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“미정의(Undefined)” 개념에 대한 심층 도입부

일상생활에서 ‘정의되지 않은(Undefined)’이라는 말은 단순히 ‘아직 정해지지 않았다’거나 ‘무엇인지 알 수 없다’는 막연한 의미로 사용될 때가 많습니다. 예를 들어, “회의 시간은 아직 정의되지 않았다”라고 말할 때, 이는 시간이 확정되지 않았음을 의미합니다. 하지만 수학, 컴퓨터 과학, 그리고 심지어 철학 같은 엄밀한 학문 분야에서는 ‘미정의’라는 개념이 훨씬 더 구체적이고 심오한 의미를 지니며, 시스템의 한계, 논리적 모순, 혹은 특정 상태를 명확히 나타내는 중요한 도구로 활용됩니다. 이 글에서는 ‘미정의’라는 개념이 다양한 맥락에서 어떻게 이해되고 사용되는지, 그리고 왜 이 개념이 우리의 논리적 사고와 문제 해결에 필수적인지 깊이 있게 탐구하고자 합니다.

주의: 본 문서에서 다루는 ‘미정의’는 특정 프로그래밍 언어의 undefined 키워드만을 의미하는 것이 아니라, 수학적, 논리적, 그리고 광범위한 컴퓨터 과학적 맥락에서의 ‘정의되지 않은 상태’를 포괄적으로 설명합니다.

1. 수학에서의 ‘미정의(Undefined)’

수학에서 ‘미정의’는 특정 연산이나 함수가 특정 조건에서 유효한 결과를 도출할 수 없거나, 논리적 모순을 일으킬 때 사용됩니다. 이는 단순히 ‘값이 없는’ 상태를 넘어, 해당 연산이 수학적으로 불가능하거나 의미를 가질 수 없음을 나타냅니다. 가장 대표적인 예시는 바로 ‘0으로 나누는 연산’입니다.

1.1. 0으로 나누기

초등 수학부터 배우는 가장 중요한 규칙 중 하나는 “어떤 수도 0으로 나눌 수 없다”는 것입니다. 왜 0으로 나누는 것이 미정의일까요? 이를 이해하기 위해서는 나눗셈의 본질을 되짚어볼 필요가 있습니다.

• a / b = c의 의미: 이는 c * b = a를 만족하는 c를 찾는 연산입니다.
• 5 / 0 = ?의 경우: ? * 0 = 5를 만족하는 ?를 찾아야 합니다. 하지만 어떤 수에 0을 곱해도 결과는 항상 0이 되므로, 5가 될 수 없습니다. 즉, 이러한 ?는 존재하지 않습니다.
• 0 / 0 = ?의 경우: ? * 0 = 0을 만족하는 ?를 찾아야 합니다. 이 경우, ?에는 어떤 수가 오더라도 0 * ? = 0이 성립합니다. 즉, ?가 될 수 있는 수가 무한히 많으므로, 특정 값으로 정의할 수 없습니다. 따라서 ‘부정형(Indeterminate Form)’으로 분류되기도 하지만, 결과적으로는 유일한 해가 없어 ‘미정의’로 간주됩니다.

이처럼 0으로 나누는 행위는 수학적 논리 체계 내에서 일관된 답을 찾을 수 없기 때문에 ‘미정의’로 선언됩니다. 이는 오류가 아니라, 수학 시스템의 한계이자 정의입니다.

1.2. 그 외의 수학적 미정의 상황

• 음수의 제곱근: 실수 범위 내에서 음수의 제곱근은 미정의입니다. 예를 들어, √-4는 실수 범위 내에서는 존재하지 않습니다. (복소수 범위에서는 정의되지만, 특정 범위 내에서는 미정의입니다.)
• 로그 함수: 0 또는 음수에 대한 로그 값은 미정의입니다. log(0)이나 log(-5)는 수학적으로 정의되지 않습니다.
• 특정 삼각 함수 값: tan(90°), sec(90°) 등 특정 각도에서 점근선을 가지는 삼각 함수 값은 미정의입니다. 이들은 해당 지점에서 무한대로 발산하므로 유한한 값으로 정의될 수 없습니다.

