하기 (쉼표 사용)

print() 함수 안에 쉼표(,)를 사용하여 여러 개의 값(문자열, 숫자 등)을 나열하면, 각 값 사이에 공백이 하나씩 들어가면서 함께 출력됩니다.

print("가격:", 15000, "원")
가격: 15000 원
print("오늘의 판매량:", 50, "개,", "목표 달성!")
오늘의 판매량: 50 개, 목표 달성!

[실습 1] print() 함수 사용 연습

아래 요구사항에 맞춰 print() 함수를 사용하여 결과를 출력하는 코드를 각각의 코드 셀에 작성해보세요.

  1. 본인의 이름 또는 별명을 화면에 출력하세요.
  2. 숫자 2025를 화면에 출력하세요.
  3. 50 * 10 의 계산 결과를 화면에 출력하세요.
  4. “수업 과목:” 이라는 글자와 “파이썬 수업” 이라는 글자를 쉼표를 이용해 한 줄에 함께 출력하세요. (결과 예: 수업 과목: 파이썬 수업)
# 실습 1-1: 본인 이름/별명 출력
# 여기에 코드를 작성하세요.
# 실습 1-2: 숫자 2025 출력
# 여기에 코드를 작성하세요.
# 실습 1-3: 50 * 10 계산 결과 출력
# 여기에 코드를 작성하세요.
# 실습 1-4: 여러 내용 함께 출력
# 여기에 코드를 작성하세요.

2.4 코드에 메모 남기기: 주석 (Comment)

코드를 작성하다 보면, 이 코드가 어떤 기능을 하는지, 왜 이렇게 작성했는지 나중에 다시 보거나 다른 사람에게 설명해야 할 때가 있습니다. 이때 코드에 주석(Comment) 을 달아두면 매우 유용합니다.

파이썬에서 주석은 # 기호로 시작합니다. # 기호 뒤에 오는 내용은 그 줄 끝까지 파이썬 실행기가 무시합니다. 즉, 프로그램 실행에 아무런 영향을 주지 않고 오직 사람만 볼 수 있는 메모입니다.

예제 1: 코드 설명 주석

# 아래 코드는 환영 메시지를 출력합니다. (이 줄은 주석입니다)
print("Welcome to Python for Economics!")
Welcome to Python for Economics!

예제 2: 코드 옆 주석

코드와 같은 줄에 설명을 짧게 추가할 수도 있습니다.

print(365 * 24) # 1년은 몇 시간인지 계산
8760

예제 3: 코드 실행 잠시 막기 (주석 처리)

특정 코드 라인을 실행하고 싶지 않을 때, 그 줄 맨 앞에 #을 붙여 주석으로 만들면 해당 코드는 실행되지 않습니다. 디버깅할 때 유용하게 쓰입니다.

print("이 메시지는 보입니다.")
# print("이 메시지는 주석 처리되어 보이지 않습니다.")
print("이 메시지도 보입니다.")
이 메시지는 보입니다.
이 메시지도 보입니다.

[실습 2] 주석 사용 연습

  1. 아래 코드 셀에 print("오늘 날짜:", "2025년 4월 17일") 코드를 작성하고, 그 코드 윗줄에 #를 이용하여 “오늘 날짜를 출력하는 코드” 라는 주석을 추가하세요.
  2. 새로운 코드 셀에 print(12 * 30) 코드를 작성하고, 같은 줄 코드 뒤에 #를 이용하여 “1년은 약 몇 개월인지 계산” 이라는 주석을 추가하세요.
# 실습

2.5 파이썬 계산기: 기본 산술 연산

파이썬은 기본적인 사칙연산부터 거듭제곱까지 다양한 수학 계산을 할 수 있습니다. 주요 산술 연산자는 다음과 같습니다.

