Python OS & Datetime Essentials

Python은 표준 라이브러리를 통해 운영체제(OS)의 기능을 제어하거나, 날짜와 시간을 정밀하게 다루는 기능을 제공합니다. 본 문서는 Python Essentials 2 코스에서 다루는 Module 4의 내용을 바탕으로, 파일 시스템을 제어하는 os 모듈과 시간 및 날짜 데이터를 처리하는 datetime, time, calendar 모듈의 핵심 기능과 사용법을 상세하게 정리하였습니다.

os 모듈: 운영체제와 상호작용

os 모듈은 Python 스크립트가 실행되는 운영체제(Windows, Unix 등)와 상호작용할 수 있는 기능을 제공합니다.

운영체제 정보 확인

• os.uname(): 현재 운영체제에 대한 상세 정보를 담은 객체를 반환합니다. (주로 Unix 계열에서 작동)
  • 속성: sysname (OS 이름), nodename (네트워크 이름), release, version, machine (하드웨어 ID)
• os.name: 운영체제의 종류를 나타내는 문자열을 반환합니다.
  • posix: Unix/Linux 계열
  • nt: Windows 계열
  • java: Jython 등

import os
print(os.name)  # 예: 'posix' 또는 'nt'
# print(os.uname()) # Unix 시스템에서만 작동

디렉토리 관리

파일 시스템의 폴더(디렉토리)를 생성, 이동, 삭제하는 함수들입니다.

• 디렉토리 생성:
  • os.mkdir(path): 지정한 경로에 하나의 디렉토리를 생성합니다. 이미 존재하면 FileExistsError가 발생합니다.
  • os.makedirs(path): 경로에 포함된 모든 상위 디렉토리까지 재귀적으로 생성합니다. (Unix의 mkdir -p와 유사)
• 디렉토리 탐색 및 이동:
  • os.listdir(path): 해당 경로에 있는 파일 및 디렉토리 리스트를 반환합니다. (.과 ..은 제외)
  • os.chdir(path): 현재 작업 디렉토리(Current Working Directory)를 변경합니다.
  • os.getcwd(): 현재 작업 디렉토리의 절대 경로를 반환합니다.
• 디렉토리 삭제:
  • os.rmdir(path): 비어있는 하나의 디렉토리를 삭제합니다.
  • os.removedirs(path): 경로상의 빈 디렉토리들을 재귀적으로 삭제합니다.

import os

# 재귀적으로 디렉토리 생성
os.makedirs("my_first_directory/my_second_directory")
os.chdir("my_first_directory")
print(os.getcwd())  # 현재 위치 확인

# 디렉토리 내용 확인
print(os.listdir()) 

# 디렉토리 삭제 (비어있어야 함)
os.chdir("..") # 상위 폴더로 이동
os.removedirs("my_first_directory/my_second_directory")

시스템 명령어 실행

• os.system(command): 문자열로 전달된 시스템 명령어를 실행합니다.
  • Windows: 쉘이 반환한 값 반환
  • Unix: 프로세스의 종료 상태(exit status) 반환 (0은 성공을 의미)

import os
returned_value = os.system("mkdir my_test_dir")
print(returned_value)

datetime 모듈: 날짜와 시간 조작

datetime 모듈은 날짜(date)와 시간(time)을 조작하는 클래스들을 제공합니다. 데이터 검증, 로깅, 데이터베이스 기록 등에 필수적입니다.

date 클래스 (날짜)

년, 월, 일 정보를 다룹니다.

• 생성: date(year, month, day)
• 오늘 날짜: date.today()
• 속성: year, month, day (읽기 전용)
• Timestamp 변환: date.fromtimestamp(timestamp) (Unix timestamp로부터 생성)
• ISO 포맷: date.fromisoformat('YYYY-MM-DD')
• 값 변경: replace(year=..., month=..., day=...) 메서드를 사용하여 새로운 객체 반환

from datetime import date
import time

today = date.today()
print(f"Today: {today}") # 2025-12-15 (예시)

# Timestamp를 날짜로 변환
timestamp = time.time()
d = date.fromtimestamp(timestamp)
print(f"Date from timestamp: {d}")

time 클래스 (시간)

시, 분, 초, 마이크로초 정보를 다룹니다.

• 생성: time(hour, minute, second, microsecond) (모든 인자는 선택적, 기본값 0)

from datetime import time
t = time(14, 53, 20)
print(f"Time: {t}") # 14:53:20

datetime 클래스 (날짜 + 시간)

날짜와 시간을 함께 다룹니다.

• 생성: datetime(year, month, day, hour, minute, second, ...)
• 현재 시각:
  • datetime.today(): 현재 로컬 날짜 및 시간
  • datetime.now(): today()와 유사하나 타임존 정보 처리 가능
  • datetime.utcnow(): UTC 기준 현재 날짜 및 시간
• 메서드: date() (날짜 객체 반환), time() (시간 객체 반환), timestamp() (timestamp 실수값 반환)

timedelta 클래스 (시간 차이 계산)

날짜나 시간의 간격을 표현하며 연산에 사용됩니다.