수학에서 ‘미정의’는 해당 연산이 수학적 체계 내에서 유효한 해를 가지지 못함을 의미하며, 이는 수학적 개념의 경계(boundary)를 명확히 하는 중요한 역할을 합니다.

2. 컴퓨터 과학 및 프로그래밍에서의 ‘미정의(Undefined)’

컴퓨터 과학, 특히 프로그래밍 분야에서 ‘미정의’는 매우 빈번하게 사용되며, 그 의미는 언어나 맥락에 따라 조금씩 다를 수 있습니다. 그러나 공통적으로 ‘값이 할당되지 않았거나’, ‘존재하지 않는 상태’를 나타내는 경우가 많습니다.

2.1. 변수 또는 속성의 미초기화/부재

가장 흔하게 접하는 ‘미정의’는 변수가 선언되었지만 아직 값이 할당되지 않았을 때입니다. 많은 프로그래밍 언어에서 이러한 변수는 undefined 값을 가지거나, 해당 변수에 접근하려고 할 때 오류를 발생시킵니다.

// JavaScript 예시
let myVariable;
console.log(myVariable); // 출력: undefined (값이 할당되지 않음)

const myObject = {};
console.log(myObject.someProperty); // 출력: undefined (myObject에 someProperty가 존재하지 않음)

// Python 예시 (접근 시 오류 발생)
my_variable

NameError: name 'my_variable' is not defined (선언조차 되지 않은 경우)


my_dict = {}
print(my_dict['non_existent_key'])

KeyError: 'non_existent_key' (존재하지 않는 키에 접근 시 오류)

    

JavaScript와 같은 일부 언어에서는 undefined가 null과 함께 데이터 타입의 일종으로 간주되며, 명시적으로 ‘값이 없음’을 나타내는 null과는 다른 의미를 가집니다.

2.2. 함수의 반환 값

대부분의 프로그래밍 언어에서 함수가 명시적으로 값을 반환하지 않으면, 해당 함수는 undefined (JavaScript), None (Python), void (C++, Java) 등의 ‘값이 없음’을 의미하는 특정 값을 반환합니다. 이는 함수의 실행이 완료되었지만, 특정 결과값을 생성하지 않았음을 나타냅니다.

// JavaScript 예시
function doSomething() {
    console.log("작업 완료");
    // 명시적인 return 문이 없음
}

const result = doSomething();
console.log(result); // 출력: undefined (함수가 명시적으로 아무것도 반환하지 않았기 때문)
    

2.3. ‘undefined’, ‘null’, ‘NaN’의 구분 (특히 JavaScript에서)

JavaScript는 ‘값이 없음’을 표현하는 여러 방법을 제공하며, 이들을 정확히 구분하는 것이 중요합니다.

• undefined:
  
  • 의미: 변수가 선언되었지만 아직 값이 할당되지 않았을 때, 객체의 존재하지 않는 속성에 접근했을 때, 함수가 명시적으로 반환하는 것이 없을 때 나타나는 기본 값입니다. ‘값이 정의되지 않았다’는 의미에 가깝습니다. 시스템에 의해 할당되는 경우가 많습니다.
  • 예시: let x;, typeof x는 "undefined"를 반환합니다.

• null:
  
  • 의미: 프로그래머가 의도적으로 ‘값이 없음’을 나타내기 위해 할당하는 원시 값입니다. 변수에 값이 없다는 것을 명시적으로 알려줄 때 사용됩니다.
  • 예시: let y = null;, typeof y는 "object"를 반환합니다 (역사적 버그).

• NaN (Not-a-Number):
  
  • 의미: 유효하지 않은 숫자 연산의 결과를 나타냅니다. 예를 들어, 0 / 0 이나 "hello" * 2와 같이 숫자로 변환될 수 없는 연산 결과입니다. 숫자 타입이지만 유효한 숫자가 아님을 의미합니다.
  • 예시: const result = 0 / 0;, typeof result는 "number"를 반환합니다.

