기본 콘텐츠로 건너뛰기

500TB의 정보를 기록할 수 있는 글래스 디스크 광학 저장 기술


 

(Researchers developed a new fast and energy-efficient laser-writing method for producing nanostructures in silica glass. They used the method to record 6 GB data in a one-inch silica glass sample. The four squares pictured each measure just 8.8 X 8.8 mm. They also used the laser-writing method to write the university logo and mark on the glass. Credit: Yuhao Lei and Peter G. Kazansky, University of Southampton)



 광학 디스크 저장 기술은 사실 블루레이에서 멈췄다고 해도 과언이 아닐 것입니다. 과거 CD 시절과 DVD 시절에는 전성기를 구가했지만, 블루레이 시대에 이르러 클라우드, 스트리밍, 대용량 HDD 등 다양한 데이터 저장 및 콘텐츠 구독 방식이 등장하면서 ODD는 거추장스럽고 불필요한 존재가 되고 있습니다. 



 하지만 한 번 기록하면 상당히 오랜 시간 데이터를 안정적으로 보존할 수 있다는 장점 때문에 여전히 광학 기록 방식에 주목하는 연구자들도 있습니다. 펨토초 레이저를 이용해서 5D 데이터 저장 시스템을 선보였던 사우스햄프턴 대학(University of Southampton)의 연구팀은 다시 레이저 기록 속도와 밀도를 높인 5D 데이터 저장 기술을 소개했습니다. 



 이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/220629524330



 연구팀이 개발한 기술은 유리 디스크에 펨토초 레이저를 이용해 실리카 글래스 내부에 50-500나노미터 크기의 이방성 (anisotropic) 나노결정 구조를 만드는 방식입니다. 이렇게 만든 복셀 (voxel) 하나는 4비트의 데이터를 저장할 수 있습니다. 



 이 방식의 가장 큰 강점은 3차원적으로 유리 안에 기록을 새길 수 있다는 것입니다. 따라서 평면 방식인 HDD보다 밀도가 높지 않아도 데이터 저장량은 획기적으로 늘릴 수 있습니다. 더구나 자기 물질이 아닌 유리 구조 변화를 이용하는 만큼 데이터가 매우 안정적으로 오래 보존될 수 있습니다. 참고로 이와 비슷한 방식이 마이크로소프트가 개발 중인 프로젝트 살리카 입니다. 



 프로젝트 실리카 : https://blog.naver.com/jjy0501/221985441260



 유리 기반 광학 저장 시스템은 아직 초기 연구 단계이지만, 사우스햄프턴 대학의 연구팀은 좀 더 실용화에 가까운 기술을 공개했습니다. 연구팀이 공개한 1인치 프로토타입 유리 디스크는 8.8 X 8.8 mm 크기 블록 네 개에 6GB 데이터를 저장할 수 있습니다. 앞으로 기록 볼륨을 늘리면 500TB 데이터 디스크도 가능하다는 것이 연구팀의 설명입니다. 



 하지만 데이터 저장 장치에서 중요한 것은 기록량만이 아니라 정확도와 속도입니다. 연구팀은 속도를 초당 100만 복셀 혹은 225kB/s로 높이는 데 성공했습니다. 기록된 데이터는 모두 정확했습니다. 속도는 아직 많이 아쉽지만, 앞으로 점점 속도를 높이면 대용량 데이터의 영구 백업 목적으로 활용도가 높아질 것으로 기대됩니다. 



 참고 



https://phys.org/news/2021-10-high-speed-laser-method-terabytes-cd-sized.html


Yuhao Lei et al, High speed ultrafast laser anisotropic nanostructuring by energy deposition control via near-field enhancement, Optica (2021). DOI: 10.1364/OPTICA.433765




댓글

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...