  • + : 덧셈
  • - : 뺄셈
  • * : 곱셈 (별표 * 사용)
  • / : 나눗셈 (결과는 소수점을 포함하는 실수(float) 형태)
  • ** : 거듭제곱 (예: 2 ** 3 은 \(2^3 = 8\))
  • // : 정수 나눗셈 (나눗셈 결과의 몫만 구함)
  • % : 나머지 (나눗셈 결과의 나머지만 구함)
  • () : 괄호 (연산 순서 지정, 괄호 안을 가장 먼저 계산 - PEMDAS/BODMAS 원칙)

예제 1: 사칙연산

print("10 + 5 =", 10 + 5)
print("10 - 5 =", 10 - 5)
print("10 * 5 =", 10 * 5)
print("10 / 5 =", 10 / 5)
10 + 5 = 15
10 - 5 = 5
10 * 5 = 50
10 / 5 = 2.0

예제 2: 거듭제곱, 정수 나눗셈, 나머지

print("2의 5제곱 =", 2 ** 5) # 2*2*2*2*2
print("17 나누기 5의 몫 =", 17 // 5) # 17 = 5*3 + 2 에서 몫은 3
print("17 나누기 5의 나머지 =", 17 % 5) # 17 = 5*3 + 2 에서 나머지는 2
2의 5제곱 = 32
17 나누기 5의 몫 = 3
17 나누기 5의 나머지 = 2

예제 3: 연산 순서와 괄호

파이썬은 수학에서와 같이 곱셈/나눗셈을 덧셈/뺄셈보다 먼저 계산합니다. 괄호를 사용하면 연산 순서를 바꿀 수 있습니다.

print("2 + 3 * 4 =", 2 + 3 * 4) # 곱셈 먼저: 2 + 12 = 14
print("(2 + 3) * 4 =", (2 + 3) * 4) # 괄호 먼저: 5 * 4 = 20
2 + 3 * 4 = 14
(2 + 3) * 4 = 20

예제 4: 실수 연산

소수점이 있는 실수(float)끼리도 당연히 연산이 가능합니다.

print("3.14 * 2 =", 3.14 * 2)
print("10.5 / 2.5 =", 10.5 / 2.5)
3.14 * 2 = 6.28
10.5 / 2.5 = 4.2

주의: 0으로 나누는 것은 수학적으로 정의되지 않으므로, 파이썬에서도 0으로 나누려고 하면 오류(ZeroDivisionError)가 발생합니다.

# print(10 / 0) # 이 코드는 ZeroDivisionError를 발생시킵니다.

[실습 3] 산술 연산 연습

아래 요구사항에 맞춰 계산을 수행하고 결과를 print() 함수로 출력하는 코드를 각각의 코드 셀에 작성해보세요.

  1. 숫자 1234와 5678을 더한 결과를 출력하세요.
  2. 숫자 50에서 15를 뺀 결과를 출력하세요.
  3. 숫자 10의 3제곱 (\(10^3\))을 계산하여 출력하세요.
  4. 숫자 25를 4로 나누었을 때의 몫과 나머지를 각각 계산하여 출력하세요. (힌트: // 와 % 연산자 사용)
  5. (100 + 200) / 5 를 계산하여 출력하세요. 괄호의 역할에 주목하세요.
# 실습 3

2.6 경제학 맛보기: 간단한 경제 계산

이제 오늘 배운 print와 산술 연산을 활용하여 첫 시간에 잠시 언급했던 간단한 경제 계산을 다시 해봅시다.

시나리오:

  • 티셔츠 가격(Price) = 15,000원
  • 판매량(Quantity) = 50장
  • 고정 비용(Fixed Cost) = 500,000원
  • 단위당 가변 비용(Variable Cost per Unit) = 5,000원

계산 목표:

  • 총수입 (Total Revenue, TR) = 가격 × 판매량
  • 총가변비용 (Total Variable Cost, TVC) = 단위당 가변 비용 × 판매량
  • 총비용 (Total Cost, TC) = 고정 비용 + 총가변비용
  • 이익 (Profit) = 총수입 - 총비용

파이썬 코드로 계산하기:

계산 과정을 명확히 하기 위해, 각 단계의 결과를 출력해 보겠습니다.