// JavaScript에서의 구분 예시
let a;
console.log(a);               // undefined
console.log(typeof a);        // "undefined"

let b = null;
console.log(b);               // null
console.log(typeof b);        // "object" (주의: JavaScript의 역사적 오류)

let c = 0 / 0;
console.log(c);               // NaN
console.log(typeof c);        // "number"
console.log(isNaN(c));        // true (NaN인지 확인하는 함수)
    

이러한 ‘미정의’ 상태는 프로그램 실행 중 예기치 않은 오류(런타임 에러)로 이어질 수 있으므로, 개발자는 변수에 접근하기 전에 해당 값이 undefined나 null이 아닌지 확인하는 로직을 추가하는 것이 중요합니다. 이는 견고하고 안정적인 소프트웨어를 만드는 데 필수적인 습관입니다.

3. 논리 및 철학에서의 ‘미정의’

논리학이나 철학에서도 ‘미정의’라는 개념은 중요하게 다루어집니다. 이는 특정 개념이나 명제가 명확하게 정의되지 않거나, 역설(paradox)로 인해 참/거짓을 판별할 수 없을 때 발생합니다.

• 정의되지 않은 개념: 예를 들어, “최고의 아름다움”과 같은 추상적인 개념은 주관적이고 보편적으로 합의된 정의가 없기 때문에 ‘미정의’ 상태에 있을 수 있습니다.
• 역설: “이 문장은 거짓이다”와 같은 자기 참조적 역설은 참이라고 가정하면 거짓이 되고, 거짓이라고 가정하면 참이 되는 순환 논리를 형성하여 진리값이 ‘미정의’ 상태가 됩니다.

이러한 경우의 ‘미정의’는 특정 문맥 내에서 개념의 한계나 논리 시스템의 불완전성을 드러내는 역할을 합니다.

결론

‘미정의(Undefined)’라는 개념은 단순히 ‘값이 없다’는 것을 넘어, 특정 시스템이나 맥락 내에서 연산이 불가능하거나, 논리적 모순을 야기하거나, 혹은 아직 명확한 상태가 결정되지 않았음을 나타내는 강력한 신호입니다. 수학에서는 연산의 한계를, 컴퓨터 과학에서는 데이터의 상태나 시스템의 오류 가능성을, 그리고 논리학에서는 개념의 모호성이나 역설을 드러냅니다.

이처럼 ‘미정의’를 정확하게 이해하고 구분하는 것은 우리가 세상을 이해하고 문제를 해결하며, 특히 정밀함을 요구하는 기술 분야에서 오류를 방지하고 효율적인 시스템을 설계하는 데 있어 매우 중요합니다. 0으로 나누는 것이 왜 안 되는지, 혹은 프로그램에서 undefined를 만났을 때 무엇을 의미하는지 명확히 아는 것은 단순한 지식을 넘어, 깊이 있는 사고와 문제 해결 능력을 기르는 데 필수적인 요소입니다. ‘미정의’는 경계를 인식하고, 그 경계 너머의 복잡성을 이해하는 첫걸음인 것입니다.

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Undefined: 프로그래밍에서 ‘정의되지 않음’의 의미와 활용

프로그래밍, 특히 JavaScript와 같은 동적 타입 언어를 다루다 보면 ‘undefined’라는 값을 자주 마주치게 됩니다. 이 ‘undefined’는 단순히 ‘값이 없다’는 의미를 넘어, 특정 상황에서 시스템에 의해 자동으로 할당되거나 반환되는 특별한 원시 타입(Primitive Type)입니다. 이 글에서는 ‘undefined’가 무엇인지, 언제 발생하는지, 그리고 유사해 보이는 ‘null’과는 어떤 차이가 있는지, 마지막으로 ‘undefined’를 어떻게 효과적으로 처리하고 활용할 수 있는지에 대해 구체적이고 깊이 있게 다루고자 합니다.

1. Undefined란 무엇인가?

undefined는 JavaScript의 7가지(ES11 이후 8가지, BigInt 포함) 원시 타입 중 하나입니다. 이는 “값이 할당되지 않았거나, 존재하지 않는 것”을 나타내는 특별한 값입니다. 즉, 어떤 변수가 선언되었지만 아직 초기화되지 않았거나, 객체의 속성에 접근하려는데 해당 속성이 존재하지 않을 때, 또는 함수가 명시적인 반환 값 없이 종료될 때 등 시스템에 의해 자동으로 부여되는 상태를 의미합니다.

