역대 가장 작은 하드디스크? 원자에 정보를 기록한다.

(STM scan (96 nm wide, 126 nm tall) of the 1 kB memory, written to a section of 'On the Origin of Species' by Charles Darwin (without text markup). Credit: Ottelab/TUDelft )​

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 정보화 시대에 오면서 데이터의 양은 폭발적으로 증가하고 있습니다. 당분간 이런 추세는 계속 이어질 것이기 때문에 앞으로 더 대용량의 데이터를 다룰 수 있는 기술 개발이 절실히 필요합니다. 여기에는 차세대 저장 장치도 포함됩니다.

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 여러 회사들이 다양한 기술을 개발하고 있지만, 결국 모든 연구가 한 가지 결론에 도달할 수밖에 없습니다. 지금처럼 정보 저장 크기를 줄이다보면 원자라는 한계에 직면하게 될 것이라는 점입니다. 과연 원자 하나에 정보를 저장할 수 있을까요?

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 델프트 공대의 연구자들은 가능성을 보여줬습니다. 이들은 비록 STM이라는 비싼 방식을 사용하기는 했지만, 책의 일부를 나노미터 단위에 기록하는데 성공했기 때문입니다. 저장 밀도는 제곱인치당 500 Tb 에 달해 현재 하드디스크 기록 밀도에 500배 수준입니다. 이 정도면 우표 크기 만한 공간에 인류가 지금까지 출판한 모든 책을 기록할 수 있습니다.

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(STM scan (96 nm wide, 126 nm tall) of the 1 kB memory, written to a section of 'There is plenty of room at the bottom' by Richard Feynman (with text markup). Credit: Ottelab/TUDelft)​

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(Explanation of the bit logic and the atomic markers. Credit: Ottelab/TUDelft )​

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 델프트 공대의 연구팀은 구리 원자로 구성된 표면위에 염소 원자를 앞뒤로 움직여 신호를 기록하는 방식을 사용하고 있습니다. 이는 마치 퍼즐을 이용해서 무늬를 표시하는 것과 같습니다. (아래 영상)

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(동영상)

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 STM 방식으로 1kB급의 데이터를 기록했다는 놀라운 일이지만, 그래도 이 기술은 아직 상용화되기에는 이른 상태입니다. 일단 액체 질소를 사용해서 77K의 온도에서 작동을 하기 때문이죠. 동시에 빠른 속도로 읽고 쓰는 능력과 가격 등 여러 가지 요소가 적당한 수준에 도달해야 사용화가 될 수 있을 것입니다. 물론 저장 장치의 생명인 신뢰성은 말할 것도 없습니다. 이런 방식으로 장기간 손실없이 데이터 저장이 가능한지도 궁금합니다.

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 여러 가지 기술적 어려움이 있지만, 언젠가 인류는 지금보다 훨씬 대용량 데이터를 저장하는 장치를 개발할 것입니다. 과연 원자 수준까지 그 크기가 작아진 이후에는 과연 어떻게 이를 극복할 수 있을지 궁금하네요.

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 참고

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​ A kilobyte rewritable atomic memory, Nature Nanotechnology,dx.doi.org/10.1038/nnano.2016.131                                         

  http://phys.org/news/2016-07-smallest-hard-disk-date-atom.html#jCp