• 생성: timedelta(weeks, days, hours, minutes, seconds, ...)
• 연산: 날짜 객체끼리 뺄셈을 하면 timedelta 객체가 반환되며, 날짜 객체에 timedelta를 더하거나 뺄 수 있습니다.

from datetime import date, timedelta

d1 = date(2025, 12, 25)
d2 = date(2025, 12, 15)

delta = d1 - d2
print(delta) # 10 days, 0:00:00

# 2주 후 날짜 계산
future_date = d1 + timedelta(weeks=2)
print(future_date)

포맷팅 (strftime & strptime)

• strftime(format): 날짜/시간 객체를 문자열로 변환합니다. (String Format Time)
• strptime(string, format): 문자열을 날짜/시간 객체로 변환합니다. (String Parse Time)
• 주요 지시자:
  • %Y: 연도 (4자리), %m: 월, %d: 일
  • %H: 시간 (24시), %M: 분, %S: 초
  • %B: 월 이름 (전체)

from datetime import datetime

# 객체 -> 문자열
dt = datetime(2020, 11, 4, 14, 53)
print(dt.strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S")) # 2020/11/04 14:53:00

# 문자열 -> 객체
dt_obj = datetime.strptime("2020-11-04 14:53:00", "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(dt_obj)

time 모듈: Unix Timestamp 및 실행 제어

time 모듈은 Unix Timestamp(1970년 1월 1일 00:00:00 UTC부터 경과한 초)를 중심으로 작동합니다.

• time.time(): 현재 시간을 timestamp(float)로 반환합니다.
• time.sleep(seconds): 프로그램 실행을 지정된 초(seconds)만큼 일시 정지합니다.
• time.ctime(seconds): timestamp를 읽기 편한 문자열로 변환합니다.
• 구조체 시간 (struct_time):
  • time.gmtime(seconds): timestamp를 UTC 기준의 struct_time 객체로 변환합니다.
  • time.localtime(seconds): timestamp를 로컬 시간 기준의 struct_time 객체로 변환합니다.
  • time.mktime(tuple): 튜플이나 struct_time을 timestamp로 변환합니다.
  • time.asctime(tuple): 튜플이나 struct_time을 문자열로 변환합니다.

import time

timestamp = time.time()
print(f"Timestamp: {timestamp}")

# 프로그램 2초 정지
time.sleep(2) 
print("2초가 지났습니다.")

# timestamp -> struct_time -> string
st = time.localtime(timestamp)
print(time.strftime("%Y-%m-%d", st))

calendar 모듈: 달력 출력 및 관리

달력을 텍스트나 HTML로 출력하거나 요일 정보를 확인하는 데 사용됩니다.

• 달력 출력:
  • calendar.calendar(year): 한 해의 달력을 문자열로 반환합니다.
  • calendar.month(year, month): 특정 월의 달력을 문자열로 반환합니다.
  • prcal(), prmonth(): print 함수 없이 바로 출력합니다.
• 요일 처리:
  • 월요일(0) ~ 일요일(6)의 정수 값을 가집니다. (calendar.MONDAY 등의 상수 사용 가능)
  • calendar.setfirstweekday(weekday): 달력의 시작 요일을 설정합니다.
  • calendar.weekday(year, month, day): 특정 날짜의 요일을 정수로 반환합니다.
  • calendar.weekheader(n): 요일 약어를 반환합니다 (n은 글자 수).
• 윤년 확인:
  • calendar.isleap(year): 윤년 여부 확인 (True/False).
  • calendar.leapdays(y1, y2): y1과 y2 사이의 윤년 횟수를 반환합니다.
• 이터레이터:
  • calendar.Calendar 클래스를 사용하여 itermonthdates 등을 통해 날짜를 순회할 수 있습니다.

import calendar

# 2020년 12월 24일 요일 확인 (0: 월 ~ 6: 일)
print(calendar.weekday(2020, 12, 24)) 

# 윤년 확인
print(f"Is 2020 leap? {calendar.isleap(2020)}")

# Calendar 객체 사용
c = calendar.Calendar()
for date in c.itermonthdates(2020, 12):
    print(date, end=" ") # 해당 월에 포함된 주(week)를 완성하기 위해 전/후 달의 날짜도 포함됨

맺음말 (Conclusion)

Python의 필수 모듈인 os, datetime, time, calendar에 대해 알아보았습니다.

os 모듈은 파일 및 디렉토리 관리와 같은 시스템 작업을 자동화하는 데 핵심적입니다. datetime과 time 모듈은 데이터의 시간 기록(Logging), 시간차 계산, 포맷 변환 등 데이터 처리 파이프라인에서 필수적인 역할을 합니다. calendar 모듈은 날짜 기반의 스케줄링이나 시각화에 유용하게 활용될 수 있습니다.