• 원시 타입 (Primitive Type): number, string, boolean, symbol, bigint, null과 함께 JavaScript의 기본적인 데이터 타입 중 하나입니다.
• 시스템에 의해 할당: 개발자가 직접 undefined를 명시적으로 변수에 할당하는 경우는 드뭅니다 (할당할 수는 있지만 권장되지 않습니다). 대부분의 경우, JavaScript 엔진이 특정 상황에서 자동으로 이 값을 부여합니다.
• ‘값이 아직 없음’의 의미: undefined는 ‘아직 정의되지 않았다’는 의미가 강합니다. 이는 미래에 값이 할당될 수 있음을 시사하기도 합니다.

let myVariable;
console.log(myVariable); // 출력: undefined (변수는 선언되었지만 값이 할당되지 않음)

console.log(typeof myVariable); // 출력: "undefined"
    

2. Undefined가 발생하는 주요 상황

undefined는 다양한 상황에서 발생할 수 있으며, 이러한 발생 원인을 이해하는 것은 버그를 줄이고 코드를 견고하게 만드는 데 중요합니다.

2.1. 변수 선언 후 값 미할당

var 또는 let 키워드를 사용하여 변수를 선언했지만, 초기 값을 할당하지 않은 경우 해당 변수에는 자동으로 undefined가 할당됩니다. const는 선언 시 반드시 초기화해야 하므로 이 경우에 해당하지 않습니다.

let userName;
console.log(userName); // 출력: undefined

var userAge;
console.log(userAge);  // 출력: undefined
    

2.2. 객체에 존재하지 않는 속성 접근

객체(Object)에서 존재하지 않는 속성(Property)에 접근하려고 할 때 undefined가 반환됩니다.

const user = {
    name: "김철수",
    age: 30
};

console.log(user.name);    // 출력: "김철수"
console.log(user.email);   // 출력: undefined (user 객체에 email 속성이 없음)
    

2.3. 함수 매개변수 미전달

함수를 호출할 때, 정의된 매개변수(parameter)에 해당하는 인자(argument)가 전달되지 않으면, 해당 매개변수는 함수 본문 내에서 undefined 값을 가집니다.

function greet(name, greeting) {
    console.log(`${greeting}, ${name}!`);
}

greet("영희"); // 출력: undefined, 영희! (greeting 매개변수에 값이 전달되지 않음)

function sum(a, b) {
    console.log(a + b);
}

sum(10); // 출력: NaN (10 + undefined => NaN)
    

ES6부터 도입된 기본 매개변수(Default Parameters)를 사용하면 이러한 상황을 방지할 수 있습니다.

function greetDefault(name, greeting = "안녕하세요") {
    console.log(`${greeting}, ${name}!`);
}

greetDefault("민수"); // 출력: 안녕하세요, 민수!
    

2.4. 함수 반환값이 명시적으로 없을 때

함수가 return 문을 명시적으로 사용하지 않거나, return;만 사용하고 뒤에 값을 지정하지 않은 경우, 함수는 undefined를 반환합니다.

function doSomething() {
    console.log("작업을 수행합니다.");
    // 명시적인 return 문이 없음
}

const result = doSomething();
console.log(result); // 출력: undefined (함수가 아무것도 반환하지 않았으므로)

function doNothing() {
    return; // 값을 지정하지 않음
}
const nothingResult = doNothing();
console.log(nothingResult); // 출력: undefined
    

2.5. void 연산자 사용 시

void 연산자는 어떤 표현식이든 평가하고 항상 undefined를 반환합니다. 주로 JavaScript URI에서 링크 클릭 시 페이지가 이동하는 것을 막거나, 즉시 실행 함수 표현식(IIFE)의 반환 값을 무시할 때 사용됩니다.

console.log(void(0));             // 출력: undefined
console.log(void("Hello World")); // 출력: undefined

// HTML에서 JavaScript 링크 사용 시
// <a href="javascript:void(0);">아무것도 안 함</a>
    

3. Undefined와 Null의 차이점

undefined와 null은 모두 ‘값이 없음’을 나타내지만, 그 의미와 발생 원인에서 중요한 차이가 있습니다. 이는 JavaScript를 이해하는 데 핵심적인 부분입니다.