# 1. 총수입(TR) 계산 및 출력
print("--- 총수입 계산 ---")
print("가격:", 15000)
print("판매량:", 50)
print("총수입(TR):", 15000 * 50)

# 2. 총가변비용(TVC) 계산 및 출력
print("\n--- 총가변비용 계산 ---") # \n 은 줄바꿈 문자입니다.
print("단위당 가변 비용:", 5000)
print("판매량:", 50)
print("총가변비용(TVC):", 5000 * 50)

# 3. 총비용(TC) 계산 및 출력
print("\n--- 총비용 계산 ---")
print("고정 비용:", 500000)
# 위에서 계산한 총가변비용 값을 직접 사용 (지금은 숫자를 다시 쓰지만, 다음 주 변수를 배우면 더 편해집니다)
print("총비용(TC):", 500000 + (5000 * 50))

# 4. 이익(Profit) 계산 및 출력
print("\n--- 이익 계산 ---")
# 위에서 계산한 총수입과 총비용 값을 직접 사용
print("이익(Profit):", (15000 * 50) - (500000 + (5000 * 50)))

print("\n--- 최종 요약 ---")
print("총수입:", 15000 * 50)
print("총비용:", 500000 + (5000 * 50))
print("이 익:", (15000 * 50) - (500000 + (5000 * 50)))
--- 총수입 계산 ---
가격: 15000
판매량: 50
총수입(TR): 750000

--- 총가변비용 계산 ---
단위당 가변 비용: 5000
판매량: 50
총가변비용(TVC): 250000

--- 총비용 계산 ---
고정 비용: 500000
총비용(TC): 750000

--- 이익 계산 ---
이익(Profit): 0

--- 최종 요약 ---
총수입: 750000
총비용: 750000
이 익: 0

이번 예제에서는 계산 과정의 명확성을 위해 각 단계의 결과를 출력했습니다. 하지만 여전히 가격(15000)이나 수량(50) 같은 값들이 여러 번 반복해서 사용되고 있죠? 다음 주에 배울 변수를 사용하면 이런 반복을 줄이고 코드를 훨씬 효율적으로 만들 수 있습니다.

2.7 7. 마무리 및 다음 시간 예고

오늘 첫 수업, 다들 수고 많으셨습니다! 오늘은 파이썬이 왜 경제학 분석에 유용한 도구인지 알아보고, 우리의 작업 공간이 될 Google Colab 사용법을 익혔습니다. 그리고 파이썬의 가장 기본적인 출력 명령어인 print와 코드 설명을 위한 주석 사용법, 마지막으로 파이썬의 강력한 계산 기능을 직접 실습해 보았습니다.

다음 시간에는:

오늘 마지막 예제에서 느꼈던 불편함, 즉 반복되는 값들을 효율적으로 관리하는 방법인 변수(Variables) 에 대해 자세히 배울 것입니다. 또한, 파이썬이 다루는 여러 종류의 데이터(숫자, 문자열 등)인 자료형(Data Types) 과 사용자로부터 직접 입력을 받는 input() 함수에 대해서도 알아볼 예정입니다.

2.8 첫 주차 과제

오늘 배운 내용을 복습하고 다음 수업을 준비하기 위해 아래 과제를 Colab에서 새 노트(Week1_Assignment.ipynb 등)에 풀어보세요.

  1. print() 연습:
    • print() 함수를 여러 번 사용하여 다음과 같이 본인 소개를 여러 줄로 출력해보세요. 이름: [본인 이름] 학과: 경제학과 학번: [본인 학번]
  2. 산술 연산 연습:
    • 어떤 물건의 가격이 50,000원이고, 10% 할인 쿠폰이 있다고 할 때, 할인 금액과 최종 가격을 계산하여 각각 출력하세요. (힌트: 할인 금액 = 원래 가격 * 0.1, 최종 가격 = 원래 가격 - 할인 금액)
    • 섭씨 온도(Celsius)를 화씨 온도(Fahrenheit)로 변환하는 공식은 \(F = (C \times 9/5) + 32\) 입니다. 섭씨 25도를 화씨로 변환하여 결과를 출력하세요.
  3. 주석 연습:
    • 위 2번 문제의 각 계산 코드 윗줄에 어떤 계산인지 설명하는 주석을 추가하세요.