• undefined:
  
  • 의미: ‘값이 할당되지 않음’, ‘정의되지 않음’, ‘존재하지 않음’.
  • 발생: 주로 시스템(JavaScript 엔진)에 의해 자동으로 부여됩니다. (변수 미초기화, 존재하지 않는 속성 접근, 매개변수 누락, 함수 반환값 없음 등)
  • 타입: typeof undefined는 "undefined"를 반환합니다.
  • 예시: “이 변수에는 아직 값이 없어.”

• null:
  
  • 의미: ‘값이 의도적으로 비어있음’, ‘아무것도 아닌 값’.
  • 발생: 개발자가 명시적으로 ‘값이 없음’을 나타내기 위해 할당합니다.
  • 타입: typeof null은 "object"를 반환합니다. (이는 JavaScript 초기 버전의 버그로 인해 발생한 것이며, 역사적인 이유로 수정되지 않았습니다.)
  • 예시: “이 변수에는 의도적으로 빈 값을 할당했어.”

let varUndefined; // undefined
let varNull = null; // null

console.log(typeof varUndefined); // "undefined"
console.log(typeof varNull);      // "object" (주의!)

console.log(varUndefined == varNull);  // true (동등 비교: 타입 변환 후 비교)
console.log(varUndefined === varNull); // false (일치 비교: 타입과 값 모두 비교)
    

undefined == null이 true인 것은 JavaScript의 느슨한 동등 비교(==)가 타입 변환을 수행하기 때문입니다. 하지만 엄격한 동등 비교(===)는 타입까지 일치하는지 확인하므로 undefined === null은 false입니다. 일반적으로 === 사용이 권장됩니다.

4. Undefined 값 확인 및 처리 방법

undefined 값이 예상치 못한 동작을 유발하거나 오류를 발생시키는 것을 방지하기 위해, 코드에서 이 값을 적절히 확인하고 처리하는 방법을 아는 것이 중요합니다.

4.1. typeof 연산자 사용

가장 안전하고 일반적인 방법입니다. 변수가 선언되지 않았거나, 값이 undefined인 경우 모두 "undefined" 문자열을 반환하므로 유용합니다.

let myVar;
// let myOtherVar = 10; // 주석 처리하면 myOtherVar는 선언되지 않은 변수가 됨

if (typeof myVar === 'undefined') {
    console.log("myVar는 undefined입니다."); // 출력
}

if (typeof nonExistentVar === 'undefined') {
    console.log("nonExistentVar는 선언되지 않았거나 undefined입니다."); // 출력
}
    

4.2. 엄격한 동등 비교 (===) 사용

변수가 정확히 undefined 값을 가지고 있는지 확인할 때 사용합니다. null이나 다른 거짓 같은(falsy) 값과 혼동하지 않습니다.

let value = undefined;
let anotherValue = null;
let emptyString = "";

if (value === undefined) {
    console.log("value는 정확히 undefined입니다."); // 출력
}

if (anotherValue === undefined) {
    console.log("anotherValue는 undefined가 아닙니다."); // 출력 안됨
}

if (emptyString === undefined) {
    console.log("emptyString은 undefined가 아닙니다."); // 출력 안됨
}
    

4.3. 논리 부정 연산자 (!) 활용 (Falsy 값 확인)

JavaScript에서 undefined는 false, 0, null, ""(빈 문자열), NaN과 함께 ‘거짓 같은 값 (falsy value)’으로 분류됩니다. 따라서 if (!value)와 같은 형태로 undefined 여부를 확인할 수 있습니다. 하지만 이는 null, 0, "" 등 다른 falsy 값도 함께 걸러내므로 주의해야 합니다.

let data = undefined;

if (!data) {
    console.log("data는 falsy 값입니다 (undefined 포함)."); // 출력
}

let count = 0;
if (!count) {
    console.log("count도 falsy 값입니다."); // 출력
}
    

4.4. 선택적 체이닝 (Optional Chaining, ?.)

ES2020에 도입된 기능으로, 객체의 속성에 접근할 때 해당 속성이 null 또는 undefined일 경우 에러를 발생시키지 않고 undefined를 반환합니다. 중첩된 객체 속성에 안전하게 접근할 때 매우 유용합니다.

const userProfile = {
    name: "홍길동",
    address: {
        city: "서울"
    }
};

console.log(userProfile.address.city);          // 출력: 서울
console.log(userProfile.address.zipCode);       // 출력: undefined (zipCode는 없음)
// console.log(userProfile.contact.email);      // TypeError: Cannot read properties of undefined (contact가 없음)

// 선택적 체이닝 사용:
console.log(userProfile.contact?.email);        // 출력: undefined (에러 없이 안전하게 처리)
console.log(userProfile.address?.zipCode);      // 출력: undefined
    

4.5. Nullish 병합 연산자 (Nullish Coalescing Operator, ??)

ES2020에 도입된 또 다른 유용한 연산자로, 좌항의 값이 null 또는 undefined일 경우에만 우항의 기본값을 반환합니다. 이는 ||(논리 OR 연산자)와 달리 0이나 빈 문자열("")을 유효한 값으로 취급합니다.

let value1 = null;
let value2 = undefined;
let value3 = 0;
let value4 = "";
let value5 = "Hello";

console.log(value1 ?? "기본값"); // 출력: 기본값
console.log(value2 ?? "기본값"); // 출력: 기본값
console.log(value3 ?? "기본값"); // 출력: 0 (0은 nullish가 아님)
console.log(value4 ?? "기본값"); // 출력: "" (빈 문자열은 nullish가 아님)
console.log(value5 ?? "기본값"); // 출력: Hello

// || 연산자와 비교
console.log(value3 || "기본값"); // 출력: 기본값 (0은 falsy이므로)
console.log(value4 || "기본값"); // 출력: 기본값 (빈 문자열은 falsy이므로)
    

5. Undefined를 다루는 모범 사례

undefined의 발생 원인과 처리 방법을 이해했다면, 이를 바탕으로 더 견고하고 예측 가능한 코드를 작성할 수 있습니다.

• 변수 명시적 초기화: 변수를 선언할 때 가능한 한 초기 값을 할당하여 undefined 상태를 피하는 것이 좋습니다.
  

  
  let count = 0;
  let userName = '';
  let isActive = false;
  let data = null; // 값이 없음을 명시적으로 나타낼 때
              

• 함수 매개변수 기본값 활용: 함수를 정의할 때 매개변수에 기본값을 부여하여 인자가 전달되지 않았을 때 undefined가 되는 것을 방지합니다.
• 데이터 존재 여부 확인: 객체의 속성이나 함수의 반환 값을 사용할 때는 항상 해당 값이 undefined가 아닌지 확인하는 습관을 들이세요. ?., ??, if (value !== undefined) 등을 활용합니다.
• null과 undefined의 의도적 구분:
  
  • null: 개발자가 의도적으로 ‘값이 비어있음’을 표현하고자 할 때 사용합니다. (예: 사용자가 선택을 취소했을 때, 데이터베이스에서 검색 결과가 없을 때)
  • undefined: 값이 ‘아직 할당되지 않았거나 존재하지 않음’을 시스템적으로 나타낼 때 사용합니다. 일반적으로 개발자가 직접 undefined를 변수에 할당하는 것은 권장되지 않습니다.

• 오류 핸들링: API 응답 등 외부 데이터를 처리할 때는 데이터 구조를 미리 예상하고, undefined가 발생할 수 있는 지점을 명확히 인지하여 적절한 오류 처리 로직을 추가해야 합니다.

결론

undefined는 JavaScript에서 매우 중요하고 기본적인 개념입니다. 이는 오류가 아닌, ‘값이 아직 존재하지 않거나 할당되지 않은’ 상태를 나타내는 유효한 원시 값입니다. undefined가 언제, 왜 발생하는지 정확히 이해하고, null과의 차이점을 명확히 구분하며, typeof, ===, ?., ??와 같은 다양한 검사 및 처리 방법을 숙지하는 것은 견고하고 예측 가능한 JavaScript 코드를 작성하는 데 필수적입니다.

이제 여러분은 undefined를 단순히 ‘오류’로 치부하는 대신, 코드의 특정 상태를 알려주는 중요한 정보로 인식하고 효율적으로 다룰 수 있을 것입니다. 이를 통해 더 안정적이고 유지보수하기 쉬운 애플리케이션을 개발할 수 있기를 바랍니다.

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